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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordung für Wellrohrschlauchleitungen mit Aluminiumrohren, aufweisend mindestens ein Wellrohr aus Edelstahl, einen Anschlussnippel aus Edelstahl, wobei Wellrohr und Nippel stoffschlüssig miteinander verbunden sind, einem Druckträgerschlauch und mindestens einem Rohrabschnitt aus Aluminium, wobei über eine Vercrimpung der Druckträgerschlauch direkt mit dem Rohr eine fluiddichte Verbindung aufweist.
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Wellrohrschlauchleitungen der genannten Art sind beispielsweise aus
DE 10 2007 047 495 B4 bekannt. Sie weisen als Innenseele ein vorzugsweise aus Edelstahl bestehendes Wellrohr auf, dessen beide Enden mit geeigneten Schlussarmaturen druckdicht verbunden sind und das von einem elastomeren Druckträgerschlauch mit Stahlgewebe umfasst ist. Im großen Umfang werden sie im Kraftfahrzeugbau als Kältemittelleitungen für die Fahrzeugklimaanlagen eingesetzt.
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Die Wellrohrschlauchleitungen werden jedoch dort verwendet, wo eine Flexiblilität der Leitung erforderlich ist. Daher sind Verbindungen zu starren Rohren vorgesehen, wobei die starren Rohrleitungen aus Gründen der Gewichtseinsparung meist aus Aluminium gefertigt sind.
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Um die Verbindungen druckdicht und vibrationsfest auszuführen, sind verschiedene Methoden bekannt. So kommen außer den thermischen Verbindungsverfahren wie Schweißen oder Löten auch umformtechnische Lösungen zum Einsatz, bei denen die einzelnen Komponenten der Verbindung durch radiale plastische Verformung von Muffen, Ringen dicht u. unlösbar miteinander verbindbar sind. Das Verfahren der radialen plastischen Verformung wird häufig mit dem Begriff „crimpen“ bezeichnet.
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Eine derartige Verbindung ist beispielsweise in der
US 7,661,720 B2 offenbart. Bei dieser Anordnung sind zunächst grundsätzlich zwei Teilbereiche der Anordnung zu betrachten, nämlich der Wellschlauchteil
A und der Rohrteil
B.
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Im Wellschlauchteil A sind ein erstes Ende eines Anschlussnippels und ein Wellrohr ebenfalls aus Edelstahl miteinander durch einen Schweißvorgang fest verbunden. Der Nippel weist an seinem dem Wellrohr abgewandten zweiten Ende eine sägezahnähnliche in Umfangsrichtung umlaufende Schneidkontur auf.
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Der Wellschlauchteil A weist einen Druckträgerschlauch auf, der in seiner axialen Ausdehnung, die Schweißnaht zwischen Nippel und Wellrohr überdeckend, noch eine Strecke weit über den Nippel ragt, wobei jedoch das vom Wellrohr abgewandte zweite Ende des Nippels frei bleibt. Außen wird der Bereich der Lötnaht von einer ersten Metallring umfasst, der außen um den Druckträgerschlauch herum angeordnet ist und zusammen mit diesem in Richtung des zweiten Nippelendes axial abschließt. Dieser erste Metallring ist in dem Bereich, der sich axial ausschließlich über den Nippel erstreckt, durch einen Crimpvorgang radial zusammengestaucht. Das Material des Druckträgerschlauches ist dabei in zwei Ringnuten des Nippels eingepresst, so dass sich eine dichte, unlösbare Verbindung aus Wellrohr, Nippel, Druckträgerschlauch und erstem Ring ergibt.
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Der Rohrteil B weist ein Aluminiumrohr auf, dessen Ende derart aufgeweitet ist, dass es über das mit der Schneidkontur versehene Ende des Nippels mit geringem Spiel aufschiebbar ist. Um die Aufweitung des Rohres herum ist ein zweiter Metallring aufgesteckt, der axial sowohl den aufgeweiteten Teil des Aluminiumrohres überdeckt als auch eine Strecke über das aufgeweitete Ende des Rohres hinaus ragt. Der Innendurchmesser dieses zweiten Ringes korrespondiert mit dem Außendurchmesser mit dem zusammengecrimpten ersten Metallrings des Wellschlauchteils A.
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Nachdem Zusammenstecken der Teile A und B der Verbindung ist der zweite Metallring über dem aufgeweiteten Aluminiumrohr ebenfalls zusammen crimpbar. Dadurch, dass das Aluminiumrohr relativ weich ist, ist dessen Durchmesser durch den Crimpvorgang mittelbar durch den zweiten Metallring ebenfalls im Durchmesser reduziert, so dass das Alumaterial des Rohres auf den Nippel des Teils A aufgepresst ist, wobei es in die Schneidkontur des Nippels eingreift.
