DE102016000338A1

DE102016000338A1 - Anschlussflansch einer Fluidvorrichtung, Fluidvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs

Info

Publication number: DE102016000338A1
Application number: DE102016000338.3A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dobusch; Andreas Kloz; Christopher Marc Sturgess; Robert Zbiral
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Es werden ein Anschlussflansch (16) einer Fluidvorrichtung (10), insbesondere eines Filtermoduls, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eine Fluidvorrichtung (10) und ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs (16) beschrieben. Der Anschlussflansch (16) ist aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material geformt. Wenigstens ein Verstärkungselement (30) ist zur wenigstens lokalen Verstärkung des Anschlussflanschs (16) vorgesehen. Wenigstens ein separates Verstärkungselement (30) ist in einer entsprechenden Aufnahme (26) des geformten Anschlussflanschs (16) eingebracht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Anschlussflansch einer Fluidvorrichtung, insbesondere eines Filtermoduls, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, der aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material geformt ist, mit wenigstens einem Verstärkungselement zur wenigstens lokalen Verstärkung des Anschlussflanschs.
Ferner betrifft die Erfindung eine Fluidvorrichtung, insbesondere ein Fluidmodul, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Anschlussflansch, der aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material geformt ist, mit wenigstens einem Verstärkungselement zur wenigstens lokalen Verstärkung des Anschlussflanschs.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs, insbesondere einer Fluidvorrichtung, insbesondere eines Fluidmoduls, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem wenigstens der Anschlussflansch aus einem bei der Herstellung formbaren Material in einem Formwerkzeug einstückig geformt wird.
Stand der Technik
Aus der EP 2 177 725 A1 ist eine Filtereinrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Ölfilter, mit einem Filtergehäuse aus Kunststoff bekannt. Die Filtereinrichtung weist einen ausgesteiften Anbindungsflansch auf, über welchen die Filtereinrichtung gegen den Verbrennungsmotor verspannbar ist, so dass der Anbindungsflansch zwischen dem Filtergehäuse und dem Verbrennungsmotor liegt und welcher eine mit der Filtereinrichtung kommunizierende Medienübergabemimik mit entsprechenden Ver-/Entsorgungsleitungen beziehungsweise Anschlüssen aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlussflansch, eine Fluidvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs zu gestalten, bei denen der Anschlussflansch möglichst einfach, mit einem möglichst geringem Gewicht und möglichst effizient verstärkt und/oder versteift werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens ein separates Verstärkungselement in einer entsprechenden Aufnahme des geformten Anschlussflanschs eingebracht ist.
Erfindungsgemäß weist der Anschlussflansch wenigstens eine Aufnahme auf, in die nach der Formung des Anschlussflanschs das entsprechende wenigstens eine Verstärkungselement eingebracht, insbesondere eingeschoben oder eingepresst, werden kann. Das wenigstens eine Verstärkungselement kann auf diese Weise in einem Vormontageprozess mit dem fertigen Anschlussflansch verbunden werden. Das wenigstens eine Verstärkungselement ist verliersicher mit dem Anschlussflansch verbunden. Es kann so mit diesem gemeinsam an einem entsprechenden Anschlussbauteil, insbesondere einem Flansch, insbesondere eines Fluidsystems montiert werden.
Mit dem wenigstens einen Verstärkungselement wird der Anschlussflansch wenigstens lokal verstärkt und/oder versteift. Das Verstärkungselement kann auch als Versteifungsinsel bezeichnet werden. Die lokale Verstärkung und/oder Versteifung kann dabei auf Abschnitte des Anschlussflanschs begrenzt werden, welche insbesondere bei einer Anbindung an das entsprechende Anschlussbauteil etwa des Fluidsystems erhöhten Kräften ausgesetzt ist oder erhöhte Kräfte übertragen können muss. Auf diese Weise können die Eigenschaften des Materials des Anschlussflanschs, nämlich eine gute Formbarkeit, geringes Gewicht und/oder entsprechende andere chemische und/oder physikalische Eigenschaften, mit den verstärkenden Eigenschaften des wenigstens einen Verstärkungselements kombiniert werden. Der Anschlussflansch kann so einfacher, mit geringerem Gewicht und effizienter verstärkt und/oder versteift werden.
Vorteilhafterweise kann der Anschlussflansch einstückig mit wenigstens einem weiteren Teil der Fluidvorrichtung, insbesondere einem Modulgehäuse, realisiert sein. Auf diese Weise kann der Anschlussflansch gemeinsam mit dem wenigstens einen weiteren Teil der Fluidvorrichtung hergestellt und/oder montiert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein weiterer Teil der Fluidvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Anschlussflansch komplett aus dem gleichen Material hergestellt sein/werden.
