DE102016110772A1 - Bauteilanordnung - Google Patents

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Ronny Koch
Timo Schulz
Petr Sispera
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Abstract

Bauteilanordnung für Bauteilkomponenten, insbesondere für Bauteilkomponenten eines Abgasrückführungssystems, eines Ladeluftkühlersystems oder eines Wasserkühlsystems, umfassend mindestens ein aus Kunststoff oder Metallguss gebildetes erstes Gehäuseelement (1), in dem zumindest eine Bauteilkomponente anordenbar ist, wobei das erste Gehäuseelement (1) zumindest ein erstes Verbindungselement (1.1) aufweist, das mit mindestens einem zweiten Verbindungselement (2.1) mindestens eines weiteren Gehäuseelementes (2) so zusammenwirkt, dass zwischen den Gehäuseelementen (1; 2) eine permanente Verbindung gebildet ist. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass Gehäuseelemente und Bauteilkomponenten auf einfache Weise permanent verbunden werden können, wodurch die Montagezeit verringert und zusätzliche Verbindungselemente wie Schrauben eingespart werden können. Vorteilhaft ist weiterhin, dass weniger Konstruktionsraum benötigt wird, da die Gehäuseelemente für eine permanente Verbindung auf einfache Weise ineinander gesteckt werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bauteilanordnung für Bauteilkomponenten, insbesondere für Bauteilkomponenten eines Abgasrückführungssystems, eines Ladeluftkühlersystems oder eines Wasserkühlsystems.
  • Bei Verbrennungskraftmaschinen werden Abgasrückführungssysteme (AGR-Systeme) eingesetzt, um schädliche Emissionen gering zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass eine Teilmenge des Abgases gekühlt erneut dem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Üblicherweise besteht ein AGR System aus zwei Hauptkomponenten, einem AGR-Kühler und einem AGR-Ventil. Als Material für AGR-Kühler kommt im Wesentlichen Stahl zum Einsatz. Die Fertigung des komplexen AGR-Ventilgehäuses erfolgt üblicherweise im Druckgussverfahren, wobei Aluminium verwendet wird. Bislang werden die Bauteile oder Gehäuseelemente – AGR-Kühlergehäuse und AGR-Ventilgehäuse – durch Verschrauben miteinander verbunden, wobei eine Metalldichtung die Bauteile oder Gehäuse gegenüber der Umgebung abdichtet. Des Weiteren sind sogenannte „Drop-In“-Ventile bekannt, die kein eigenes Gehäuse zur Gasführung aufweisen und daher in einem Trägerbauteil montiert werden.
  • Bekannte AGR-Systeme haben den Nachteil, dass wegen der notwendigen Verschraubungen zum Verbinden von Bauteilen oder Gehäuseelementen ein erhöhter konstruktiver Raumbedarf besteht, der sich auch ungünstig auf den Platzbedarf bei der Montage auswirken kann. Darüber hinaus erfordert die Verwendung von Schrauben zum Verbinden von Bauteilen oder Gehäuseelementen eine erhöhte Montagezeit, da für jedes Einzelteil, d.h. für jede Schraube, ein gesonderter Arbeitsschritt erforderlich ist. Nachteilig ist weiterhin, dass die Gehäuseelemente oder Komponenten der Bauteile bekannter AGR-Systeme verhältnismäßig massiv ausgebildet und eine hohe Steifigkeit aufweisen müssen, um die zum Anpressen der Abdichtung erforderlichen Kräfte aufnehmen zu können. Schließlich wirkt sich der Einzelteilbedarf und die erforderliche Montagezeit zum Verbinden von Bauteilen und Gehäuseelementen sowie der erhöhte Materialbedarf negativ auf die Kosten aus.
  • Die vorstehenden Nachteile können ferner auch bei weiteren Gehäusepaarungen oder Bauteilpaarungen, beispielsweise bei der Verbindung und/oder Einhausung von Bauteilkomponenten von Ladeluftkühlsystemen oder Wasserkühlsystemen, auftreten.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Bauteilanordnung für Bauteilkomponenten vorzuschlagen, mit der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile verringert werden können.
  • Die Aufgabe wird durch eine Bauteilanordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung können mit in abhängigen Patentansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.
  • Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung umfasst mindestens ein aus Kunststoff oder Metallguss gebildetes erstes Gehäuseelement, in dem zumindest eine Bauteilkomponente anordenbar ist, wobei das erste Gehäuseelement zumindest ein erstes Verbindungselement aufweist, das mit mindestens einem zweiten Verbindungselement mindestens eines weiteren Gehäuseelementes so zusammenwirkt, dass zwischen den Gehäuseelementen eine permanente Verbindung gebildet ist.
