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Die Erfindung betrifft eine Gehäusewandung zur teilweisen Begrenzung eines von einem Fluid durchströmbaren Fluidpfads sowie ein Gehäuse mit einer solchen Gehäusewandung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen bzw. Zusammenbauen einer solchen Gehäusewandung.
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Fluidkanäle bzw. Fluidpfade zum Durchströmen mit einem Fluid werden oftmals durch eine Gehäusewandung begrenzt, in welcher ein Stutzen ausgebildet ist, über welchen das Fluid in den von der Gehäusewandung umgebenen und den Fluidpfad bzw. Fluidkanal bildenden Gehäuseinnenraum eingeleitet werden kann oder - in umgekehrter Richtung - aus diesem in die äußere Umgebung ausgeleitet werden.
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Als problematisch, weil technisch relativ aufwändig und somit kostenintensiv erweist sich oftmals die Montage des Stutzens an der Gehäusewandung.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei der Entwicklung von Gehäusewandungen mit integriertem Stutzen neue Wege aufzuzeigen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Gehäusewandung dient zur Begrenzung eines von einem Fluid durchströmbaren Fluidpfads. Die Gehäusewandung umfasst einen Gehäusewandungsabschnitt, in welchem ein Durchbruch ausgebildet ist. Der Gehäusewandungsabschnitt umgibt den Fluidpfad dabei zumindest teilweise. Die Gehäusewandung umfasst ferner einen von dem Fluid durchströmbaren Stutzen, durch welchen somit das Fluid von außen in den Fluidpfad eingeleitet werden kann. Hierzu kann der Stutzen von dem Fluid durchströmt werden. Der Stutzen ist bevorzugt zweiteilig ausgebildet. Der Stutzen umfasst ein erstes und ein zweites Stutzenteil, die mittels einer Bajonettverbindung bzw. mittels eines Bajonettverschlusses lösbar aneinander befestigbar bzw. befestigt sind. in einem aneinander befestigten Zustand der beiden Stutzenteile, also in einem zusammengebauten Zustand der Gehäusewandung, ist der Gehäusewandungsabschnitt sandwichartig zwischen den beiden Stutzenteilen angeordnet, wobei der Stutzen den im Gehäusewandungsabschnitt vorhandenen Durchbruch durchgreift.
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Besonders bevorzugt kann der Gehäusewandungsabschnitt mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Löt- oder Schweißverbindung, mit dem ersten Stutzenteil verbunden sein.
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Besonders zweckmäßig ist in dem aneinander befestigten Zustand der beiden Stutzenteile der Gehäusewandungsabschnitt zwischen die beiden Stutzenteile geklemmt. Auf diese Weise wird eine stabile Fixierung des Stutzens am Gehäusewandungsabschnitt erreicht. Gleichzeitig wird die erforderliche Dichtigkeit sichergestellt, sodass kein Fluid vom Fluidpfad am Stutzen vorbei in die äußere Umgebung des Gehäusewandungsabschnitts gelangen kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das erste Stutzenteil eine erste Basis, vorzugsweise eine erste Basisplatte, in welcher eine erste Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Entsprechend umfasst das zweite Stutzenteil eine zweite Basis, vorzugsweise eine zweite Basisplatte, in welcher eine zweite Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Von der ersten Basis bzw. ersten Basisplatte steht ein sich entlang einer axialen Richtung erstreckender, die erste Durchgangsöffnung einfassender erster Öffnungskragen mit einem ersten Kragendurchmesser ab. Von der zweiten Basis bzw. zweiten Basisplatte steht ein die zweite Durchgangsöffnung einfassender zweiten Öffnungskragen ab, dessen zweiter Kragendurchmesser größer ist als der erste Kragendurchmesser, so dass der zweite Öffnungskragen axial zur Befestigung der beiden Stutzenteile aneinander radial au-ßen und axial auf den ersten Öffnungskragen aufgeschoben werden kann. Diese Variante erlaubt eine einfache Montage der beiden Stutzenteile mit dazwischen geklemmtem Gehäusewandungsabschnitt aneinander, indem zunächst das erste Stutzenteil am Gehäusewandungsabschnitt vormontiert wird und anschließend die beiden Öffnungskragen aufeinander aufgeschoben werden. Darüber hinaus lässt sich in besagten Öffnungskrägen auf einfache Weise die zum lösbaren Fixieren erforderliche Bajonettverbindung in Form eines Bajonettverschlusses integrieren.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung steht zum Verriegeln der beiden Stutzenteile von einem Außenumfang des ersten Öffnungskragens radial nach au-ßen wenigstens ein stegartig ausgebildetes Führungselement ab. Dieses Führungselement wirkt zum Verriegeln der beiden Stutzenteile aneinander mit wenigstens einem von einem Innenumfang des zweiten Öffnungskragens radial nach innen abstehenden Fortsatz zusammen. Das Führungselement und der Fortsatz sind dabei so ausgebildet und aufeinander abgestimmt, dass sie eine Bajonettverbindung bzw. einen Bajonettverschluss ausbilden, mit welcher bzw. welchem die beiden Stutzenteile lösbar aneinander befestigt werden können.