Wenigstens eine Aufnahme kann vorteilhafterweise durch Gestaltung eines entsprechenden Formwerkzeugs ausgebildet werden. Wenigstens eine Aufnahme kann vorteilhafterweise als insbesondere tiefe Rillennut ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verstärkungselement flach ausgeformt sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verstärkungselement einfacher in die entsprechende Aufnahme eingebracht werden. Mit wenigstens einem Verstärkungselement können Bereiche des Anschlussflanschs ausgestattet werden, die mechanisch und/oder dichtungstechnisch ansonsten Schwachpunkte zwischen dem Anschlussflansch und dem mit dem Anschlussflansch zu verbindenden Anschlussbauteil des Fluidsystems bilden könnten. Auf diese Weise können Leckagen verhindert werden.
Der Anschlussflansch besteht aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material. Es kann sich dabei um ein einziges Material, einen Materialmix, ein glasfaserverstärktes Material, einen Verbundstoff oder einen andersartigen entsprechend formbaren Werkstoff handeln. Das Material kann zur Herstellung fließfähig sein oder fließfähig gemacht werden. Dies kann insbesondere durch Erwärmung erfolgen. So kann es in ein entsprechendes Formwerkzeug gegossen und/oder gespritzt oder in anderer Weise eingebracht werden. Nach dem Einbringen in das Formwerkzeug kann das Material aushärten, sodass der Anschlussflansch auch nach Entnahme aus dem Formwerkzeug seine entsprechende Form behält. Nach der Aushärtung kann der Anschlussflansch noch eine Restflexibilität oder Elastizität aufweisen oder unelastisch und/oder unflexibel sein.
Der Anschlussflansch kann vorteilhafterweise einen Kunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Vorteilhafterweise kann der Anschlussflansch aus Polyamid sein oder Polyamid aufweisen. Kunststoffe sind grundsätzlich mechanisch stabil. Durch Verwendung des wenigstens einen Verstärkungselements können die Anforderungen an die mechanische Stabilität des Materials des Anschlussflanschs im Bereich von Verbindungen mit dem zu verbindenden Anschlussbauteil geringer sein. Durch das wenigstens eine Verstärkungselement wird verhindert, dass das Material des Anschlussflanschs durch entsprechende Kräfte verformt werden kann.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Innenabmessung der wenigstens einen Aufnahme etwas kleiner sein als die Außenabmessung des wenigstens einen Verstärkungselements. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verstärkungselement unter einer mechanischen Spannung, insbesondere kraftschlüssig, in die entsprechende Aufnahme eingebracht werden. So kann das wenigstens eine Verstärkungselement sicherer und stabiler in der wenigstens einen Aufnahme gehalten werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verstärkungselement kalt in die Aufnahme eingebracht werden. Dabei werden weder der Anschlussflansch noch das wenigstens eine Verstärkungselement bei einem Zusammenbau besonders erwärmt. Alternativ kann das wenigstens eine Verstärkungselement warm eingebaut, insbesondere eingepresst, werden. Dadurch kann das wenigstens eine Verstärkungselement, insbesondere wenn das Verstärkungselement größer ist als die Aufnahme, einfacher, insbesondere mit einem kleineren Kraftaufwand, eingebaut werden. Dabei kann der Anschlussflansch wenigstens im Bereich der entsprechenden Aufnahme erwärmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Verstärkungselement erwärmt werden.
Vorteilhafterweise kann der Anschlussflansch zur Verwendung wenigstens einer Dichtung oder Dichteinrichtung vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann zwischen dem Anschlussflansch und dem entsprechenden zu verbindenden Anschlussbauteil wenigstens eine Dichtung angeordnet sein/werden. So kann eine Dichtheit der Verbindung verbessert werden. Wenigstens ein Verstärkungselement kann nahe wenigstens eines Bereichs der Dichtung angeordnet sein, wo erhöhte und/oder gleichmäßiger Dichtkräfte realisiert werden sollen. Mit dem wenigstens einen Verstärkungselement kann eine Dichtkraft gleichmäßiger und zuverlässiger von dem Anschlussflansch auf die Dichtung und/oder den Dichtungsbereich übertragen werden. So kann insbesondere eine Dichtfunktion weiter verbessert werden. Die Dichtung kann vorteilhaft aus einem Elastomermaterial bestehen oder ein Elastomermaterial aufweisen.
