DE102015204982A1

DE102015204982A1 - connecting element

Info

Publication number: DE102015204982A1
Application number: DE102015204982.5A
Authority: DE
Inventors: Ghiani Franco; Andreas König; Walter Wolf; Michael Kohl; Karl-Gerd Krumbach
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2016-09-22

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement (1) zur formschlüssigen Verbindung, insbesondere eines Rohres (2) mit einem Stutzen (3), wobei das Verbindungselement (1) zwei Schenkel (5, 6) aufweist, welche jeweils eine Mehrzahl von halbschalenartigen, radial nach innen gerichteten Elementen (7) aufweisen. Erfindungswesentlich ist dabei, – dass der erste Schenkel (5) in seinem Endbereich (8) über eine Durchsetzfügeverbindung (10) mit einem Endbereich (9) des zweiten Schenkels (6) verbunden ist, oder – dass am Endbereich (8) des ersten Schenkels (5) ein Niet, insbesondere ein Hohlniet (11) oder ein Vollniet (14), angeordnet ist, der durch eine zugehörige Öffnung (12) am Endbereich (9) des zweiten Schenkels (6) gesteckt und aufgepilzt ist.The present invention relates to a connecting element (1) for the positive connection, in particular a tube (2) with a connecting piece (3), wherein the connecting element (1) has two legs (5, 6), each having a plurality of half-shell-like, radially having inwardly directed elements (7). It is essential to the invention that the first limb (5) is connected in its end region (8) to an end region (9) of the second limb (6) via a clinching connection (10), or that at the end region (8) of the first limb (5) a rivet, in particular a hollow rivet (11) or a solid rivet (14) is arranged, which is inserted and mushroomed through an associated opening (12) at the end region (9) of the second leg (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur formschlüssigen Verbindung eines Rohres mit einem Stutzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung eines solchen Verbindungselements sowie einen Wärmeübertrager mit zumindest einem solchen Verbindungselement. The present invention relates to a connecting element for the positive connection of a pipe with a nozzle according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an arrangement of such a connecting element and a heat exchanger with at least one such connecting element.

Generell müssen Anschlussrohre an Wärmeübertrager dauerhaft dicht angebunden werden, wozu heutzutage üblicherweise sogenannte Verbindungselemente verwendet werden, welche eine formschlüssige Verbindung des Rohres mit dem Stutzen ermöglichen. Die Wärmeübertrager, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, weisen hierzu in der Regel einen Stutzen mit einem umlaufenden Flansch auf, wobei zur Verbindung über den Endbereich des Rohres auf die nach innen stehende Sicke ein Dichtelement, insbesondere ein O-Ring, gesteckt wird. Das in dieser Weise vorbereitete Rohr kann nun in den Stutzen eingesteckt werden, wo die nach außen stehende Sicke auf dem Flansch des Wärmeübertragers zu liegen kommt. Über den Flansch und die Sicke des Rohres wird dann das zuvor beschriebene Verbindungselement geschoben, welches den Flansch und die Sicke zumindest teilweise umfasst und die beiden Teile aneinander fixiert. Zur Sicherung des Verbindungselements wird üblicherweise eine Schraube verwendet. In general, connecting pipes to heat exchangers have to be permanently tightly connected, for which nowadays usually so-called connecting elements are used, which enable a form-fitting connection of the pipe to the pipe. For this purpose, the heat exchangers, for example in a motor vehicle, generally have a connecting piece with a circumferential flange, wherein a sealing element, in particular an O-ring, is inserted onto the inwardly standing bead for connection via the end region of the tube. The prepared in this way pipe can now be inserted into the socket, where the outermost beading comes to rest on the flange of the heat exchanger. Over the flange and the bead of the tube, the connecting element described above is then pushed, which at least partially surrounds the flange and the bead and fixes the two parts together. To secure the connecting element usually a screw is used.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass eine solche Schraube ein zusätzliches Teil mit separaten Zusatzkosten, wie Lager- und Logistikkosten, verursacht. Darüber hinaus muss ein derartiges Sicherungselement, beispielsweise eine solche Schraube, in einem eigenen Prozessschritt montiert werden. The disadvantage here, however, is that such a screw causes an additional part with separate additional costs, such as storage and logistics costs. In addition, such a securing element, such as a screw, must be mounted in a separate process step.

Aus der DE 10 2013 212 629 A1 ist ein gattungsgemäßes Verbindungselement zur formschlüssigen Verbindung, insbesondere eines Rohres mit einem Stutzen, bekannt, wobei das Verbindungselement zwei Schenkel aufweist, die jeweils eine Mehrzahl von halbschalenartigen, radial nach innen gerichteten Elementen aufweist. Der zweite Schenkel weist dabei in seinem Endbereich einen zum ersten Schenkel hin geöffnetes U-Profil auf und ist formschlüssig mit dem ersten Schenkel verbindbar. Hierdurch soll es möglich sein, ein Verbindungselement bereitstellen zu können, welches ohne den Einsatz von zusätzlichen Sicherungselementen eine zuverlässige Verbindung, insbesondere hinsichtlich selbsttätiger Lösung des Verbindungselements, zwischen Rohren und Wärmeübertragern ermöglicht und zugleich leicht zu montieren ist. From the DE 10 2013 212 629 A1 is a generic connection element for the positive connection, in particular a pipe with a connecting piece, known, wherein the connecting element has two legs, each having a plurality of half-shell-like, radially inwardly directed elements. In this case, the second leg has in its end region a U-profile which is open towards the first limb and can be positively connected to the first limb. This should make it possible to provide a connecting element, which allows a reliable connection, in particular with regard to automatic solution of the connecting element, between pipes and heat exchangers and at the same time easy to install without the use of additional security elements.