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Besonders bevorzugt weist das wenigstens eine stegartige Führungselement einen sich axial erstreckenden ersten Elementabschnitt auf, der axial zur ersten Basis hin in einen sich rampenartig in Umfangsrichtung erstreckenden zweiten Elementabschnitt übergeht. Somit kann der am zweiten Stutzenteil vorgesehene Fortsatz beim Aufschieben der beiden Öffnungskragen aufeinander mittels des ersten Elementabschnitts zunächst entlang der axialen Richtung geführt und anschließend mithilfe des zweiten Elementabschnitts in einer Schraubbewegung weiterbewegt werden. Dadurch wird die bei einem Bajonettverschluss übliche Drehbewegung des zweiten Öffnungskragens gegenüber dem ersten Öffnungskragen erzielt, bis schließlich eine Endposition erreicht ist, in welcher die erste und zweite Basis bzw. erste und zweite Basisplatte unter Ausübung einer Klemmkraft auf den Gehäusewandungsabschnitt aneinander fixiert sind.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind entlang der Umfangsrichtung, bevorzugt äquidistant, im Abstand zueinander wenigstens zwei Fortsätze, vorzugsweise vier Fortsätze, und wenigstens zwei stegartige Führungselemente, vorzugsweise vier Führungselemente, vorgesehen, die zusammen die Bajonettverbindung bzw. den Bajonettverschluss ausbilden können. Auf diese Weise wird die mittels des Bajonettverschlusses erzielte Klemmwirkung auf den zwischen den beiden Stutzenteilen angeordnete Gehäusewandungsabschnitt verbessert.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Stutzenteile in einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung jeweils eine T-förmige Geometrie auf.
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Zweckmäßig kann der erste Kragendurchmesser zwischen 18 mm und 22 mm betragen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Gehäusewandung, insbesondere einer voranstehend vorgestellten erfindungsgemäßen Gehäusewandung. Die voranstehend erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Gehäusewandung übertragen sich daher auch das erfindungsgemäße Verfahren. Das Verfahren umfasst vier Maßnahmen a) bis d).
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Gemäß einer ersten Maßnahme a) werden ein einen Durchbruch aufweisender Gehäusewandungsabschnitt und ein ein erstes und zweites Stutzenteil aufweisender Stutzen bereitgestellt.
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in einer zweiten Maßnahme b) wird ein erster Öffnungskragen, der von einer ersten Basis des ersten Stutzenteils absteht und eine in der ersten Basis ausgebildete erste Durchgangsöffnung einfasst, durch den im Gehäusewandungsabschnitt vorgesehenen Durchbruch geschoben, bis die erste Basis und der Gehäusewandungsabschnitt aneinander anliegen.
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Gemäß einer dritten Maßnahme c) werden der Gehäusewandungsabschnitt und die erste Basis stoffschlüssig, insbesondere mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung, aneinandergefügt.
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in einer vierten Maßnahme d) wird das zweite Stutzenteil mittels einer Bajonettverbindung derart am ersten Stutzenteil fixiert, dass der Gehäusewandungsabschnitt im Bereich des Durchbruchs sandwichartig zwischen die beiden Stutzenteile geklemmt ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrensumfasst Maßnahme d) das Aufschieben eines zweiten Öffnungskragens, der von einer zweiten Basis bzw. Basisplatte des zweiten Stutzenteils absteht und eine in der zweiten Basis ausgebildete zweite Durchgangsöffnung einfasst, auf den ersten Öffnungskragen, bis die zweite Basis am Gehäusewandungsabschnitt anliegt.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es zeigen, jeweils schematisch:
- 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Gehäusewandung,
- 2 das erste Stutzenteil des Stutzens der erfindungsgemäßen Gehäusewandung in separater Darstellung,
- 3 das zweite Stutzenteil des Stutzens der erfindungsgemäßen Gehäusewandung in separater Darstellung,
- 4 bis 6 eine den Zusammenbau der Gehäusewandung illustrierende Darstellung.