Bei der Fluidvorrichtung kann es sich vorteilhafterweise um eine Vorrichtung handeln, mit oder in welcher Fluid, insbesondere flüssiges oder gasförmiges Fluid, geführt oder geleitet werden oder enthalten sein kann. Vorteilhafterweise kann es sich bei dem Fluid um ein Betriebsfluid einer Brennkraftmaschine und/oder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Hydraulikflüssigkeit, Harnstoff-Wasser-Lösung, Luft oder dergleichen, handeln.
Vorteilhafterweise kann die Fluidvorrichtung ein Filtermodul zur Filtrierung eines Fluids, insbesondere ein Ölfiltermodul, Kraftstofffiltermodul oder dergleichen, sein.
Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf die Verwendung bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Vielmehr kann sie auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Sie kann auch unabhängig von Brennkraftmaschinen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch bei Landmaschinen, Baumaschinen oder dergleichen verwendet werden. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung können insbesondere Landfahrzeuge, Wasserfahrzeuge und Luftfahrzeuge sein.
Mittels des erfindungsgemäßen Anschlussflanschs mit dem wenigstens einen Verstärkungselement können auch Kunststofffiltermodule, insbesondere für Öl oder Kraftstoff, aus konventionellen Kunststoffen, insbesondere Polyamid, zunehmenden Spezifikationsanforderungen gerecht werden. Erfindungsgemäße Fluidvorrichtungen können so auch in Bereichen von Anbindungen zu metallischen Komponenten dort verwendet werden, wo ansonsten Kunststoffmaterialien aufgrund ihrer mangelnden Steifigkeit und/oder Kriechbeständigkeit zunehmend an ihre Grenzen kommen. Erfindungsgemäße Fluidvorrichtungen können auch in Bereichen mit lokalen mechanischen Spannungsspitzen, insbesondere bei tiefen oder hohen Temperaturen, verwendet werden. Sie können auch erforderliche Anforderungen insbesondere bezüglich ihrer Dichtheit erfüllen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verstärkungselement im Vergleich zu dem Anschlussflansch zumindest im Bereich der entsprechenden Aufnahme eine größere Formstabilität aufweisen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verstärkungselement den Anschlussflansch wenigstens im Bereich der entsprechenden Aufnahme effizient stabilisieren. So können dort größere Kräfte und/oder Kräfte gleichmäßiger eingeleitet und/oder übertragen werden. Die größere Formstabilität kann durch eine entsprechende Materialwahl, insbesondere ein formstabileres Material des wenigstens einen Verstärkungselements, und/oder eine entsprechende Formgebung realisiert werden.
Alternativ können das wenigstens eine Verstärkungselement und der Anschlussflansch grundsätzlich für sich allein auch ähnliche Formstabilität aufweisen. Durch Verwendung des Verstärkungselements wird die Gesamtstabilität des Anschlussflanschs allerdings verbessert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verstärkungselement wenigstens ein von dem Material des Anschlussflanschs unterschiedliches Material aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise können die Materialien unabhängig voneinander gewählt werden. So kann für das wenigstens eine Verstärkungselement ein zur Erhöhung der Formstabilität besser geeignetes Material verwendet werden als für den Anschlussflansch zumindest im Bereich der wenigstens einen Aufnahme. Andererseits kann für den Anschlussflansch ein einfacher formbares Material verwendet werden. Mit dem einfacher formbaren Material können auch komplexere Formen realisiert werden. Insgesamt kann für die Funktion des Anschlussflansches und die Funktion des wenigsten einen Verstärkungselements das jeweils am besten geeignete Material gewählt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verstärkungselement aus lediglich einem Material bestehen. Alternativ kann das wenigstens eine Verstärkungselement aus einer Materialmischung und/oder einem Verbund bestehen.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verstärkungselement verstärkendes Material aufweisen, welches mit einem entsprechend anderen, insbesondere zu dem Material des Anschlussflansch kompatiblen, Material überzogen oder in dieses eingebettet sein kann.