Aus der DE 199 53 129 A1 ist ein Rohranschluss für einen Wärmeübertrager eines Kraftfahrzeugs bekannt. Mit einem in einen Anschlussstutzen des Wärmeübertragers einsteckbaren Rohr, das im Rohrendbereich einen Ringwulst aufweist, mit dem es in Rohreinsteckrichtung an einem Radialflansch des Anschlussstutzen abstützbar ist. Darüber hinaus besitzt es eine etwa C-förmige und in radialer Richtung aufsteckbare Halteklammer, deren erste Klammerzungen sich an dem Ringwulst und deren zweite Klammerzungen sich an dem Radialflansch zur Stecksicherung des Rohres an dem Anschlussstutzen abstützen. An den Enden der Halterklammer-Schenkel sind dabei jeweils nach außen abgewinkelte und in Aufsteckrichtung verlaufende Einführschlitze angeordnet, die mit dem Radialflansch formschlüssig in Eingriff stehen und bewirken sollen, dass der Rohranschluss selbstständig in eine eindeutige Aufsteckposition gebracht wird, sobald er erstmalig in Berührung mit dem Ringwulst bzw. dem Radialflansch kommt. Hierdurch soll insbesondere eine manuelle geradlinige Weiterführung zur Vermeidung des Verkantens während des Aufsteckvorgangs unnötig werden. From the DE 199 53 129 A1 a pipe connection for a heat exchanger of a motor vehicle is known. With a tube which can be inserted into a connecting piece of the heat exchanger and which has an annular bead in the tube end region, with which it can be supported in the tube insertion direction on a radial flange of the connecting piece. In addition, it has an approximately C-shaped and attachable in the radial direction retaining clip whose first staple tongues are supported on the annular bead and the second staple tongues on the radial flange for plug-in fuse of the pipe to the connecting piece. At the ends of the retainer clip legs are each angled outwardly and extending in Aufsteckrichtung insertion slots arranged which are positively engaged with the radial flange and should cause the pipe connection is automatically placed in a unique Aufsteckposition as soon as he first comes into contact with the Ring bead or the radial flange comes. As a result, in particular a manual rectilinear continuation to avoid the tilting during the Aufsteckvorgangs be unnecessary.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Verbindungselement der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche sich insbesondere sowohl durch eine einfache Montage als auch durch den Verzicht auf ein weiteres, separates Sicherungselement auszeichnet. The present invention is concerned with the problem of providing an improved or at least one alternative embodiment for a connecting element of the generic type, which is characterized in particular both by a simple assembly and by the absence of a further, separate securing element.