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Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass neben den eigentlichen fluidführenden Teilen noch weitere Hilfsbauteile notwendig sind, um eine druckdichte unlösbare Verbindung der fluidführenden Bauteile herzustellen. Außerdem ist die Umformung des Alurohres nur über ein Zwischenteil, nämlich den zweiten Metallring möglich. Das Ergebnis dieser Umformung ist daher auch von den metallurgischen Eigenschaften dieses Rings abhängig.
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In der
DE 102015216324 A1 ist eine gattungsgemäße Verbindungsanordnung offenbart, bei der über eine Vercrimpung der Druckträgerschlauch direkt mit dem Rohr eine fluiddichte Verbindung aufweist. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, dass aufgrund der Dicke und Steifigkeit des Druckträgerschlauches beim Vercrimpen des Alurohres das Risiko besteht, dass das Alurohr nicht genügend stark profilierbar ist, sodass das Alurohr aus der Crimpung heraus vom Druckträgerschlauch abrutschen könnte.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit gegen Abrutschen des Druckträgerschlauches aus dem gecrimpten Bereich zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Druckträgerschlauch in einem für die Crimpung vorgesehenen vorbestimmten Bereich im Außendurchmesser reduziert ist.
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Durch die Reduktion des Außendurchmessers ist die Steifigkeit des Druckträgerschlauches in dem betroffenen Bereich verringert. Dadurch ist der Druckträgerschlauch besser auf das Profil des Nippels pressbar und damit besser gegen Abrutschen aus dem gecrimpten Bereich gesichert.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Druckträgerschlauch im für die Crimpung vorgesehenen Bereich außenseitig auf einen vorbestimmten Durchmesser abgeschliffen.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Druckträgerschlauch im für die Crimpung vorgesehenen Bereich außenseitig auf einen vorbestimmten Durchmesser abgeschält.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei der Durchmesserverringerung des Druckträgerschlauches ein vorbestimmte Durchmesser genau erreichbar ist. Ein eventuell vorhandener Festigkeitsträger im Druckträgerschlauch kann dabei ohne Beschädigungen erhalten bleiben.
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Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
- 1 eine erfindungsgemäße Verbindungsanordung für Wellrohrschlauchleitungen in einem Längsschnitt und
- 2 den Druckträgerschlauch der Verbindungsanordnung in einem Teillängsschnitt.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 in einem Längsschnitt. Die Anordnung 1 weist ein Aluminiumrohr 2 auf, von dem hier nur ein Endabschnitt gezeigt ist. Die Anordnung weist weiterhin ein Wellrohr 3 auf, wobei das Wellrohr 3 mit einem Druckträgerschlauch 4 aus einem elastomeren Material umfasst ist. Mit dem Wellrohr 3 fest verbunden ist ein Anschlussnippel 5. Das Wellrohr 3 und der Nippel 5 bestehen aus Edelstahl.
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Wellrohr 3 und Druckträgerschlauch 4 sind hier ebenfalls nur in einem Endabschnitt gezeigt. Der Nippel 5 weist einen ersten Bereich 6 und einen zweiten Bereich 7 auf, wobei der erste Bereich 6 dem Wellrohr 3 zugeordnet ist und ein umlaufendes Profil 8 aufweist, welches aus Profilhöhe 9 und Profiltälern 10 aufgebaut ist, die sich abwechselnd axial aneinander reihen. Der an dem ersten Bereich 6 in Richtung vom Wellrohr 3 weg sich anschließend zweite Bereich 7 des Nippels 5 weist keine Profilierung auf. Etwa mittig im Bereich 7 ist eine umlaufende Nut 11 angeordnet, in die eine elastische Ringdichtung 12 eingebettet ist. Am Übergang von Bereich 6 in den Bereich 7 des Nippels ist ein Absatz 13 angeordnet.
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Der Druckträgerschlauch 4 weist in seinem Endabschnitt auf einer vorbestimmten, mit der Länge des profilierten Bereiches 8 des Nippels 5 korrespondierenden Länge einen hier nicht gezeigten ursprüglichen Außendurchmesser auf, der gegenüber dem Durchmesser des restlichen Druckträgerschlauches 4 verringert ist und ist axial derart auf den Verbund aus Wellrohr 3 und Nippel 5 aufgeschoben, dass der Druckträgerschlauch 4 das Profil 8 des Bereiches 6 des Nippels vollständig überdeckt und das Ende 14 des Druckträgerschlauches 4 mit dem Absatz 13 des Nippels 5 korrespondiert.