Alternativ können das wenigstens eine Verstärkungselement und der wenigstens eine Anschlussflansch auch aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material bestehen oder das gleiche oder ähnliches Material aufweisen. Durch den erfindungsgemäß nachträglichen Einbau des wenigstens einen Verstärkungselements kann eine größere Formenvielfalt bei dem Verstärkungselement und/oder bei dem Anschlussflansch realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verstärkungselement Metall, insbesondere Aluminium, Stahl, Messing oder dergleichen, und/oder Hochleistungskunststoff, insbesondere Thermoplast und/oder Duroplast, aufweisen oder daraus bestehen. Metalle können eine entsprechend große Formstabilität aufweisen. Darüber hinaus können Metalle für sich alleine einfach, auch komplex, geformt, insbesondere geschnitten, gebogen oder dergleichen, werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Verstärkungselement einen Hochleistungskunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Hochleistungskunststoffe haben im Unterschied zu normalem Kunststoff entsprechend bessere Eigenschaften. Die Eigenschaften der Hochleistungskunststoffe können insbesondere im Bereich der Formstabilität, insbesondere der mechanischen und/oder thermischen Formstabilität, besser sein als die Eigenschaften des Materials des Anschlussflanschs. Ansonsten können Hochleistungskunststoffe auch Vorteile von herkömmlichen Kunststoffen, wie insbesondere einfache Formbarkeit und/oder geringes Gewicht, aufweisen.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Materialmix, insbesondere eine Kombination aus Metall und Hochleistungskunststoff, verwendet werden. So kann das wenigstens eine Verstärkungselement entsprechend seiner Form, Positionierung und/oder seinem Einsatzbereich noch flexibler mit unterschiedlichen Eigenschaften versehen werden.
Alternativ kann wenigstens ein Verstärkungselement auch aus herkömmlichem Kunststoff sein oder diesen aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens der Anschlussflansch, insbesondere ein weiteres Teil der Fluidvorrichtung mit dem Anschlussflansch, ein Formteil sein. Formteile können insbesondere einfach aus Kunststoff oder einem Kunststoff-Mischmaterial gefertigt werden.
Formteile können insbesondere als Spritzgussteile, Spritzteile, Gussteile oder dergleichen realisiert sein.
Vorteilhafterweise kann der Anschlussflansch, insbesondere ein weiteres Teil der Fluidvorrichtung mit dem Anschlussflansch, nach einem Formverfahren, insbesondere einem Gussverfahren, Spritzverfahren, Spritzgussverfahren oder dergleichen, realisiert werden.
Das Formteil kann vorteilhafterweise mit und/oder in einem Formwerkzeug realisiert werden. In dem entsprechenden Formwerkzeug kann ein Platzhalter für die wenigstens eine Aufnahme vorgesehen sein. Mit dem Platzhalter kann der entsprechende Hohlraum geschaffen werden, in den später das wenigstens eine Verstärkungselement eingebracht werden kann. Der Hohlraum kann von außen zugänglich sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Aufnahme bei dem Formprozess mit einer entsprechenden Einbauöffnung für das wenigstens eine Verstärkungselement realisiert werden.
Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, das wenigstens eine Verstärkungselement während der Herstellung des Anschlussflanschs in das Material einzubetten. Das wenigstens eine Verstärkungselement wird erst im Anschluss an den Formprozess in die entsprechende Aufnahme eingebracht. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, das wenigstens eine Verstärkungselement vor dem Einbetten in das Material in das entsprechende Formwerkzeug einzulegen. Dies kann möglicherweise umständlich sein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Formwerkzeuge mit einer größeren Formenvielfalt verwendet und/oder einfacher realisiert werden. Außerdem ist eine größere Gestaltungsvielfalt in Bezug auf die Verstärkungselemente möglich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Aufnahme wenigstens eine Einbauöffnung zur Einbringung wenigstens eines Verstärkungselements aufweisen, die wenigstens in einer Montagephase, in der das wenigstens eine Verstärkungselement in die Aufnahme eingebracht wird, von außen zugänglich sein kann. Durch die Einbauöffnung kann das wenigstens eine Verstärkungselement einfach nach der Herstellung des Anschlussflanschs von außen eingebracht werden. „Von außen” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das wenigstens eine Verstärkungselement von einer bezüglich einer Achse des Anschlussflanschs radial äußeren Oberfläche, von einer radial inneren Oberfläche oder einer anderen Oberfläche in die wenigstens eine Aufnahme eingebracht werden kann.
Die wenigstens eine Einbauöffnung kann lediglich während der Montagephase, in der das wenigstens eine Verstärkungselement in die Aufnahme eingebracht wird, von außen zugänglich sein. In einer späteren Montagephase, in der sich das wenigstens eine Verstärkungselement in der Aufnahme befindet, kann die wenigstens eine Einbauöffnung von außen unzugänglich, insbesondere durch andere Bauteile und/oder eine entsprechende optionale Abdeckung versperrt, sein. So kann das wenigstens eine Verstärkungselement sicher und geschützt in der Aufnahme eingebettet sein. Alternativ kann die wenigstens eine Einbauöffnung auch bei dem fertigen Anschlussflansch von außen zugänglich sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verstärkungselement wenigstens eine wenigstens abschnittsweise raue Oberfläche aufweisen. Die Oberfläche kann so mit dem entsprechenden Material des Anschlussflanschs in der Aufnahme eine bessere rutschfeste Verbindung realisieren. Die raue Oberfläche kann mit dem Material des Anschlussflanschs kraftschlüssig und/oder formschlüssig, insbesondere durch Verzahnen oder Verhaken, besser zusammenwirken. So kann einem möglichen Herausrutschen des wenigstens einen Verstärkungselements aus der Aufnahme besser entgegengewirkt werden.