  • Im Sinne der Erfindung können Bauteilkomponenten als Einzelbauteile eines Abgasrückführungssystems, eines Ladeluftkühlersystems oder eines Wasserkühlsystems verstanden werden. Bauteilkomponenten eines Abgasrückführungssystems können daher insbesondere ein AGR-Ventil oder ein AGR-Kühler sein. Bei den Gehäuseelementen kann es sich ebenfalls um Bauteile eines Abgasrückführungssystems handeln, die zum Einhausen eines AGR-Ventils und/oder eines AGR-Kühlers vorgesehen sein können. Die Gehäuseelemente können ferner auch Bauteile beziehungsweise Gehäuseteile eines Ladeluftkühlungssystems sein, wobei das erste Gehäuseelement ein Kühlergehäuse und weitere Gehäuseelemente aus Kunststoff gebildete Luftführungen sein können. Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung kann auch für ein Wasserkühlsystem vorgesehen sein, wobei das erste Gehäuseelement ein Wasserkühler und weitere Gehäuseelemente Wasserführungen sind.
  • Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Bauteilanordnung jeweils mindestens zwei aus einem ersten Verbindungselement und einem zweiten Verbindungselement gebildete Verbindungselementepaarungen aufweisen. Die Verbindungselemente eines Gehäuseelements können gegenüberliegend angeordnet sein.
  • Bei der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung ist das erste Verbindungselement des ersten Gehäuseelements aus dem Material des ersten Gehäuseelements gebildet, wobei das mindestens eine zweite Verbindungselement des weiteren Gehäuseelements aus Aluminium oder Stahl gebildet und mit dem weiteren Gehäuseelement verlötet oder verschweißt sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass Konturen der ersten und zweiten Verbindungselemente jeweils an die Gehäuseelemente angegossen sind.
  • Vorzugsweise kann eine Bauteilanordnung zumindest ein aus Metall oder Metallguss gebildetes Gehäuseelement und ein aus Kunststoff gebildetes Gehäuseelement aufweisen.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung kann die permanente Verbindung eine Krimp-Verbindung oder eine Klick-Verbindung sein, bei der das erste Verbindungselement und das zweite Verbindungselement mechanisch ineinandergreifen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die permanente Verbindung durch eine Kombination einer Krimp-Verbindung und einer Klick-Verbindung gebildet ist. Dabei kann die Krimp-Verbindung derart gebildet sein, dass das erste Verbindungselement des ersten Gehäuseelements von dem aus Stahl gebildeten zweiten Verbindungselement eingefasst oder überdeckt ist, wobei das zweite Verbindungselement in Richtung des ersten Gehäuseelementes gebogen ist.
  • Die Klick-Verbindung kann derart gebildet sein, dass das erste Verbindungselement, das in Form ein Gehäuseüberstandes – nachfolgend auch als Nase bezeichnet – gebildet ist, mechanisch von dem zweiten Verbindungselement des weiteren Gehäuseelements eingefasst wird, wenn die Gehäuseelemente ineinandergeschoben werden. Dabei kann das erste Verbindungselement in einer Aussparung des zweiten Verbindungselements einrasten. Bei einer Kombination der Klick- und Krimp-Verbindung können an dem ersten Gehäuseelement die ersten Verbindungselemente für die Klick- oder Krimp-Verbindung abwechselnd nebeneinander oder jeweils gegenüberliegend angeordnet sein. Entsprechend können die zweiten Verbindungselemente des weiteren Gehäuseelementes für die Klick-Verbindung oder die Krimp-Verbindung abwechselnd nebeneinander oder jeweils gegenüberliegend angeordnet sein.
  • Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung sieht die Verwendung einer Klammer-Verbindung vor, um eine permanente Verbindung zwischen den Gehäuseelementen zu erreichen. Bei dieser Ausführungsform können das erste und das zweite Verbindungselement in Form von Gehäuseüberständen ausgebildet sein, die von einer Klammer gehalten sind.
