DE102022201552A1

DE102022201552A1 - Rohrvorrichtung für ein Haushaltskältegerät mit einer Klebeverbindung aus einem anaeroben, einkomponentigen Klebstoff, Haushaltskältegerät sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102022201552A1
Application number: DE102022201552.5A
Authority: DE
Inventors: Berthold Pflomm; Klaus Maier; Andreas Vogl; Stefan Schedlbauer; Stefan Kerner; Gabriel Kohler
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2022-02-15
Filing date: 2022-02-15
Publication date: 2023-08-17
Also published as: WO2023156226A1

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Rohrvorrichtung (12) für ein Haushaltskältegerät (1), mit einem ersten Rohr (13) und mit einem zweiten Rohr (14), welches mit einem Rohrabschnitt (15) bereichsweise in das erste Rohr (13) eingeführt ist, so dass ein Überlappungsbereich (16) zwischen dem ersten Rohr (13) und dem zweiten Rohr (14) gebildet ist, wobei der Rohrabschnitt (15) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des äußeren ersten Rohrs (13) ist, so dass zwischen einer Innenseite (17) des ersten Rohrs (13) und einer Außenseite (18) des Rohrabschnitts (15) ein Hohlraum (19) gebildet ist, wobei in dem Überlappungsbereich (16) lokale, radiale Einschnürungen (20, 21, 22, 23) in zumindest dem äußeren ersten Rohr (13) gebildet sind, so dass der Hohlraum (19) in separierte Kavitäten (29, 30, 31) aufgeteilt ist, und in den Kavitäten (29, 30, 31) ein Klebstoff (24) enthalten ist, wobei der Klebstoff ein anaerober Einkomponenten-Klebstoff (24) ist. Aspekte betreffen auch ein Haushaltskältegerät (1) und ein Verfahren.

Description

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Rohrvorrichtung für ein Haushaltskältegerät. Die Rohrvorrichtung weist ein erstes Rohr und ein dazu separates zweites Rohr auf. Das zweite Rohr weist einen insbesondere endseitigen Rohrabschnitt auf. Dieser ist bereichsweise in das erste Rohr eingeführt, sodass ein axialer Überlappungsbereich zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr gebildet ist. Der Rohrabschnitt weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist, als ein Innendurchmesser des äußeren ersten Rohrs, derart, dass zwischen einer Innenseite des ersten Rohrs und einer Außenseite des Rohrabschnitts ein Hohlraum gebildet ist. In dem Überlappungsbereich sind lokale, radiale Einschnürungen in zumindest dem äußeren ersten Rohr gebildet. Der Hohlraum ist durch diese Einschnürungen in Kavitäten aufgeteilt. In diesen Kavitäten ist ein Klebstoff enthalten. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät mit einer derartigen Rohrvorrichtung. Ebenso betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrvorrichtung.
Bei Haushaltskältegeräten ist es bekannt, dass Rohe vorhanden sind, in denen verschiedenste Medien geleitet werden. So ist es auch bekannt, dass Rohe eines Kältekreislaufs des Haushaltskältegeräts ein Kältemittel aufweisen, welches in diesen Rohren strömt. Da die Rohre über ihre gesamte Länge üblicherweise nicht einstückig hergestellt werden, sind Rohrvorrichtungen vorgesehen, an denen die separaten Rohre ineinander geführt und mit spezifischen Verbindungen miteinander fest verbunden sind. Dazu dienen einerseits mechanische Verbindungen, wie die genannten Einschnürungen, und zusätzlich auch vorhandene Klebeverbindungen.
Ein solches Haushaltskältegerät ist beispielsweise aus der US 4 330 924 bekannt. Der dortig verwendete Klebstoff ist ein Zweikomponenten-Klebstoff.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrvorrichtung, ein Haushaltsgerät und ein Verfahren zu schaffen, bei welchem die Klebeverbindung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Rohrvorrichtung, ein Haushaltskältegerät und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Rohrvorrichtung für ein Haushaltskältegerät. Die Rohrvorrichtung weist ein erstes Rohr und ein dazu separates zweites Rohr auf. Das zweite Rohr weist einen insbesondere engseitigen Rohrabschnitt auf. Diese ist bereichsweise in das erste Rohr eingeführt, sodass en axialer Überlappungsbereich zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr gebildet ist. Der Rohrabschnitt weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist, als ein Innendurchmesser des äußeren ersten Rohrs, derart, dass zwischen einer Innenseite des ersten Rohrs und einer Außenseite des Rohrabschnitts ein Hohlraum gebildet ist. Durch diesen Hohlraum ist im Überlappungsbereich die Außenseite des inneren, zweiten Rohrs radial beabstandet zu der Innenseite des äußeren zweiten Rohrs angeordnet. In dem Überlappungsbereich sind lokale, radiale Einschnürungen in zumindest dem äußeren ersten Rohr gebildet. Der Hohlraum ist durch diese Einschnürungen in, insbesondere separierte, Kavitäten aufgeteilt. In diesen Kavitäten ist ein Klebstoff enthalten.