Zur Realisierung der Rauigkeit kann die wenigstens eine Oberfläche uneben, zerklüftet, reliefartig, mit Strukturen versehen oder dergleichen in anderer Weise rau sein.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine bezüglich einer Anbaurichtung des Anschlussflansches an das entsprechende zu verbindende Anschlussbauteil axial gerichtete Oberfläche des wenigstens einen Verstärkungselements mit einer entsprechenden Rauigkeit versehen sein. Auf diese Weise kann bei montiertem Anschlussflansch durch eine entsprechende Anpresskraft an das Anschlussbauteil gleichzeitig eine Haltekraft zum Halten des wenigstens einen Verstärkungselementes in der wenigstens einen Aufnahme vergrößert werden.
Vorteilhafterweise können gegenüberliegende Oberflächen des wenigstens einen Verstärkungselements rau sein. Auf diese Weise kann eine Halterung des wenigstens einen Verstärkungselements in der wenigstens eine Aufnahme weiter verbessert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein Verstärkungselement lediglich entlang eines Teilabschnitts des Anschlussflanschs erstrecken. Das wenigstens eine Verstärkungselement kann so insgesamt kleiner ausgebildet sein. Auf diese Weise kann Material für das wenigstens eine Verstärkungselement eingespart werden. Entsprechend kann auch das wenigstens eine Verstärkungselement und die entsprechende Aufnahme bezüglich ihrer Formen einfacher ausgestaltet sein. So kann das wenigstens eine Verstärkungselement auch einfacher in die entsprechende Aufnahme montiert werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verstärkungselement bedarfsgerecht in Teilabschnitten des Anschlussflanschs montiert werden, welche speziell eine lokale Verstärkung benötigen. Insbesondere kann wenigstens ein Verstärkungselement dort angeordnet werden, wo größere Kräfte auf den Anschlussflansch wirken können sollen. So kann eine lokale Verstärkung des Anschlussflanschs bedarfsgerecht realisiert werden.
Alternativ kann sich wenigstens ein Verstärkungselement entlang des gesamten Anschlussflanschs erstrecken.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein Verstärkungselement zwischen wenigstens zwei Kraftübertragungsabschnitten, insbesondere Verbindungselementen, des Anschlussflansch erstrecken, mit/in denen der Anschlussflansch an ein entsprechendes zu verbindendes Anschlussbauteil gepresst werden kann. In den Kraftübertragungsabschnitten können Mittel angeordnet sein oder angreifen, mit welchen Kräfte insbesondere zur Verbindung mit dem entsprechenden Anschlussbauteil realisiert werden können. In den Kraftübertragungsabschnitten können vorteilhafterweise Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, Klammern oder dergleichen, angeordnet sein oder angreifen. Im Bereich der Kraftübertragungsabschnitte können entsprechende Befestigungskräfte und/oder Anpresskräfte, insbesondere Dichtkräfte, realisiert werden.
Mit den Befestigungskräften und/oder Anpresskräften können entsprechende Dichtkräfte zwischen dem Anschlussflansch und dem entsprechenden Anschlussbauteil erzeugt werden. Im Bereich der Kraftübertragungsabschnitte können die Kräfte direkt übertragen werden. Durch Verwendung von Verstärkungselementen zwischen Kraftübertragungsabschnitten können dort die entsprechenden Kräfte gleichmäßiger eingeleitet und übertragen werden. Bei der Verwendung einer Dichtung können auf diese Weise Dichtkräfte gleichmäßiger entlang des Anschlussflansches eingebracht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein Verstärkungselement bezüglich einer Anbaurichtung des Anschlussflanschs an ein entsprechendes zu verbindendes Anschlussbauteil axial zwischen zwei Materialabschnitten des Anschlussflanschs angeordnet sein, welche die entsprechende Aufnahme auf axial gegenüberliegenden Seiten begrenzen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verstärkungselement in das Material des Anschlussflanschs eingebettet sein/werden. Dabei ist es erfindungsgemäß nicht erforderlich, das wenigstens eine Verstärkungselement bei der Herstellung des Anschlussflanschs zu umformen, insbesondere zu umspritzen oder zu umgießen.