Dieses Problem wird erfindungsgemäßen durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zum Verbinden zweier Schenkel eines C-förmigen Verbindungselements zur formschlüssigen Verbindung eines Rohres mit einem Stutzen, ein plastisches Umformverfahren einzusetzen, welches entweder als Durchsetzfügeverfahren oder alternativ als Nietverfahren ausgebildet ist. Bei der ersten Alternative ist somit der erste Schenkel des Verbindungselements in seinem Endbereich für die zuvor erwähnte Durchsetzfügeverbindung mit dem Endbereich des zweiten Schenkels verbunden, wobei zu der Durchführung des Durchsetzfügeverfahrens ein entsprechendes Durchsetzfügewerkzeug, bestehend aus einem Stempel und einer zugehörigen Matrize, erforderlich sind. Die beiden miteinander zu verbindenden Endbereiche werden durch den Stempel ähnlich wie beim Tiefziehen und plastischer Deformation in die Matrize gedrückt, welche aufgrund ihrer speziellen Gestaltung eine Druckknopf ähnliche Form der beiden nunmehr form- und kraftschlüssig miteinander verbundenen Endbereiche bewirkt. Ein derartiges Durchsetzfügewerkzeug kann beispielsweise eine einfache Zange sein. Alternativ hierzu ist am ersten Schenkel ein Niet, insbesondere ein Hohlniet, angeordnet, der durch eine zugehörige Öffnung am zweiten Schenkel gesteckt und aufgepilzt ist. Hierzu ist ein Nietwerkzeug, beispielsweise eine entsprechend ausgebildete Zange, erforderlich, welche auf der einen Seite eine Platte und auf der anderen Seite einen Dorn aufweist, wobei der Dorn zum Umformen des Hohlniets in den Hohlraum hineingesteckt wird und das Aufpilzen des Hohlniets beim weiteren Zusammendrücken der Zange bewirkt. Beiden Ausführungsformen ist dabei gemein, dass ein zuverlässiges und insbesondere auch durch Vibrationen nicht zu öffnendes Verbindungselement geschaffen werden kann, mittels welchem ein Rohr auf einem Stutzen, insbesondere eines Wärmeübertragers, zuverlässig fixiert werden kann. The present invention is based on the general idea, for connecting two legs of a C-shaped connecting element for the positive connection of a pipe with a nozzle, to use a plastic forming process, which is designed either as clinching or alternatively as a riveting method. In the first alternative, therefore, the first leg of the connecting element is connected in its end region for the aforementioned clinching connection with the end portion of the second leg, wherein for performing the clinching a corresponding clinching tool, consisting of a punch and an associated die, are required. The two end regions to be joined together are pressed into the die by the punch, similar to the deep-drawing and plastic deformation, which due to their special design causes a push-button-like shape of the two now mutually positively and non-positively connected end regions. Such a clinching tool can be, for example, a simple pliers. Alternatively, a rivet, in particular a rivet, arranged on the first leg, which by a associated opening on the second leg plugged and mushroomed. For this purpose, a riveting tool, such as a suitably trained pliers, is required, which has on one side a plate and on the other side a mandrel, wherein the mandrel is inserted into the cavity for forming the tubular rivet and the mushrooming of the tubular rivet during further compression of the Forceps effected. Both embodiments have in common that a reliable and in particular by vibration not openable connecting element can be created by means of which a pipe on a nozzle, in particular a heat exchanger, can be reliably fixed.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist der zweite Schenkel ein zum ersten Schenkel hin geöffnetes U-Profil auf, in welchem der ersten Schenkel formschlüssig aufgenommen ist. Durch die Ausbildung des zweiten Schenkels als U-förmiges Profil, in welchem der erste Schenkel formschlüssig aufgenommen ist, kann eine Montageerleichterung erzielt werdenIn a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the second leg has a U-profile which is open toward the first leg and in which the first leg is received in a form-fitting manner. By forming the second leg as a U-shaped profile, in which the first leg is received positively, a mounting relief can be achieved

Zweckmäßig ist die Öffnung am zweiten Schenkel komplementär zur Außenkontur des Hohlniets oder aber als Langloch ausgebildet. Eine Ausbildung der Öffnung komplementär zur Außenkontur des Hohlniets ermöglicht dabei ein eindeutiges Fixieren der beiden Endbereiche der beiden Schenkel aneinander, wogegen die Ausbildung der Öffnung als Langloch eine gewisse Justierung ermöglicht und ein leichtes Zusammenstecken der beiden Schenkel ermöglicht. Im Weiteren wird je nach Höhe des angeformten Hohlniets zum Zusammenschwenken etwas mehr Platz bzw. Freiraum benötigt. Beiden Ausführungsformen ist dabei gemein, dass nach dem Aufpilzen des Hohlniets und damit dem Herstellen des Nietkopfes die beiden Schenkel des Verbindungselements fest aneinander fixiert sind. (Geringe Relativ-Bewegungen sind zu lässig -> Überschreiten der Reibkräfte, ein Auseinanderklaffen der Schenkel muss jedoch vermieden werden.Suitably, the opening on the second leg is complementary to the outer contour of the tubular rivet or formed as a slot. A design of the opening complementary to the outer contour of the tubular rivet allows a clear fixing of the two end portions of the two legs together, whereas the formation of the opening as a slot allows a certain adjustment and allows easy mating of the two legs. Furthermore, depending on the height of the molded tubular rivet for pivoting together slightly more space or space required. Both embodiments is common that after the mushrooming of the tubular rivet and thus the production of the rivet head, the two legs of the connecting element are fixedly fixed to each other. (Low relative movements are too casual -> exceeding the frictional forces, a divergence of the thighs must be avoided, however.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die beiden Schenkel in aneinander fixiertem Zustand umgebogen. Hierdurch kann insbesondere der Platzbedarf des Verbindungselements im Bereich der Schenkel bzw. deren Endbereiche deutlich reduziert werden, da die Endbereiche der Schenkel nicht mehr radial zum Rohr bzw. Stutzen abstehen, sondern nach dem Fixieren miteinander umgelegt und damit an eine Außenumfangsfläche des Rohres angelegt werden. Eine derartige bauraumoptimierte Anordnung der beiden Schenkel bietet insbesondere Vorteile in beengten, modernen Motorräumen und Bauräumen unter der Instrumententafel oder hinter Verkleidungsteilen. In a further embodiment of the solution according to the invention, the two legs are bent in a mutually fixed state. In this way, in particular, the space requirement of the connecting element in the region of the legs or their end portions can be significantly reduced because the end portions of the legs no longer protrude radially to the pipe or nozzle, but folded together after fixing and thus applied to an outer peripheral surface of the tube. Such space-optimized arrangement of the two legs offers particular advantages in cramped, modern engine compartments and installation spaces under the instrument panel or behind trim parts.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 eine erfindungsgemäßes Verbindungselement in einer ersten Ausführungsform, 1 an inventive connecting element in a first embodiment,