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Die 1 illustriert ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Gehäusewandung 1 zur Begrenzung eines von einem Fluid F durchströmbaren Fluidpfads 2. Die Gehäusewandung 1 umfasst einen Gehäusewandungsabschnitt 4, welche den Fluidpfad 2 teilweise umgibt. Im Gehäusewandungsabschnitt 4 ist ein Durchbruch 3 ausgebildet, über welchen das Fluid F von außen in den Fluidpfad 2 eingeleitet werden kann oder umgekehrt von dem Fluidpfad 2 in die äußere Umgebung des Fluidpfads 2 abgegeben werden kann. Um den Fluidpfad 2 fluidisch mit einer externen Fluidleitung (nicht gezeigt) verbinden zu können, ist am Durchbruch 3 ein Stutzen 5 angeordnet.
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Der Stutzen 5 umfasst ein in 2 separat dargestelltes erstes Stutzenteil 6a und ein in 3 separat dargestelltes zweites Stutzenteil 6b. Die beiden Stutzenteile 6a, 6b weisen in einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung A jeweils eine T-förmige Geometrie auf. Die beiden Stutzenteile 6a, 6b sind mittels einer einen Bajonettverschluss 12 umfassenden Bajonettverbindung 11 (in der Darstellung der 1 nicht erkennbar, vgl. nachfolgende Erläuterungen zu den 2 und 3) lösbar aneinander befestigt.
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In dem in 1 gezeigten, aneinander befestigten Zustand der beiden Stutzenteile 6a, 6b ist der Gehäusewandungsabschnitt 4 sandwichartig zwischen den beiden Stutzenteilen 6a, 6b angeordnet. Dabei durchgreift der durch die beiden Stutzenteile 6a, 6b gebildete Stutzen 5 den im Gehäusewandungsabschnitt 4 vorhandenen Durchbruch 3. Somit ist in dem in 1 gezeigten, aneinander befestigten Zustand der beiden Stutzenteile 6a, 6b der Gehäusewandungsabschnitt 4 zwischen die beiden Stutzenteile 6a, 6b geklemmt. Zusätzlich ist der Gehäusewandungsabschnitt 4 mittels einer stoffschlüssigen Verbindung 21, beispielsweise einer Löt- oder Schweißverbindung, mit dem ersten Stutzenteil 6a verbunden.
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Gemäß 2 umfasst das erste Stutzenteil 6a eine erste Basis 7a, die wie gezeigt als erste Basisplatte 8a ausgebildet sein kann und in welcher eine erste Durchgangsöffnung 9a angeordnet ist. Von der ersten Basis 7a bzw. ersten Basisplatte 8a steht ein sich entlang einer axialen Richtung A erstreckender, die erste Durchgangsöffnung 9a einfassender erster Öffnungskragen 10a mit einem ersten Kragendurchmesser d1 ab. Der Stutzen 5 besitzt eine Mittellängsachse M, die sich entlang einer axialen Richtung A erstreckt. Eine radiale Richtung R erstreckt sich senkrecht zur axialen Richtung A von der Mittellängsachse M weg. Eine Umfangsrichtung U läuft - sowohl senkrecht zur axialen Richtung A als auch zur radialen Richtung R - um die Mittellängsachse M um.
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Gemäß 3 umfasst das zweite Stutzenteil eine zweite Basis 7b, die wie gezeigt als eine zweite Basisplatte 8b ausgebildet sein kann und, umfasst, in welcher eine zweite Durchgangsöffnung 9b angeordnet ist. Von der zweiten Basis 7b bzw. von der zweiten Basisplatte 8b steht ein die zweite Durchgangsöffnung 9b einfassender zweiten Öffnungskragen 10b ab, dessen zweiter Kragendurchmesser d2 größer ist als der erste Kragendurchmesser d1.