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Das Aluminiumrohr 2 weist zwei Abschnitte 15 und 16 auf, die gegenüber dem restlichen Innendurchmesser 17 des Rohres 2 unterschiedlich aufgeweitet sind. Der Abschnitt 16 ist derart aufgeweitet, dass er bei der Montage der Anordnung 1 radial über den Druckträgerschlauch 4 schiebbar ist, wobei der Abschnitt 16 axial mindestens bis an die Verbindungsstelle 18 des Verbundes aus Nippel 5 und Wellrohr 3 reicht. Der Abschnitt 15 des Rohres 2 ist derart aufgeweitet, dass er radial auf den Bereich 7 des Nippels 5 unter Überdeckung der Ringdichtung 12 aufschiebbar ist.
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Im Übergang des Abschnitts 15 in den Abschnitt 16 des Rohres 2 ist ein Absatz 19 angeordnet.
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Zur Verbindung von Rohr 2 mit dem Nippel 5 ist das Rohr 2 auf den Verbund aus Nippel 5, Wellrohr 3 und Druckträgerschlauch 4 derart aufgeschoben, dass der Absatz 19 des Rohres 2 gegen den Absatz 13 des Nippels anschlagend zu liegen kommt. Der Abschnitt 16 des Rohres 2 weist eine Crimpung auf, durch die der Druckträgerschlauch 4 im Bereich des Profiles 8 des Nippels 5 radial zusammengepresst ist. Der Druckträgerschlauch 4 ist dadurch in das Profil 8 des Nippels 6 eingepresst.
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Der Abschnitt 15 des Rohres 2 weist ebenfalls eine Crimpung auf, wodurch der Abschnitt 15 auf den Bereich 7 des Nippel aufgepresst und der Dichtring 12 zusammengedrückt ist.
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Durch die Vercrimpung und die damit verbundene plastische Verformung des Rohres 2 sind Rohr 2 und der Druckträgerschlauch 4 form- und reibschlüssig miteinander verbunden. Da der Druckträgerschlauch 4 außerdem in das Profil 8 des Nippels gepresst ist und dadurch zwischen Nippel 5 und Druckträgerschlauch 4 ebenfalls eine form- und reibschlüssige Verbindung besteht, sind alle druckführenden Teile der Anordnung 1 fest und druckdicht miteinander verbunden.
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Die 2 zeigt den Endabschnitt des erfindungsgemäßen Druckträgerschlauches 4 in einem Teillängsschnitt. In einem Bereich 20 ist ein Außendurchmesser 21 gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser 22 des Druckträgerschlauches 4 reduziert. Diese Reduktion erleichtert das Vercrimpen des hier nicht gezeigten Alurohres 2, da der Widerstand gegen Verformung des Druckträgerschlauches 4 aufgrund der in diesem Bereich 20 geringeren Wandstärke 23 des Druckträgerschlauches 4 hier ebenfalls geringer ist.
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Die Vercrimpung ist damit besser gegen Abrutschen des Druckträgerschlauches 4 aus dem profilierten Bereich 6 des Nippels 5 und dem vercrimpten Bereich 16 des Alurohres 2 gesichert.
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Bezugszeichenliste
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(Teil der Beschreibung)
- 1
- Verbindungsanordnung
- 2
- Aluminiumrohr, Alurohr
- 3
- Wellrohr
- 4
- Druckträgerschlauch
- 5
- Anschlussnippel, Nippel
- 6
- erster Bereich, Haltebereich des Nippels 5
- 7
- zweiter Bereich, Dichtbereich des Nippels 5
- 8
- Umlaufendes Profil des Bereiches 6
- 9
- Profilhöhen
- 10
- Profiltäler
- 11
- umlaufende Nut des Bereichs 7
- 12
- elastische Ringdichtung
- 13
- Absatz
- 14
- Ende des Druckträgerschlauches 4
- 15, 16
- Bereiche des Rohres 2
- 17
- Innendurchmesser des Rohres 2
- 18
- Verbindungsstelle zwischen Nippel 5 und Wellrohr 3
- 19
- Absatz im Übergang zwischen den Bereichen 15 und 16
- 20
- Bereich des Druckträgerschlauches 4 mit verringertem Außendurchmesser 21
- 21
- verringerter Außendurchmesser des Druckträgerschlauches 4 im Abschnitt 20
- 22
- Außendurchmesser des Druckträgerschlauches 4
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007047495 B4 [0002]
- US 7661720 B2 [0005]
- DE 102015216324 A1 [0011]