  • Die permanente Verbindung kann auch mit einer Sperrklammer-Verbindung gebildet sein, bei der das erste Verbindungselement das zweite Verbindungselement innenumfangseitig einfasst, wobei das erste Verbindungselement eine innenumfangseitge Nut oder Aussparung aufweist, in der eine Sperrklammer zum Fixieren des zweiten Verbindungselements angeordnet ist. In diesem Fall kann das erste Verbindungselement an das erste Gehäuseelement angegossen und derart gebildet sein, dass es das zweite Verbindungselement überragt, wenn die Gehäuseelemente ineinandergeschoben sind. Zweckmäßigerweise befindet sich die Position der Nut oder Aussparung bezogen auf die Einschubrichtung des zweiten Gehäuseelements in das zweite Gehäuseelement hinter dem zweiten Verbindungselement. Weiterhin kann zwischen den Verbindungselementen eine flexible Dichtung angeordnet sein, die beim Einpassen der Sperrklammer komprimiert wird und dadurch eine Spannkraft auf die Verbindungselemente ausübt.
  • Als Sperrklammer kann eine Metallscheibe oder ein Metallring, wie beispielsweise ein Sprengring oder ein Federring, verwendet werden.
  • Vorteilhafterweise kann die Sperrklammer-Verbindung auch in Form einer Kupplung gebildet sein, bei der die Sperrwirkung der Sperrklammer durch eine Hebelbewegung eines mit der Sperrklammer mechanisch gekoppelten Hebels aktiviert und deaktiviert wird.
  • Für eine leckdichte permanente Verbindung kann zwischen den Gehäuseelementen eine Dichtung angeordnet sein, die die Form eines O-Rings aufweisen kann. Dabei kann die Dichtung auch zwischen den Verbindungselementen angeordnet sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung kann in dem ersten Gehäuseelement ein AGR-Ventil und in dem weiteren Gehäuseelement ein AGR-Kühler angeordnet sein, wobei das erste Gehäuseelement derart geformt ist, dass es von dem zweiten, aus Stahl gebildeten Verbindungselement teilweise überdeckt wird. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das erste Gehäuseelement derart gebildet sein, dass das AGR-Ventil und der AGR-Kühler in dem ersten Gehäuseelement gemeinsam anordenbar sind. In diesem Fall kann eine Gehäuseerweiterung an dem ersten Gehäuseelement angegossen sein.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung kann das weitere Gehäuseelement durch eine Lochplatte eines AGR-Kühlers gebildet sein, der vollständig in dem ersten Gehäuseelement angeordnet ist, wobei die Lochplatte, die auch als Endplatte bezeichnet werden kann, eine Einschuböffnung des ersten Gehäuseelements bedeckt. Dabei kann zwischen der Lochplatte und dem ersten Gehäuseelement eine Dichtung angeordnet sein. Weiterhin kann eine Dichtung auch zwischen dem AGR-Kühler und der Innenwand des ersten Gehäuseelements angeordnet sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung kann das erste Gehäuseelement ein Ladeluftkühler und die weiteren Gehäuseelemente Luftführungen sein. Dabei können die Luftführungen an zwei Seiten des Ladeluftkühlers angeordnet beziehungsweise mit dem Ladeluftkühler nach einer der vorstehend beschriebenen permanenten Verbindungen verbunden sein. Die Luftführungen können aus einem Kunststoff und der Ladeluftkühler aus Aluminium gebildet sein.
  • Weiterhin kann die erfindungsgemäße Bauteilanordnung gemäß einer weiteren Ausgestaltung als erstes Gehäuseelement einen Wasserkühler und als weitere Gehäuseelemente Wasserführungen aufweisen, wobei der Wasserkühler aus Aluminium und die Wasserführungen aus Kunststoff gebildet sind.
  • Die erfindungsgemäße Bauteilanordnung kann in einer Anwendung für einen U-durchströmten AGR-Kühler vorgesehen sein, bei dem das erste Gehäuseelement ein U-durchströmter AGR-Kühler ist und das weitere Gehäuseelement Fluidführungen aufweist, wobei das Gehäuse des U-durchströmten AGR-Kühlers aus Kunststoff oder Metallguss gebildet ist.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass Gehäuseelemente und Bauteilkomponenten auf einfache Weise permanent verbunden werden können, wodurch die Montagezeit verringert und zusätzliche Verbindungselemente wie Schrauben eingespart werden können. Vorteilhaft ist weiterhin, dass weniger Konstruktionsraum benötigt wird, da die Gehäuseelemente für eine permanente Verbindung auf einfache Weise ineinander gesteckt werden können. Eine Kosteneinsparung wird weiterhin auch dadurch erreicht, dass als Material für das erste Gehäuseelement Kunststoff eingesetzt werden kann.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1a: eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit Krimp-Verbindung,
  • 1b: eine perspektivische Teildarstellung des in 1a gezeigten Ausführungsbeispiels einer Bauteilanordnung mit Krimp-Verbindung,
  • 2a/b: eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit Klick-Verbindung,
  • 2c: eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit Klick-Verbindung,
  • 3a: eine schematische Darstellung eines Montageschritts eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einer Kombination aus Krimp-Verbindung und Klick-Verbindung,
  • 3b: eine schematische Darstellung einer Gesamtansicht des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einer Kombination aus Krimp-Verbindung und Klick-Verbindung,
  • 3c: eine weitere schematische Darstellung einer Gesamtansicht des dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einer Kombination aus Krimp-Verbindung und Klick-Verbindung,
  • 4: eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit Klammer-Verbindung,
  • 5: eine schematische Schnittdarstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung,
  • 6: eine schematische Schnittdarstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einer Sperrklammer-Verbindung,
  • 7: eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einem Halter/Halteblech zum Abstützen der Bauteilanordnung,
  • 8a: eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für ein Ladeluftkühlersystem,
  • 8b: eine perspektivisch gedrehte Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für ein Ladeluftkühlersystem,
  • 9: eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für ein Wasserkühlsystem und
  • 10: eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für einen U-durchströmten AGR-Kühler.