Durch den sandwichartigen Einbau des wenigstens einen Verstärkungselements zwischen die Materialabschnitte des Anschlussflanschs kann darüber hinaus ein direkter Kontakt des wenigstens einen Verstärkungselements mit dem zu verbindenden Anschlussbauteil und/oder entsprechenden anderen Bauteilen vermieden werden. Das wenigstens eine Verstärkungselement kann nach außen geschützt angeordnet sein. Ferner kann das Material des Anschlussflanschs, welches das wenigstens eine Verstärkungselement beidseitig umgibt, das zu verbindende Anschlussbauteil und/oder die entsprechenden anderen Bauteile vor einem direkten Kontakt mit dem wenigstens einen Verstärkungselement schützen. Das Verstärkungselement kann so gegenüber den entsprechenden Bauteilen in gewisser Weise isoliert sein.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß mit der der Fluidvorrichtung dadurch gelöst, dass wenigstens ein separates Verstärkungselement in einer entsprechenden Aufnahme des geformten Anschlussflanschs eingebracht ist.
Die Aufgabe wird außerdem erfindungsgemäß mit dem Verfahren dadurch gelöst, dass beim Formvorgang ein Platzhalter im Formwerkzeug für wenigstens eine Aufnahme für wenigstens ein Verstärkungselement ausgelassen wird, welche zu einer Oberfläche des Anschlussflanschs hin eine Einbauöffnung für das wenigstens eine Verstärkungselement aufweist, der Anschlussflansch nach dem Formprozess von dem Formwerkzeug getrennt wird und wenigstens ein Verstärkungselement anschließend in die wenigstens eine Aufnahme eingebracht wird.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Anschlussflansch, der erfindungsgemäßen Fluidvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigt schematisch die einzige
1 ein Flüssigkeitsfiltermodul eines Flüssigkeitssystems, mit einem Anschlussflansch, welcher ein lokales Verstärkungselement aufweist.
In der Figur sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Filtermodul 10 zur Filtrierung von Flüssigkeit eines ansonsten nicht gezeigten Flüssigkeitssystems gezeigt. Bei dem Flüssigkeitssystem kann es sich beispielsweise um einen Ölkreislauf, ein Kraftstoffsystem oder einen Wasserkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs handeln. Das Filtermodul 10 kann beispielsweise als Ölfiltermodul, Kraftstofffiltermodul oder Wasserfiltermodul vorgesehen sein.
Das Filtermodul 10 umfasst ein Modulgehäuse 12. In dem Modulgehäuse 12 ist ein hier nicht weiter interessierender Flüssigkeitsfilter angeordnet. Eine Öffnung zum Einbau des Flüssigkeitsfilters ist mit einem Gehäusedeckel 14 verschlossen.
Das Modulgehäuse 12 umfasst einen Anschlussflansch 16. Der Anschlussflansch 16 dient zum Anschluss des Filtermoduls 10 an ein entsprechendes beispielsweise stationäres Anschlussbauteil, beispielsweise einen entsprechenden Flansch, des Flüssigkeitssystems. Das Modulgehäuse 12 mit dem Anschlussflansch 16 ist einstückig aus Kunststoff beispielsweise nach einem Spritzgussverfahren geformt.
Der Anschlussflansch 16 umgibt mehrere Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 18. Die Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 18 dienen als Einlass beziehungsweise Auslass für die Flüssigkeit in das Modulgehäuse 12 und aus dem Modulgehäuse 12. Die Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 18 können über den Anschlussflansch 16 mit entsprechenden korrespondierenden Flüssigkeitsöffnungen aufseiten des Anschlussbauteils des Flüssigkeitssystems verbunden werden.
Ein Anschlussrand 19 auf der Anschlussseite des Anschlussflanschs 16, welcher bei montiertem Filtermodul 10 dem entsprechenden Anschlussbauteil zugewandt und in der 1 im Vordergrund gezeigt ist, ist eben. Die Ebene des Anschlussrandes 19 verläuft senkrecht zu einer Anbaurichtung 20, in der das Filtermodul 10 auf das Anschlussbauteil aufgesetzt werden kann. Der Anschlussrand 19 bildet eine Dichtfläche, an der eine Dichtung 24 anliegt.