Der Klebstoff ist ein einkomponentiger anaerober Klebstoff. Es wird also erfindungsgemäß ein Klebstoff für die Klebeverbindung zwischen den beiden ineinander geführten Rohren vorgesehen, der ein Einkomponenten-Klebstoff ist und der unter Sauerstoffabschluss, insbesondere nur unter Sauerstoffabschluss, aushärtet.
Ein solcher Klebstoff weist viele Vorteile auf. So ist es in dem Zusammenhang im Vergleich zu zweikomponentigen Klebstoffen einfacher möglich, den Klebstoff aufzubringen. Es müssen nicht mehr zwei separate Zuführungen, wie dies bei zweikomponentigen Klebstoffen zwingend der Fall ist, vorliegen. Dadurch ist es wesentlich einfacher und platzsparender, den Klebstoff an die jeweilige Stelle der Rohre anzubringen. Auch die Zugänglichkeit zu den Rohren ist in dem Zusammenhang verbessert.
Darüber hinaus ist es durch einen solchen genannten einkomponentigen, anaeroben Klebstoff auch möglich, diesen erst dann auf die entsprechende Rohre aufzubringen, wenn das erste Rohr mit dem zweiten Rohr bereits ineinander geführt ist. Dies ist bei einem zweikomponentigen Klebstoff nicht möglich. Aufgrund der oben bereits erläuterten multiplen Zuführungen der jeweiligen Komponenten, ist hier entsprechender Platzbedarf erforderlich. Es ist daher im Stand der Technik auch notwendig, den Klebstoff auf die Außenseite des inneren Rohrs aufzubringen, bevor dieses in das äußere Rohr eingeführt wird. Da bei zweikomponentigen Klebstoffen auch aufgrund der Ausgestaltung und des Aushärtungsprinzips eine entsprechend dickere Schicht des Klebstoffs aufgebracht werden muss, ist es in dem Zusammenhang auch erforderlich, dass der radiale Hohlraum zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr groß genug ist. Dadurch sind die Rohre auch entsprechend radial größer zu dimensionieren.
Ein weiterer Unterschied zwischen den genannten Klebstoffen ist darin zu sehen, dass bei einem zweikomponentigen Klebstoff bei der Fertigung eine relativ abgestimmte Taktung erfolgen muss, insbesondere bezüglich der Dosierung dieses zweikomponentigen Klebstoffs, da sich ansonsten bei längeren Pausen oder langer Taktzeit das Zuführsystem für die zwei Komponenten auch mit dem Klebstoff selbst zusetzen kann und diesbezüglich sich gegebenenfalls verschließt. Dies ist bei einem einkomponentigen Klebstoff nicht der Fall. Dieser ist deutlich robuster gegenüber einem derartigen Zusetzen der hier dann gegebenenfalls einkanaligen Zuführungen des spezifischen Klebstoffs. Nicht zuletzt ist ein einkomponentiger Klebstoff auch schneller in der Aushärtung. Dies bringt auch wiederum Vorteile im Hinblick auf die weitere Taktung in der Fertigungsstraße. Denn dann kann auch im Nachgang zu einem bereits begonnenen Aushärten oder einem zumindest schon relativ umfänglich erfolgten Aushärten, das mit einem derartigen einkomponentigen Klebstoff schneller geht, bereits mit individuellen Fertigungsschritten des Herstellungsverfahrens fortgefahren werden. Darüber hinaus ist es bei einem einkomponentigen Klebstoff insbesondere aufgrund der schnelleren Aushärtung auch möglich, im Vergleich zu zweikomponentigen Klebstoffen dünnere Schichten aufzubringen, wodurch sich auch wiederum die Aushärtung im Vergleich zu zweikomponentigen Klebstoffen schneller darstellen lässt.
Gerade ein anaerober einkomponentiger Klebstoff ermöglicht in dem Zusammen die oben genannten Vorteile in besonderem Maße. Denn dann kann dieser, insbesondere nur, unter Sauerstoffabschluss selbstständig seinen Aushärtungsprozess starten und durchführen, wobei dies dann auch relativ schnell erfolgt. In dem Zusammenhang sind sehr abgestimmte und bedarfsgerechte Taktzeiten bei der Fertigung ermöglicht. Denn es können dann auch bereits diese Aushärteprozesse relativ schnell abgeschlossen werden und zumindest auch gegebenenfalls bereits parallel zum Aushärten des Klebstoffs und des Sauerstoffabschlusses auch andere Fertigungsschritte vollzogen werden. Der Aushärtungsprozess ist gerade bei einem solchen Klebstoff dann dadurch nicht beeinträchtigt.
In dem Zusammenhang ist es nämlich dann beispielsweise auch ermöglicht, dass zumindest zeitweise parallel eine Dichtigkeitsprüfung der Rohrverbindung vorgenommen werden kann. Dies bedeutet, dass bei dieser herzustellenden Rohrvorrichtung dann bereits beim Aushärten dieses einkomponentigen Klebstoffs eine Druckprüfung durchgeführt werden kann. Dabei wird entsprechendes Medium, insbesondere Kältemittel in die Rohrvorrichtung eingebracht und eine Dichtigkeits- und Druckprüfung insbesondere an dem Überlappungsbereich ist dann bereits möglich.