  • Wiederkehrende Elemente der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung sind in den Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die 1a zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Bauteilanordnung zum Einhausen eines AGR-Ventils (nicht gezeigt) und eines AGR-Kühlers (nicht gezeigt) mit einem ersten Gehäuseelement 1 und einem weiteren Gehäuseelement 2. Im gezeigten Beispiel ist das erste Gehäuseelement 1 aus Metallguss, vorzugsweise Aluminiumguss oder Kunststoffguss gebildet und als AGR-Ventilgehäuse vorgesehen, wobei das zweite Gehäuseelement 2 als AGR-Kühlergehäuse vorgesehen ist. An gegenüberliegenden Seiten der Gehäuseelemente 1 und 2 sind jeweils Verbindungselemente 1.1 und 2.1 vorhanden. Dabei ist das erste Verbindungselement 1.1 des ersten Gehäuseelements 1 in Form eines Gehäuseüberstandes gebildet, der von dem zweiten mit 2.1 gekennzeichneten Verbindungselement des zweiten Gehäuseelementes 2 überdeckt wird. Bei dem zweiten Verbindungselement 2.1 handelt es sich um verformbare Stahlelemente, die mit dem zweiten Gehäuseelement 2 verlötet sind. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass das zweite Verbindungselement 2.1 mit dem weiteren Gehäuseelement 2 verschweißt ist.
  • Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet eine Dichtung in Form eines O-Rings, der von den zweiten Verbindungselementen 2.1 eingefasst ist, um eine leckdichte Verbindung zwischen den Gehäuseelementen 1 und 2 bereitzustellen.
  • Eine permanente Verbindung zwischen den Gehäuseelementen 1 und 2 wird im vorliegenden Beispiel durch eine Krimp-Verbindung erreicht, wobei die Stahlverbindungselemente 2.1 in Pfeilrichtung 4 gegen das AGR-Ventilgehäuse gebogen werden, so dass die Stahlverbindungselemente 2.1 und die Verbindungselemente 1.1 ineinandergreifen.
  • Die 1b zeigt eine perspektivische Teildarstellung des in 1a gezeigten Ausführungsbeispiels einer Bauteilanordnung mit Krimp-Verbindung. Dabei sind das erste und das weitere Gehäuseelement 1 und 2 ineinandergeschoben, jedoch noch nicht miteinander verbunden, da die Verbindungselemente 1.1 und 2.1 noch nicht verkrimpt sind. Zum verkrimpen werden die Flügel der Verbindungselemente 2.1 in Richtung des Gehäuseelements 1 umgebogen, wobei die Verbindungselemente 2.1 und 1.1 ineinandergreifen, so dass eine permanente Verbindung gebildet ist.