2 eine Detaildarstellung einer Durchsetzfügeverbindung zum Verbinden zweier Endbereiche der beiden Schenkel des Verbindungselements als Rundpunkt-Verbindung, 2 a detailed representation of a clinching connection for connecting two end portions of the two legs of the connecting element as a round point connection,

3a eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel mit einem Hohlniet und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 3a a further possible embodiment of the two limbs with a hollow rivet and a second limb open in a U-shaped manner towards the first limb,

3b Schnittdarstellungen durch eine Nietverbindung mit einem Vollniet oder einem Hohlniet, 3b Sectional views through a riveted joint with a solid rivet or a hollow rivet,

4 eine Schnittdarstellung durch die Endbereiche zweier Schenkel eines erfindungsgemäßen Verbindungselements mit einem angeformten Halteelement, 4 a sectional view through the end portions of two legs of a connecting element according to the invention with an integrally formed holding element,

5 das Verbinden der beiden Schenkel entsprechend der gemäß der 4 gezeigten Ausführungsform, jedoch mit einer Fase am zweiten Schenkel, 5 connecting the two legs according to the according to the 4 shown embodiment, but with a chamfer on the second leg,

6 einen Wärmetauscher mit einem Stutzen und einem daran über ein zuvor beschriebenes Verbindungselement fixierten Rohr, 6 a heat exchanger with a nozzle and a pipe fixed thereto via a previously described connecting element,

7 eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel mit einem integral am ersten Schenkel ausgeformten Vollniet und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 7 a further possible embodiment of the two limbs with a solid rivet integrally formed on the first limb and a second limb open in a U-shaped manner towards the first limb,

8 eine Darstellung wie in 7, jedoch bei einem Hohlniet, 8th a representation like in 7 but in a hollow rivet,

9 mehrere Darstellungen zum formschlüssigen Verbinden zweier Schenkel, wobei am ersten Schenkel ein integraler Hohlniet und am zweiten Schenkel ein Langloch angeordnet sind, 9 several representations for the positive connection of two legs, wherein an integral rivet are arranged on the first leg and a slot on the second leg,

10 eine Darstellung wie in 4, jedoch mit kürzerem Haltelement und vor und nach dem Umformen des Hohlniets, 10 a representation like in 4 but with a shorter holding element and before and after the forming of the tubular rivet,

11 eine weitere mögliche Ausführungsform zur Verbindung der beiden Schenkel über eine Biegelasche und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 11 a further possible embodiment for connecting the two legs via a bending tab and a first leg towards the U-shaped open second leg,

12 eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel mit einer U-förmigen Biegelasche und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 12 a further possible embodiment of the two legs with a U-shaped bending tab and a first leg towards the U-shaped open second leg,

13 eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel mit einem Flachniet und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 13 a further possible embodiment of the two legs with a flat rivet and a second limb open in a U-shaped manner towards the first limb,

14 eine Darstellung wie in 11, jedoch mit einer anders geformten Biegelasche und einem zum ersten Schenkel hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel, 14 a representation like in 11 but with a differently shaped bending tab and a second leg open in a U-shaped manner towards the first leg,

15 unterschiedliche Schnittdarstellungen des gemäß der 13 dargestellten gekerbten oder gestauchten Flachniets, 15 different sectional views of the according to the 13 shown notched or compressed flat rivet,

16 unterschiedliche Fertigungsschritte bei der Umformung einer Biegelasche, 16 different production steps during the forming of a bending pocket,

17 ein Umformwerkzeug zur Herstellung der Verbindung der beiden Schenkel mittels umgeformter Laschenschenkel, 17 a forming tool for producing the connection of the two legs by means of deformed tab legs,

18 eine Darstellung wie in 16, jedoch mit einem eine Fase aufweisenden ersten Schenkel. 18 a representation like in 16 but with a first leg having a chamfer.