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Somit kann der zweite Öffnungskragen 10b zur Befestigung der beiden Stutzenteile 6a, 6b aneinander axial auf den ersten Öffnungskragen 10a aufgeschoben werden. Der erste Kragendurchmesser d1 kann zwischen 18 mm und 22 mm betragen. Vom zweiten Öffnungskragen 10b, der an seiner axial von der Gehäusewand 4 abgewandten Stirnseite 18 verschlossen ausgebildet sein kann, steht radial ein Anschluss 27 ab, über welchen das Fluid F in den Stutzen 5 eingeleitet werden kann (vgl. 1; in 3 ist die Stirnseite 18 offen, so dass die Fortsätze 15 des Bajonettverschlusses 12 erkennbar sind). Zum Fixieren bzw. Verriegeln der beiden Stutzenteile 6a, 6b aneinander stehen - als Teil der Bajonettverbindung 11 bzw. des Bajonettverschlusses 12 - von einem Außenumfang 13 des ersten Öffnungskragens 10a (vgl. 2) radial nach außen mehrere stegartige Führungselement 14 ab. Diese Führungselemente 14 wirken zum Verriegeln der beiden Stutzenteile 6a, 6b aneinander mit von einem Innenumfang 17 des zweiten Öffnungskragens 10b (vgl. 3) radial nach innen abstehenden Fortsätzen 15 zusammen. Zweckmäßig ist für jedes einzelne Führungselement 14 ein mit diesem Führungselement 14 zusammenwirkender Fortsatz 15 vorgesehen.
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Im Beispiel der Figuren sind entlang der Umfangsrichtung U des Stutzens 5 äquidistant im Abstand zueinander am zweiten Stutzenteil 6b vier Fortsätze 15 und entsprechend am ersten Stutzenteil 6a vier Führungselemente 14 vorgesehen.
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Wie 2 veranschaulicht, können die stegartigen Führungselemente 14 jeweils einen sich axial erstreckenden ersten Elementabschnitt 14a aufweisen, der entlang der axialen Richtung A zur ersten Basis 7a bzw. zur ersten Basisplatte 8a hin in einen sich rampenartig in Umfangsrichtung U erstreckenden zweiten Elementabschnitt 14b übergeht. Der zweite Elementabschnitt 14b besitzt also eine axiale Steigung.
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Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und somit der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Gehäusewandung 1 beispielhaft anhand der 4 bis 6 erläutert.
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Gemäß 4 werden in einer ersten Maßnahme a) der den Durchbruch 3 aufweisende Gehäusewandungsabschnitt 4 und der das erste und zweite Stutzenteil 6a, 6b aufweisende Stutzen 5 bereitgestellt. Dabei wird das erste Stutzenteil 6a des Stutzens 5 an einer dem späteren Fluidpfad 2 zugewandten Innenseite 19 des Gehäusewandungsabschnitts 4 angeordnet.
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In einer zweiten Maßnahme b) wird der von der erste Basis 7a bzw. ersten Basisplatte 8a des erste Stutzenteils 6a abstehende erste Öffnungskragen 10a in durch den in der Gehäusewandungsabschnitt 4 vorgesehenen Durchbruch 3 geschoben (vgl. Pfeil 20 in 4), bis die erste Basis 7a bzw. erste Basisplatte 8a an der Innenseite 19 des Gehäusewandungsabschnitts 4 anliegt.
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In diesem Zustand werden in einer dritten Maßnahme c) der Gehäusewandungsabschnitt 4 und die erste Basis 7a bzw. erste Basisplatte 8a aneinandergefügt. Dies erfolgt mittels einer geeigneten, in 5 grobschematisch angedeuteten stoffschlüssigen Verbindung 21, bei welcher es sich insbesondere um eine Schweißverbindung oder Lötverbindung handeln kann.
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Danach wird in einer vierten Maßnahme d) das zweite Stutzenteil 6b mittels der oben anhand der 1 bis 3 erläuterten Bajonettverbindung 11 derart am ersten Stutzenteil 6a befestigt, dass der Gehäusewandungsabschnitt 4 im Bereich des Durchbruchs 3 sandwichartig zwischen die beiden Stutzenteile 6a, 6b geklemmt ist.
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Hierzu wird in Maßnahme d) der von der zweiten Basis 7b bzw. der zweiten Basisplatte 8b des zweiten Stutzenteils 6b abstehende zweite Öffnungskragen 10b radial außen auf den ersten Öffnungskragen 10a aufgeschoben (vgl. Pfeil 16 in 6, bis die zweite Basis 7b am Gehäusewandungsabschnitt 4 anliegt. Damit ist der Zusammenbau der Gehäusewandung 1 abgeschlossen.