  • 2a/b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung wie in 1, mit dem Unterschied, dass die permanente Verbindung zwischen dem AGR-Ventilgehäuse 1 und dem AGR-Kühlergehäuse 2 mit einer Klick-Verbindung gebildet ist, wobei die ersten Verbindungselemente 1.1 und die zweiten Verbindungselemente 2.1 mechanisch ineinandergreifen, ohne das eine plastische Verformung der Verbindungselemente erforderlich ist. Dabei zeigt 2a einen demontierten Zustand der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung, bei der das AGR-Ventilgehäuse 1 und das AGR-Kühlergehäuse 2 voneinander getrennt sind. Für eine permanente Verbindung werden die Gehäuseelemente 1 und 2 in Pfeilrichtung 4 ineinandergeschoben, wobei die Verbindungselemente 2.1 über die als Montagenasen ausgebildeten Verbindungselemente 1.1 des AGR-Ventilgehäuses gedrückt werden, so dass die Montagenasen 1.1 in Aussparungen 7 der Verbindungselemente 2.1 einrasten. Die 2b zeigt die erfindungsgemäße Bauteilanordnung mit geschlossener Klick-Verbindung, bei der die Nasen der Verbindungselemente 1.1 in die Aussparungen 7 der zweiten Verbindungselemente 2.1 eingerastet sind, so dass eine permanente Verbindung zwischen den Gehäuseelementen 1 und 2 gebildet ist. Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Dichtung gekennzeichnet, die an dem AGR-Kühlergehäuse 2 an der Verbindungsstelle des AGR-Ventilgehäuses 1 angeordnet ist.
  • Die 2c zeigt eine weitere Darstellung des in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit Klick-Verbindung.
  • In 3a ist ein Montageschritt eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung mit einer Kombination aus Krimp-Verbindung und Klick-Verbindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform der Bauteilanordnung weisen die Gehäuseelemente 1 und 2 zumindest eine Verbindungselementepaarung 1.1/2.1 einer Klick-Verbindung und mindestens eine Verbindungselementepaarung 1.2/2.2 einer Krimp-Verbindung auf. Zum Verbinden des ersten Gehäuseelements 1 mit dem weiteren Gehäuseelement 2 wird die Montagenase 1.1 in Pfeilrichtung 4.1 in die Aussparung 7.1 des Verbindungselementes 2.1 eingehakt. Im Anschluss erfolgt eine Bewegung in Pfeilrichtung 4.2, wobei die Nase 1.2 in die Aussparung 7.2 des Verbindungselementes 2.2 gedrückt wird und einrastet. Im Fall einer Krimp-Verbindung wird das Verbindungselement 2.2 in Richtung des AGR-Ventilgehäuses 1 gebogen. Mit dem Bezugszeichen 3 ist eine Dichtung gekennzeichnet, die von den Verbindungselementen 2.1 und 2.2 eingefasst ist.
  • Die 3b zeigt eine perspektivische Gesamtdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in Form eines Abgasrückführungssystems, bei dem das erste Gehäuseelement 1, bei dem es sich um ein AGR-Ventilgehäuse handelt, und das zweite Gehäuseelement 2, bei dem es sich um ein AGR-Kühlergehäuse handelt, durch eine Kombination aus Krimp-Verbindung und Klick-Verbindung miteinander verbunden sind. Jeweils gegenüberliegend angeordnet weist das erste Gehäuseelement 2 Verbindungselemente 2.1 zum Bereitstellen einer Klick-Verbindung sowie Verbindungselemente 2.2 zum Bereitstellen einer Krimp-Verbindung auf. Entsprechend sind an der Verbindungsstelle des ersten Gehäuseelements 1 Verbindungselemente 1.1 in Form von Montagenasen für die Klick-Verbindung ausgebildet, die in den Aussparungen 7.1 eingerastet sind. Weiterhin weist das erste Gehäuseelement 1 auch Verbindungselemente 1.2 für die Krimp-Verbindung auf, wobei die Verbindungselemente 1.2 wegen der perspektivischen Darstellung von den Verbindungselementen 2.2 verdeckt sind.
  • Im vorliegenden Beispiel sind die Verbindungselemente 2.1 und 2.2 in einem Blech ausgebildet, das mit dem weiteren Gehäuseelement 2 verlötet ist. Dabei bildet das umlaufend angeordnete Blech eine Aufnahme für das erste Gehäuseelement 1 beziehungsweise für die Verbindungselemente 1.1 und 1.2, so dass das Blech auch als Aufnahmeblech bezeichnet werden kann.
  • Das Aufnahmeblech folgt in den verformten Bereichen der vorgesehenen Kontur des weiteren Gehäuseelements 2. Eine Dichtung 3 (nicht gezeigt), die zwischen den Gehäuseelementen 1 und 2 angeordnet ist, ist weiterhin derart elastisch ausgeführt, dass diese bei der Montage zusammengedrückt wird und auch im montierten Zustand der Verbindung eine gewisse Vorspannung behält. Die Krimp-Verbindung kann auf zumindest zwei Seiten, oder, sollte es sich um einen nicht eckigen Querschnitt der Verbindung handeln, zumindest auf einem ausreichenden gegenüberliegenden Bereich vorgesehen sein. Alternativ können die Verbindungselemente 2.1 und 2.2 in geeigneten Abständen auf dem Umfang des Querschnittes des Gehäuseelements 2 beziehungsweise in dem Aufnahmeblech angeordnet sein. Dementsprechend sollten auch die Verbindungselemente 1.1 und 1.2 des ersten Gehäuseelements 1 angeordnet sein. Weiterhin kann ein Montagebereich (nicht gezeigt) für das mechanische Umformen (Krimpen) des Aufnahmebleches vorgesehen sein.