Entsprechend der 1 weist ein erfindungsgemäßes Verbindungselement 1 zur formschlüssigen Verbindung eines Rohres 2 mit einem Stutzen 3 (vgl. 6), insbesondere eines Wärmeübertragers 4, zwei Schenkel 5 und 6 auf, welche jeweils eine Mehrzahl von halbschalenartigen, radial nach innen gerichteten Elementen 7 (vgl. 1 und 6) aufweisen. Erfindungsgemäß ist nun der erste Schenkel 5 in seinem Endbereich 8 über eine Durchsetzfügeverbindung 10 (vgl. 2) mit einem Endbereich 9 des zweiten Schenkels 6 verbunden. Eine derartige Durchsetzfügeverbindung 10 wird landläufig als Druckfügeverbindung oder Clinchverbindung bezeichnet. Alternativ hierzu können die beiden Endbereiche 8, 9 auch durch einen am Endbereich 8 des ersten Schenkel 5 angeordneten, insbesondere einstückig mit diesem ausgebildeten, Hohlniet 11 (vgl. auch die 3a, 4, 5, 8, 10) miteinander verbunden sein, der durch eine zugehörige Öffnung 12 am Endbereich 9 des zweiten Schenkels 6 gesteckt und anschließend aufgepilzt ist. Selbstverständlich ist dabei auch denkbar, dass der Hohlniet 11 als separates Teil ausgebildet ist, wie dies den Schnittdarstellungen in der 3b zu entnehmen ist. Wiederum alternativ hierzu kann zur Verbindung der beiden Schenkel 5, 6 auch eine Biegelasche 23 verwendet werden, wie dies beispielsweise in den 11, 12 und 14 dargestellt ist. Sämtlichen Ausführungsformen ist dabei gemein, dass diese ein zuverlässiges Fixieren der beiden Endbereiche 8, 9 der beiden Schenkel 5, 6 aneinander ermöglichen, ohne dass hierfür ein zusätzliches Sicherungsmittel, wie beispielsweise eine Schraube, erforderlich ist. According to the 1 has a connecting element according to the invention 1 for the positive connection of a pipe 2 with a neck 3 (see. 6 ), in particular a heat exchanger 4 , two thighs 5 and 6 on, which in each case a plurality of half-shell-like, radially inwardly directed elements 7 (see. 1 and 6 ) exhibit. According to the invention is now the first leg 5 in its end area 8th via a clinch connection 10 (see. 2 ) with an end portion 9 of the second leg 6 connected. Such a clinching connection 10 is commonly referred to as Druckfügeverbindung or Clinchverbindung. Alternatively, the two end regions 8th . 9 also by one at the end area 8th of the first leg 5 arranged, in particular integrally formed with this, tubular rivet 11 (See also the 3a . 4 . 5 . 8th . 10 ) connected to each other through an associated opening 12 at the end area 9 of the second leg 6 plugged in and then mushroomed. Of course, it is also conceivable that the hollow rivet 11 is formed as a separate part, as shown in the sectional views in the 3b can be seen. Again, alternatively, can be used to connect the two legs 5 . 6 also a bending tab 23 can be used, as for example in the 11 . 12 and 14 is shown. All embodiments have in common that this is a reliable fixing of the two end portions 8th . 9 the two thighs 5 . 6 allow each other, without the need for an additional securing means, such as a screw is required.

Die Öffnung 12 kann dabei entweder komplementär zur Außenkontur des Hohlniets 11 ausgebildet sein oder aber als Langloch 13, wie dies gemäß den 3 sowie 9 und 13 dargestellt ist. Insbesondere die Ausbildung der Öffnung 12 als Langloch 13 ermöglicht eine zumindest geringfügige Verstellbarkeit. The opening 12 can either be complementary to the outer contour of the rivet 11 be formed or as a slot 13 like this according to the 3 such as 9 and 13 is shown. In particular, the formation of the opening 12 as a slot 13 allows at least slight adjustability.

Darüber hinaus ist es denkbar, dass der zweite Schenkel 6 ein zum ersten Schenkel 5 hin geöffnetes U-Profil aufweist (vgl. 3a, 3b, 7–9 und 14) und der erste Schenkel 5 formschlüssig darin aufgenommen ist. Beide Schenkel 5, 6 können auch als Flachprofile ausgebildet sein, wenn ein Schenkel 5, 6 wenigstens lokal als U-Profil ausgebildet ist und dadurch ein Zwangspositionieren der beiden Schenkel 5, 6 zueinander erzwingt. In addition, it is conceivable that the second leg 6 one to the first leg 5 towards open U-profile has (see. 3a . 3b . 7 - 9 and 14 ) and the first leg 5 positively received therein. Both thighs 5 . 6 can also be designed as flat profiles, if a leg 5 . 6 at least locally formed as a U-profile and thereby a forced positioning of the two legs 5 . 6 enforces each other.

Anstelle des beispielsweise gemäß der 3 gezeigten Hohlniets 11 kann selbstverständlich auch ein Vollniet 14 Verwendung finden (vgl. 7, 15), wobei jedoch die Verwendung eines Hohlniets 11 sowohl fertigungstechnische Vorteile bringt, als auch ein geringeres Gewicht aufweist, was insbesondere bei der Verwendung bei einem Verbindungselement 1 in einem Kraftfahrzeug von großem Vorteil ist. Instead of, for example, according to the 3 shown rivet 11 can of course also a full rivet 14 Find use (see. 7 . 15 ), but with the use of a rivet 11 brings both manufacturing advantages, as well as a lower weight, which is particularly when used in a connecting element 1 in a motor vehicle is of great advantage.