Umfangsmäßig verteilt entlang des Anschlussrandes 19 des Anschlussflanschs 16 ist eine Mehrzahl von Schraubenaufnahmen 22 angeordnet. Die Achsen der Schraubenaufnahmen 22 verlaufen parallel zur Anbaurichtung 20. In die Schraubenaufnahmen 22 können zur Verbindung und Fixierung des Filtermoduls 10 an dem entsprechenden Anbauteil des Filtersystems entsprechende, in der 1 nicht gezeigte Schrauben gesteckt und mit entsprechenden Innengewinden aufseiten des Anschlussbauteils verschraubt werden. Mit den Schrauben können entsprechende Anpresskräfte realisiert werden, welche Dichtkräfte auf die Dichtung 24 bewirken. Die Anpresskräfte sind axial zur Anbaurichtung 20 gerichtet. Die Abschnitte des Anschlussflanschs 16 mit den Schraubenaufnahmen 22 können auch als Kraftübertragungsabschnitte bezeichnet werden.
Die Dichtung 24 ist beispielhaft als Flachdichtung ausgestaltet. Die Dichtung 24 erstreckt sich entlang des Anschlussrandes 19 und umgibt die Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 18. Die Dichtung 24 verfügt über Löcher, welche mit den Schraubenaufnahmen 22 übereinstimmen und durch welche die entsprechenden Schrauben gesteckt werden können.
Beispielhaft zwischen zwei der Schraubenaufnahmen 22, in der 1 unten links, erstreckt sich eine Aufnahme 26. Die Aufnahme 26 ist als tiefe Rillennut realisiert. Die Aufnahme 26 befindet sich an der Außenseite des Anschlussflanschs 16. Die Aufnahme 26 hat in Richtung der Anbaurichtung 20 betrachtet eine etwa L-förmige Form. Die Aufnahme 26 ist axial zur Anbaurichtung 20 betrachtet auf axial gegenüberliegenden Seiten durch das Kunststoffmaterial des Anschlussflansches 16 begrenzt. Auf der den Flüssigkeitsverbindungsöffnungen 18 zugewandten Innenseite ist die Aufnahme 26 geschlossen. Auf der Außenseite ist sie zur äußeren Oberfläche des Anschlussflanschs 16 hin offen und so von außen zugänglich. Die offene Seite der Aufnahme 26 dient als Einbauöffnung 28 für ein Verstärkungselement 30.
Bei fertig montiertem Modulgehäuse 12 ist das Verstärkungselement 30 in der Aufnahme 26 angeordnet. Das Verstärkungselement 30 ist dabei bezüglich der Anbaurichtung 20 axial zwischen zwei Materialabschnitten des Anschlussflanschs 16 angeordnet, welche die Aufnahme 26 auf axial gegenüberliegenden Seiten begrenzen. In der 1 ist das Verstärkungselement 30 zur besseren Erläuterung außerhalb der Aufnahme 26 gezeigt. Die äußere Form des Verstärkungselements 28 ist komplementär zur inneren Form der Aufnahme 26. Das Verstärkungselement 30 ist etwa L-förmig. Es ist im Wesentlichen flach geformt. Die in Richtung der Anbaurichtung 20 betrachtet vordere und hintere Oberfläche 32 des Verstärkungselements 30 sind jeweils rau und geriffelt. Auf diese Weise wird einem Herausrutschen des Verstärkungselements 30 aus der Aufnahme 26 entgegengewirkt. Das Verstärkungselement 30 ist aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, Messing oder Stahl. Es kann auch aus einem Hochleistungskunststoff sein. Mit dem Verstärkungselement 30 wird der Abschnitt des Anschlussflanschs 16 zwischen den besagten beiden benachbarten Schraubenaufnahmen 22 verstärkt und versteift.
Zur Herstellung des Filtermoduls 10 wird das Modulgehäuse 12 mit dem Anschlussflansch 16 in einem Formwerkzeug nach einem Spritzgussverfahren aus Kunststoff spritzgegossen. Das Formwerkzeug enthält zur Realisierung der Aufnahme 26 einen entsprechenden Platzhalter. Der Kunststoff ist während des Prozesses fließfähig und daher formbar. In ausgehärtetem Zustand ist der Kunststoff fest. Das soweit ausgehärtete Modulgehäuse 12 wird aus dem Formwerkzeug entnommen.
Das Verstärkungselement 30 wird als separates Bauteil unabhängig von dem Modulgehäuse 12 aus Metall geformt.
Das Verstärkungselement 30 wird durch Warmeinsenken durch die Einbauöffnung 28 in die Aufnahme 26 des Anschlussflanschs 16 eingepresst.
Anschließend wird das Filterelement durch die entsprechende Öffnung in das Modulgehäuse 12 eingebaut und das Modulgehäuse mit dem Gehäusedeckel 14 verschlossen.
Das fertige Filtermodul 10 kann nun an das Anschlussbauteil des Flüssigkeitssystems montiert werden. Dabei wird die Dichtung 24 zwischen dem Anschlussflansch 16 und einem entsprechenden Flansch des Anschlussbauteils angeordnet.