  • 3c zeigte eine weitere perspektivische Teildarstellung der in 3b gezeigten Bauteilanordnung.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung, bei der die permanente Verbindung zwischen dem ersten Gehäuseelement 1 und dem zweiten Gehäuseelement 2 mit einer an den Verbindungselementen 1.1 und 2.1 angeordneten Klammer 5 bereitgestellt ist. Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet eine von den Verbindungselementen 2.1 eingefasste Dichtung, die die Verbindungsstelle zwischen dem ersten Gehäuseelement 1 und dem zweiten Gehäuseelement 2 abdichtet.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gehäuseanordnung, bei der das AGR-Ventil und der AGR-Kühler 6 vollständig im ersten, aus Aluminiumguss oder Kunststoff gebildeten Gehäuseelement 1 angeordnet sind. Dabei ist der AGR-Kühler 6 so in dem ersten Gehäuseelement 1 angeordnet, dass zwischen ihm und der Innenwand des ersten Gehäuseelements 1 ein Freiraum gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform ist das weitere Gehäuseelement 2 mit einer mit dem AGR-Kühler 6 verbundenen Lochplatte 8.1 gebildet, die eine Einschuböffnung des ersten Gehäuseelements 1 abdeckt. Zwischen der Lochplatte 8.1 und dem ersten Gehäuseelement 1 ist eine umlaufende Dichtung 3 angeordnet. Weiterhin weist der AGR-Kühler 6 eine weitere Lochplatte 8.2 auf, deren Durchmesser kleiner ist als die Einschuböffnung des ersten Gehäuseelements 1. Die Lochplatten 8.1 und 8.2 können auch als Endplatten des AGR-Kühlers 6 verstanden werden.
  • Zwischen der Lochplatte 8.2 und der Innenwand des Gehäuseelements 1 ist eine weitere umlaufende Dichtung 3.2 angeordnet. Eine permanente Verbindung des ersten Gehäuseelementes 1 mit der Lochplatte 8.1 kann mit der Krimp-Verbindung, der Klick-Verbindung, einer Kombination aus Krimp- und Klick-Verbindung, der Klammer-Verbindung oder der Sperrklammer-Verbindung realisiert sein. Dementsprechend kann das erste Gehäuseelement 1 und die Lochplatte 8.1 für die jeweilige Verbindung erforderliche Verbindungselemente aufweisen.
  • In 6 ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung dargestellt, bei der die permanente Verbindung mit einer Sperrklammer-Verbindung realisiert ist. Das erste Gehäuseelement 1 ist im vorliegenden Beispiel aus Aluminiumguss oder Kunststoffguss hergestellt und als Gehäuse für ein AGR-Ventil vorgesehen. Das an das AGR-Ventilgehäuse 1 angegossene erste Verbindungselement 1.1 ist derart geformt, dass es das zweite Verbindungselement 2.1 des zweiten Gehäuseelements 2 innenumfangseitig einfasst, wenn die Gehäuseelemente 1 und 2, wie im vorliegenden Beispiel, ineinandergeschoben sind. Weiterhin weist die Verbindung eine flexible Dichtung 3 auf, die in einer umlaufenden Aussparung des zweiten Verbindungselements 2.1 eingefasst ist. Mit dem Bezugszeichen 9 ist eine Sperrklammer in Form eines Sprengrings oder Federrings gekennzeichnet, die/der in einer innenumfangseitgen Aussparung 10 des ersten Verbindungselementes 1.1 eingepasst ist und dadurch das zweite Verbindungselement 2.1 in seiner Position fixiert.
  • Die Dichtung 3 sollte so dimensioniert sein, dass sie auf die Verbindungselemente 1.1 und 2.1 eine Spannkraft ausübt, wenn die Positionierung der Sperrklammer 9 erfolgt ist. Zweckmäßigerweise sollte die Breite des zweiten Verbindungselements 2.1 und/oder die Position der Aussparung 10 in Abhängigkeit der Dicke der Dichtung 3 so gewählt sein, dass auf die Sperrklammer 9 in Einschubrichtung eine Spannkraft aufgebracht werden muss, um diese in der Aussparung 10 zu positionieren.