Betrachtet man die beiden Endbereiche 8, 9 gemäß der 4, so kann man erkennen, dass der am Endbereich 8 des ersten Schenkels 5 angeordnete Hohlniet 11 in montiertem Zustand durch die zugehörige Öffnung 12 am Endbereich 9 des zweiten Schenkels 6 hindurchragt und mittels eines entsprechenden Umformwerkzeugs 15 (vgl. 5) umgebogen bzw. aufgeweitet wird und sich dadurch an einem, insbesondere schrägen, Öffnungsrand 16 der Öffnung 12 anlegt. Der Öffnungsrand 16 weist dabei eine Fase 22 auf. Eine solche Ausführungsform bietet aufgrund weniger abstehender Teile ein reduziertes Verletzungsrisiko. Gemäß der 4 kann man auch erkennen, dass an dem Endbereich 8 des ersten Schenkels 5 ein Halteelement 20 in der Art eines Hakens angeordnet ist, welches ein zunächst Vorfixieren der beiden Endbereiche 8, 9 aneinander, das heißt vor dem eigentlichen Umformprozess, das heißt vor dem Durchsetzfügen bzw. dem Nieten, ermöglicht. Um das Verbindungselement 1 nach der Montage möglichst bauraumoptimiert anordnen zu können, kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Endbereiche 8, 9 in Richtung des Außenumfangs des Verbindungselements 1 umgebogen werden und damit deutlich weniger abstehen. Looking at the two end areas 8th . 9 according to the 4 , so you can tell that at the end 8th of the first thigh 5 arranged hollow rivet 11 in the assembled state through the associated opening 12 at the end area 9 of the second leg 6 protrudes and by means of a corresponding forming tool 15 (see. 5 ) is bent or widened and thereby at one, in particular oblique, opening edge 16 the opening 12 invests. The opening edge 16 has a chamfer 22 on. Such an embodiment offers a reduced risk of injury due to fewer protruding parts. According to the 4 You can also see that at the end 8th of the first thigh 5 a holding element 20 in the way of one Hook is arranged, which is an initial prefixing of the two end portions 8th . 9 to each other, that is, before the actual forming process, that is before the clinching or riveting enabled. To the connecting element 1 can be arranged as possible space-optimized after installation, can also be provided that the two end portions 8th . 9 in the direction of the outer circumference of the connecting element 1 be bent over and thus stand out significantly less.

Betrachtet man nochmals die 6, so kann man hier eine erfindungsgemäße Anordnung 17 eines Verbindungselements 1 nach einem der vorherigen Absätzen erkennen, mit einem Rohr 2 und einem Stutzen 3, wobei das Rohr 2 eine umlaufende nach außen ragende Sicke 18 aufweist, und in den Stutzen 3 mit zumindest einem teilweise umlaufenden Flansch 19 eingesteckt ist. Das Verbindungselement 1 umfasst dabei die nach außen stehende Sicke 18 des Rohrs 2 und den Flansch 19 des Stutzens 3 zumindest teilweise, vorzugsweise nahezu vollumfänglich. Looking again at the 6 , so you can here an inventive arrangement 17 a connecting element 1 recognize by one of the previous paragraphs, with a pipe 2 and a neck 3 , where the pipe 2 a circumferential outwardly projecting bead 18 has, and in the neck 3 with at least one partially circumferential flange 19 is plugged in. The connecting element 1 includes the outward bead 18 of the pipe 2 and the flange 19 of the neck 3 at least partially, preferably almost fully.

In 7 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel 5, 6 mit einem integral am ersten Schenkel 5 ausgeformten Vollniet 14 und einem zum ersten Schenkel 5 hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel 6 gezeigt. Der erste Schenkel 5 ist dabei formschlüssig im U-Profil des zweiten Schenkels 7 aufgenommen. Ein Nietkopf 21 kann dabei durch Stauchen oder durch Kerben hergestellt werden. In 8 ist eine analoge Darstellung gezeigt, jedoch bei einem Hohlniet 11. 9 zeigt nochmals analog zur 3a mehrere Darstellungen zum formschlüssigen Verbinden zweier Schenkel 5, 6, wobei an einem Schenkel 5 ein integraler Hohlniet 11 und am anderen Schenkel 6 ein Langloch 13 angeordnet sind. Betrachtet man die beiden Endbereiche 8, 9 gemäß der 9, so kann man erkennen, dass der am Endbereich 8 des ersten Schenkels 5 angeordnete Hohlniet 11 in montiertem Zustand durch die zugehörige Öffnung 12, das heißt das Langloch 13, am Endbereich 9 des zweiten Schenkels 6 hindurchragt und mittels eines entsprechenden Umformwerkzeugs 15 (vgl. 5) umgebogen bzw. aufgeweitet wird und sich dadurch an einem Öffnungsrand 16 der Öffnung 12 anlegt, der in diesem Fall keine Fase 22 aufweist. In 7 is another possible embodiment of the two legs 5 . 6 with an integral on the first leg 5 molded rivet 14 and one to the first leg 5 toward U-shaped open second leg 6 shown. The first leg 5 is form-fitting in the U-profile of the second leg 7 added. A rivet head 21 can be made by upsetting or notches. In 8th an analogous representation is shown, but in a hollow rivet 11 , 9 shows again analogous to 3a several representations for the positive connection of two legs 5 . 6 , being on one leg 5 an integral rivet 11 and on the other leg 6 a slot 13 are arranged. Looking at the two end areas 8th . 9 according to the 9 , so you can tell that at the end 8th of the first thigh 5 arranged hollow rivet 11 in the assembled state through the associated opening 12 that is the slot 13 , at the end area 9 of the second leg 6 protrudes and by means of a corresponding forming tool 15 (see. 5 ) is bent or widened and thereby at an opening edge 16 the opening 12 applies, which in this case no bevel 22 having.