Die Schrauben werden durch die Schraubenaufnahmen 22 gesteckt und mit den entsprechenden Innengewinden aufseiten des Anschlussbauteils verschraubt. Mit den Schrauben wird eine entsprechende Anpresskraft zwischen dem Anschlussflansch 16 und dem Flansch des Anschlussbauteils realisiert. Die Anpresskraft wird mithilfe des Verstärkungselements 30 auch gleichmäßig in den Abschnitt des Anschlussflanschs 16 zwischen den besagten Schraubenaufnahmen 22 eingeleitet. So kann eine gleichmäßige Dichtwirkung entlang des Anschlussrandes 19 realisiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2177725 A1 [0004]

Claims

Anschlussflansch (16) einer Fluidvorrichtung (10), insbesondere eines Filtermoduls, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, der aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material geformt ist, mit wenigstens einem Verstärkungselement (30) zur wenigstens lokalen Verstärkung des Anschlussflanschs (16), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein separates Verstärkungselement (30) in einer entsprechenden Aufnahme (26) des geformten Anschlussflanschs (16) eingebracht ist.
Anschlussflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verstärkungselement (30) im Vergleich zu dem Anschlussflansch (16) zumindest im Bereich der entsprechenden Aufnahme (26) eine größere Formstabilität aufweist.
Anschlussflansch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verstärkungselement (30) wenigstens ein von dem Material des Anschlussflanschs (16) unterschiedliches Material aufweist oder daraus besteht.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verstärkungselement (30) Metall, insbesondere Aluminium, Stahl, Messing oder dergleichen, und/oder Hochleistungskunststoff, insbesondere Thermoplast und/oder Duroplast, aufweist oder daraus besteht.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Anschlussflansch (16), insbesondere ein weiteres Teil der Fluidvorrichtung (10) mit dem Anschlussflansch (16), ein Formteil ist.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Aufnahme (26) wenigstens eine Einbauöffnung (28) zur Einbringung wenigstens eines Verstärkungselements (30) aufweist, die wenigstens in einer Montagephase, in der das wenigstens eine Verstärkungselement (30) in die Aufnahme (26) eingebracht wird, von außen zugänglich ist.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verstärkungselement (30) wenigstens eine wenigstens abschnittsweise raue Oberfläche (32) aufweist.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Verstärkungselement (30) lediglich entlang eines Teilabschnitts des Anschlussflanschs (16) erstreckt.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Verstärkungselement (30) zwischen wenigstens zwei Kraftübertragungsabschnitten (22), insbesondere Verbindungselementen, des Anschlussflanschs (16) erstreckt, mit/in denen der Anschlussflansch (16) an ein entsprechendes zu verbindendes Anschlussbauteil gepresst werden kann.
Anschlussflansch nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verstärkungselement (30) bezüglich einer Anbaurichtung (20) des Anschlussflanschs (16) an ein entsprechendes zu verbindendes Anschlussbauteil axial zwischen zwei Materialabschnitten des Anschlussflanschs (16) angeordnet ist, welche die entsprechende Aufnahme (26) auf axial gegenüberliegenden Seiten begrenzen.
Fluidvorrichtung (10), insbesondere ein Fluidmodul, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Anschlussflansch (16), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, der aus wenigstens zur Herstellung formbarem Material geformt ist, mit wenigstens einem Verstärkungselement (30) zur wenigstens lokalen Verstärkung des Anschlussflanschs (16), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein separates Verstärkungselement (30) in einer entsprechenden Aufnahme (26) des geformten Anschlussflanschs (16) eingebracht ist.
Verfahren zur Herstellung eines Anschlussflanschs (16), insbesondere einer Fluidvorrichtung (10), insbesondere eines Fluidmoduls, insbesondere eines Fluidsystems, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem wenigstens der Anschlussflansch (16) aus einem bei der Herstellung formbaren Material in einem Formwerkzeug einstückig geformt wird dadurch gekennzeichnet, dass beim Formvorgang ein Platzhalter im Formwerkzeug für wenigstens eine Aufnahme (26) für wenigstens ein Verstärkungselement (30) ausgelassen wird, welche zu einer Oberfläche des Anschlussflanschs (16) hin eine Einbauöffnung (28) für das wenigstens eine Verstärkungselement (30) aufweist, der Anschlussflansch (16) nach dem Formprozess von dem Formwerkzeug getrennt wird und wenigstens ein Verstärkungselement (30) anschließend in die wenigstens eine Aufnahme (26) eingebracht wird.