  • Die 7 zeigt ein weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer perspektivischen Ansicht, bei der eine zusätzliche Abstützung mittels eines Halters 11 vorgesehen ist. Bei der gezeigten Darstellung handelt es sich um eine perspektivisch gedrehte Ansicht der 3b. Im vorliegenden Beispiel ist der Halter 11 in Form eines Halteblechs ausgebildet und an dem Kühler 2 durch Verlöten befestigt. Dabei ragt das Halteblech 11 bis zu einer Position möglichst nahe des Schwerpunktes des Ventils beziehungsweise des Ventilgehäuses 1. Dort ist das Halteblech 11 durch Schraubverbindungen 11.1 mit dem aus Guss gebildeten AGR-Ventilgehäuse 1 verbunden. Somit ist das kräfteübertragende Element ein Halteblech 11 und die Verbindung der Gasführung zwischen Ventil und Kühler wird entlastet. Bedingt durch die Anordnung des AGR-Moduls, sowie Positionierung des Haltebleches 11 ist die Zugänglichkeit der Verbindung in Bezug auf die Montage zu beachten.
  • Die 8a und 8b zeigen jeweils perspektivische Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für ein Ladeluftkühlersystem. Mit dem Bezugszeichen 1 ist das erste Gehäuseelement 1 gekennzeichnet, bei dem es sich um einen Ladeluftkühler handelt. An jeder Seite des Ladeluftkühlers 1 sind weitere Gehäuseelemente 2, bei denen es sich um Luftführungen handelt, mit dem Ladeluftkühler 1 verbunden. Dabei kann die permanente Verbindung zwischen dem Ladeluftkühler 1 und den Luftführungen 2 durch eine Klick-, Klammer- oder Sperrklammer-Verbindung bereitgestellt, sein, wobei die Verbindungselemente 1.1 und die Verbindungselemente 2.1 (nicht gezeigt) der Luftführungen 2 ineinandergreifen können. Die permanente Verbindung kann auch durch eine Krimp-Verbindung bereitgestellt sein, wobei aus Metall, vorzugsweise Aluminium, gebildete Verbindungselemente 1.1 des Ladeluftkühlers umgebogen werden und dabei die aus Kunststoff gebildeten Verbindungselemente 2.1 der Luftführungen einfassen.
  • Die 9 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für ein Wasserkühlsystem. Diese Ausführungsform umfasst ein erstes Gehäuseelement 1 in Form eines aus Aluminium gebildeten Wasserkühlers und weitere Gehäuseelemente 2 in Form von Wasserführungen aus Kunststoff, die jeweils durch eine Klick-, Klammer- oder Sperrklammer-Verbindung mit dem Wasserkühler 1 permanent verbunden sein können.
  • 10 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bauteilanordnung in einer Anwendung für einen U-durchströmten AGR-Kühler. Das Bezugszeichen 1 kennzeichnet das erste Gehäuseelement, bei dem es sich um ein U-durchströmten AGR-Kühler handelt, dessen Gehäuse aus einem Kunststoff oder Metallguss gebildet ist, wobei der Kern aus Stahl besteht. Das weitere, mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnete Gehäuseelement umfasst zwei Fluidführungen, die flexibel ausgebildet und mit weiteren Fluid führenden Leitungen verbunden werden können. Im vorliegenden Beispiel sind das AGR-Kühlergehäuse 1 und das weitere Gehäuseelement 2 ineinandergeschoben dargestellt, wobei die Verbindungselemente 1.1 und 2.1 jeweils gegenüberliegend positioniert sind. Die permanente Verbindung zwischen dem AGR-Kühlergehäuse 1 und dem weiteren Gehäuseelement 2 wird im gezeigten Beispiel mit einer Krimp-Verbindung gebildet. Dabei werden die Flügel der Verbindungselemente 2.1, die in einem umlaufenen, mit dem Gehäuseelement 2 verlöteten oder verschweißten Metallblech ausgebildet sind, in Richtung des AGR-Kühlergehäuses 1 umgebogen, wobei die Flügel der Verbindungselemente 2.1 die Verbindungselemente 1.1 des AGR-Kühlergehäuses 1 so einfassen, dass die Gehäuseelemente 1 und 2 permanent miteinander verbunden werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform dieses Ausführungsbeispiels kann es auch vorgesehen sein, dass die permanente Verbindung zwischen dem AGR-Kühlergehäuse 1 und dem Gehäuseelement 2 durch eine Klick-, Klammer- oder Sperrklammer-Verbindung oder durch eine Kombination einer Klick- und Krimp-Verbindung gebildet wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erstes Gehäuseelement, Wasserkühler, AGR-Ventilgehäuse
    1.1; 1.2
    Verbindungselement
    2
    weiteres Gehäuseelement, zweites Gehäuseelement, AGR-Kühlergehäuse