10 zeigt eine Darstellung wie in 4, jedoch mit kürzerem Haltelement 20 und vor und nach dem Umformen des Hohlniets 11. Das Halteelement 20 ist dabei als Ausstanzung aus dem Schenkel 5 ausgebildet und ermöglicht ein Vorfixieren der beiden Endbereiche 8, 9 aneinander, das heißt vor dem eigentlichen Nieten. Durch die geringere Höhe des Halteelements 20 kann zudem die Verletzungsgefahr reduziert werden. 10 shows a representation as in 4 , but with a shorter holding element 20 and before and after the forming of the rivet 11 , The holding element 20 is doing as a punched out of the thigh 5 trained and allows pre-fixing of the two end portions 8th . 9 to each other, that is before the actual riveting. Due to the lower height of the retaining element 20 In addition, the risk of injury can be reduced.

In 11 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel 5, 6 mit einer Biegelasche 23 und einem zum ersten Schenkel 5 hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel 6 gezeigt. Die Biegelasche 23 greift dabei durch eine Öffnung 12 am zweiten Schenkel 6 hindurch und wird anschließend umgelegt. Die Öffnung 12 kann dabei auch nur als Ausnehmung 25 ausgestaltet sein. In 11 is another possible embodiment of the two legs 5 . 6 with a bending tab 23 and one to the first leg 5 toward U-shaped open second leg 6 shown. The bending tab 23 engages through an opening 12 on the second leg 6 through and is then transferred. The opening 12 can only be used as a recess 25 be designed.

In 12 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel 5, 6 mit einer U-förmigen Biegelasche 23 und einem zum ersten Schenkel 5 hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel 6 gezeigt. Die U-förmige Biegelasche besitzt zwei Laschenschenkel 24, 24', welche zunächst durch die Öffnung 12 gesteckt und anschließend umgebogen werden. Die Öffnung 12 kann in diesem Fall als umfangsseitig geschlossene Öffnung 12 oder ebenfalls als Ausnehmung 25 ausgebildet sein. Zum Umbiegen der Laschenschenkel 24, 24' kann wiederum ein geeignetes Werkzeug 26 verwendet werden. Rein theoretisch kann die Biegelasche 23 aber auch aufgekerbt sein. In 12 is another possible embodiment of the two legs 5 . 6 with a U-shaped bending tab 23 and one to the first leg 5 toward U-shaped open second leg 6 shown. The U-shaped bending tab has two tab legs 24 . 24 ' , which first through the opening 12 inserted and then bent over. The opening 12 can in this case as a circumferentially closed opening 12 or also as a recess 25 be educated. For bending the tab legs 24 . 24 ' can turn a suitable tool 26 be used. Theoretically, the bending tab 23 but also be notched.

13 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der beiden Schenkel mit einem Flachniet 27 und einem zum ersten Schenkel 5 hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel 6. In 15 sind dabei mögliche Querschnitte des Flachniets 27 gezeigt. 13 shows a further possible embodiment of the two legs with a flat rivet 27 and one to the first leg 5 toward U-shaped open second leg 6 , In 15 are possible cross sections of the flat rivet 27 shown.

Schließlich zeigt 14 eine Darstellung wie in 11, jedoch mit einer anders geformten Biegelasche 23 und einem zum ersten Schenkel 5 hin U-förmig geöffneten zweiten Schenkel 6, in welchem der erste Schenkel 5 formschlüssig aufgenommen ist. Die Biegelasche 23 umgreift in diesem Fall den Endbereich 9 des zweiten Schenkels 6 und greift nicht durch eine Öffnung 12. Finally shows 14 a representation like in 11 but with a differently shaped bending tab 23 and one to the first leg 5 toward U-shaped open second leg 6 in which the first leg 5 is recorded positively. The bending tab 23 in this case surrounds the end area 9 of the second leg 6 and does not reach through an opening 12 ,

In den 16 bis 18 ist eine Variante gezeigt, bei welcher der zweite Schenkel 6 ebenfalls eine U-förmige Biegelasche 23 mit zwei Laschenschenkeln 24, 24' aufweist. Die beiden Laschenschenkel 24, 24' bilden dabei eine zum ersten Schenkel 5 hin offene U-Form. Die beiden Laschenschenkel 24, 24' werden mittels eines Werkzeugs 26 (vgl. 17) zumindest partiell umgeformt, das heißt um einen Winkel 10° ≤ α ≤ 90°. Hierzu weist das Werkzeug 26 entsprechende Biegeflächen 28 auf. In der mittleren Darstellung von 16 sind die beiden Laschenschenkel 24, 24' nur um ca. 45° umgebogen, während sie in der rechten Darstellung der 16 um 90° umgebogen sind. Die linke Darstellung der 16 zeigt die beiden Schenkel 5, 6 vor dem Verbinden und vor dem Umbiegen der Laschenschenkel 24, 24'. In the 16 to 18 a variant is shown in which the second leg 6 also a U-shaped bending tab 23 with two flap legs 24 . 24 ' having. The two strap legs 24 . 24 ' form one to the first leg 5 open U-shape. The two strap legs 24 . 24 ' be using a tool 26 (see. 17 ) at least partially deformed, that is, by an angle 10 ° ≤ α ≤ 90 °. This is indicated by the tool 26 corresponding bending surfaces 28 on. In the middle representation of 16 are the two strap legs 24 . 24 ' only bent by about 45 °, while in the right representation of the 16 bent by 90 °. The left illustration of the 16 shows the two thighs 5 . 6 before connecting and before bending the tab legs 24 . 24 ' ,

Das in der 17 gezeigt Werkzeug 26 kann auch einen Halter 29 aufweisen, welcher den ersten Schenkel 5 während des Umformens gegen den Boden des U-förmigen Schenkels 6 drückt und/oder welcher den ersten Schenkel 5 staucht und seitlich gegen die Laschenschenkel 24, 24' des zweiten Schenkels 6 drückt. Auch können am ersten Schenkel 5 Fasen 30 vorgesehen sein, an welche sich die Laschenschenkel 24, 24' in umgeformtem Zustand anlegen. Diese können in bekannter Weise hergestellt sein oder sich durch die Stanzrichtung und einen Schneidspalt automatisch ausbilden und dann genutzt werden. That in the 17 shown tool 26 can also have a holder 29 having the first leg 5 during forming against the Bottom of the U-shaped thigh 6 pushes and / or which the first leg 5 bends and sideways against the strap legs 24 . 24 ' of the second leg 6 suppressed. Also, on the first leg 5 chamfers 30 be provided, to which the tab legs 24 . 24 ' create in a formed state. These can be produced in a known manner or automatically formed by the punching direction and a cutting gap and then used.

Generell kann mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement 1 ein einfaches und zugleich sicheres und absolut zuverlässiges Fixieren der beiden Endbereiche 8, 9 der beiden Schenkel 5, 6 aneinander erfolgen, wodurch eine Verbindung, beispielsweise zwischen einem Rohr 2 und einem Stutzen 3 zuverlässig und insbesondere auch vibrationssicher möglich ist. In general, with the connecting element according to the invention 1 a simple and at the same time safe and absolutely reliable fixing of the two end areas 8th . 9 the two thighs 5 . 6 be done together, creating a connection, for example, between a pipe 2 and a neck 3 reliable and vibration-proof is possible in particular.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013212629 A1 [0004]
DE 19953129 A1 [0005]

Claims

Connecting element ( 1 ) for the positive connection, in particular a pipe ( 2 ) with a nozzle ( 3 ), wherein the connecting element ( 1 ) two legs ( 5 . 6 ), each having a plurality of half-shell-like, radially inwardly directed elements ( 7 ), characterized in that - the first leg ( 5 ) in its end region ( 8th ) via a push-through connection ( 10 ) with an end region ( 9 ) of the second leg ( 6 ), or - that at the end ( 8th ) of the first leg ( 5 ) a rivet, in particular a rivet ( 11 ) or a solid rivet ( 14 ), in particular in one piece with the leg ( 5 ) formed by an associated opening ( 12 ) at the end area ( 9 ) of the second leg ( 6 ) is plugged and riveted, or - that the two end regions ( 8th . 9 ) of the two legs ( 5 . 6 ) via one on the first leg ( 5 ), in particular integrally with the leg ( 5 ) formed, bending tab ( 23 ) are interconnected.

Connecting element according to claim 1, characterized in that the end region ( 9 ) of the second leg ( 6 ) to the end area ( 8th ) of the first leg ( 5 ) opened U-profile and the end region ( 8th ) of the first leg ( 5 ) is received positively in it.

Connecting element according to claim 1, second alternative or claim 2, characterized in that the opening ( 12 ) complementary to the outer contour of the tubular rivet ( 11 ) or full rivet ( 12 ) or as a slot ( 13 ) is trained.

Connecting element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two end regions ( 8th . 9 ) are bent together in a mutually fixed state.

Arrangement ( 17 ) of a connecting element ( 1 ) according to one of the preceding claims, with a tube ( 2 ) and a neck ( 3 ), whereby the pipe ( 2 ) a circumferential, outwardly projecting bead ( 18 ) and in the neck ( 3 ) with at least one partially circumferential flange ( 19 ), wherein the outwardly standing bead ( 18 ) of the pipe ( 2 ) and the flange ( 19 ) of the neck ( 3 ) at least partially by the connecting element ( 1 ) are included.

Heat exchanger ( 4 ), in particular in a motor vehicle, with a connecting piece ( 3 ), which is connected via a connecting element ( 1 ) according to one of claims 1 to 4 with a tube ( 2 ) connected is.