    2.1; 2.2
    Verbindungselement
    3; 3.1; 3.2
    Dichtung
    4; 4.1; 4.2
    Bewegungsrichtung
    5
    Klammer
    6
    AGR-Kühler
    7; 7.1, 7.2
    Aussparung
    8.1; 8.2
    Lochplatte/Endplatte
    9
    Sperrklammer
    10
    Aussparung/Nut
    11
    Halter/Halteblech
    11.1
    Schraubenverbindung

Claims (16)

  1. Bauteilanordnung, umfassend mindestens ein aus Kunststoff oder Metallguss gebildetes erstes Gehäuseelement (1), in dem zumindest eine Bauteilkomponente anordenbar ist, wobei das erste Gehäuseelement (1) zumindest ein erstes Verbindungselement (1.1) aufweist, das mit mindestens einem zweiten Verbindungselement (2.1) mindestens eines weiteren Gehäuseelementes (2) so zusammenwirkt, dass zwischen den Gehäuseelementen (1; 2) eine permanente Verbindung gebildet ist.
  2. Bauteilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungselement (2.1) aus Stahl gebildet und mit dem weiteren Gehäuseelement (2) verlötet oder verschweißt ist.
  3. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die permanente Verbindung eine Krimp-Verbindung oder eine Klick-Verbindung ist, bei der das erste Verbindungselement (1.1) und das zweite Verbindungselement (2.1) mechanisch ineinandergreifen.
  4. Bauteilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die permanente Verbindung eine Kombination aus der Krimp-Verbindung und der Klick-Verbindung ist.
  5. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die permanente Verbindung eine Klammer-Verbindung ist, bei der das erste Verbindungselement (1.1) und das zweite Verbindungselement (2.1) mit einer Klammer (5) gehalten sind.
  6. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die permanente Verbindung eine Sperrklammer-Verbindung ist, bei der das erste Verbindungselement (1.1) das zweite Verbindungselement (2.1) innenumfangseitig einfasst, wobei das erste Verbindungselement (1.1) eine innenumfangseitige Nut oder Aussparung (10) aufweist, in der eine Sperrklammer (9) zum Fixieren des zweiten Verbindungselements (2.1) angeordnet ist.
  7. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Gehäuseelement (1) und dem weiteren Gehäuseelement (2) eine Dichtung (3) angeordnet ist.
  8. Bauteilanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Gehäuseelement (1) ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) und/oder ein Abgasrückführungskühler (AGR-Kühler) anordenbar ist/sind.
  9. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Gehäuseelement (1) ein AGR-Ventil und in dem weiteren Gehäuseelement (2) ein AGR-Kühler (6) angeordnet ist.
  10. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Gehäuseelement (2) eine mit einem AGR-Kühler (6) verbundene Lochplatte (8.1) ist, die eine Einschuböffnung des ersten Gehäuseelement (1) abdeckt.
  11. Bauteilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lochplatte (8.1) und dem ersten Gehäuseelement (1) eine Dichtung (3.1) angeordnet ist.
  12. Bauteilanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem AGR-Kühler (6) und der Innenwand des ersten Gehäuseelements (1) eine Dichtung (3.2) angeordnet ist.
  13. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement (1) und das weitere Gehäuseelement (2) mit einem Halteblech (11) gehalten sind, wobei das Halteblech (11) von außen an den Gehäuseelementen (1; 2) befestigt ist.
  14. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement (1) ein Ladeluftkühler und das weitere Gehäuseelement (2) eine Luftführung ist, wobei der Ladeluftkühler aus Metall, vorzugsweise Aluminium, und die Luftführungen aus Kunststoff gebildet sind.
  15. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement (1) ein Wasserkühler und das weitere Gehäuseelement (2) eine Wasserführung ist, wobei der Wasserkühler aus Metall, vorzugsweise Aluminium und die Wasserführung aus Kunststoff gebildet sind.
  16. Bauteilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseelement (1) ein U-durchströmter AGR-Kühler ist und das weitere Gehäuseelement (2) Fluidführungen aufweist, wobei das Gehäuse des U-durchströmten AGR-Kühlers aus Kunststoff oder Metallguss gebildet ist.
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