Ein weiterer Vorteil des einkomponentigen, anaeroben Klebstoffs ist auch darin zu sehen, dass ein genereller Mischvorgang, wie er bei zweikomponentigen Klebstoffen zwingend erforderlich ist, grundsätzlich nicht durchzuführen ist. Dadurch können Dosierungsprobleme und Mischverhältnisse, die dann aufgrund gegebenenfalls unzureichender Zuführungen der einzelnen Komponenten auftreten können und lokal zu unterschiedlichen Mischungsverhältnissen der Komponenten führen können, grundsätzlich vermieden.
Gerade die Nutzung eines anaeroben Klebstoffs als einkomponentigen Klebstoff liefert auch den Vorteil, dass das Aushärten erst dann beginnt, wenn der Sauerstoffabschluss erfolgt ist. Ein zu frühes oder unerwünschtes Starten des Aushärtungsprozesses in Sauerstoffatmosphäre ist dadurch verhindert.
Im besonderen Maße ist ein einkomponentiger, anaerober Klebstoff jedoch auch dahingehend von Vorteil, dass die Aufbringung des Klebstoffs auf zumindest eines der beiden Rohre auch erst dann erfolgen kann, wenn die beiden Rohre bereits ineinander geführt sind. Dies ist insbesondere deswegen möglich, da ein solcher einkomponentiger, anaerober Klebstoff in einem Ausführungsbeispiel eine niedrige Viskosität aufweist, insbesondere im Vergleich zu einem zweikomponentigen Klebstoff. Dadurch kann dieser einkomponentige, anaerobe Klebstoff auch bei relativ kleinen Spaltmaßen, die in radialer Richtung den Hohlraum zwischen den beiden bereits ineinander geführten Rohren definieren, eingebracht werden und aufgrund der Kapillarwirkung zieht sich ein derartiger Klebstoff dann selbstständig in den Hohlraum hinein. Aufgrund des diesbezüglich relativ hohen Kapillardrucks verteilt sich dieser Klebstoff in diesem Hohlraum umfänglich auch selbst. Auch dann, wenn dieser Klebstoff nur tropfenförmig aufgebracht wird und am Eingang dieses Hohlraums der bereits zusammengefügten beziehungsweise ineinander gesteckten Rohre angebracht wird, ist ein diesbezüglich selbstständiges Einziehen des Klebstoffs in diesem Hohlraum aufgrund der Kapillarwirkung erreicht.
Daher lässt sich bereits an dieser Stelle festhalten, dass ein derartig eingebrachter, anaerober und einkomponentiger Klebstoff eine Vielzahl von entscheidenden Vorteilen gegenüber einem zweikomponentigen Klebstoff aufweist.
In einem Ausführungsbeispiel ist die chemische Basis des Klebstoffs Dimethylacrylsäureester. Solche einkomponentigen anaeroben Klebstoffe ermöglichen die oben genannten Vorteile im besonderen Maße.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Aushärtereaktion des Klebstoffs eine radikalische Polymerisation. Insbesondere härtet dieser spezifische Klebstoff durch radikalische Polymerisation unter Sauerstoffabschluss als Duromer aus. Vorzugsweise ist der Klebstoff so ausgelegt, dass spezifische Metalle, insbesondere Kupfer und Eisen als Polymerisationsbeschleuniger dienen können. Dadurch sind in besonders vorteilhafter Weise der Beginn des Aushärtens und das schnelle Aushärten unterstützt.
In einem Ausführungsbeispiel weist der Überlappungsbereich eine axiale Länge von Maximal 20mm auf. Diese axiale Länge ist in Richtung der Längsachsen der beiden ineinander geführten Rohre betrachtet. Es ist also die Längsachse dieses Überlappungsbereichs damit zu verstehen. Ein derartig spezifisch dimensionierter Überlappungsbereich ist dahingehend vorteilhaft, dass ein nicht zu umfängliches Ineinanderführen der beiden Rohre erforderlich ist. Die Gestaltung der jeweiligen Endstücke dieser Rohre, die ineinander geführt sind, ist dadurch relativ einfach. Anderseits ist diese Länge des Überlappungsbereichs jedoch so groß, dass die dauerhaft mechanisch stabile und auch dichte Kopplung zwischen den Rohren erreicht ist.
In einem Ausführungsbeispiel weisen die Kavitäten eine axiale Länge zwischen 2mm und 4mm auf. Diese Dimensionierung der Kavitäten ist gerade in Kombination mit dem einkomponentigen, anaeroben Klebstoff besonders vorteilhaft. Denn dadurch ergeben sich Kavitätsgrößen, die im Hinblick auf die relativ geringe Befüllung mit dem Klebstoff einerseits und die Schichtdicke andererseits ein besonders vorteilhaftes und schnelles Aushärten ermöglichen. Eine besonders stabile Verbindung ist im ausgehärteten Zustand dennoch ebenfalls erreicht.
In einem Ausführungsbeispiel weisen die Kavitäten eine maximale radiale Größe zwischen 0,2mm und 0,5mm auf. Die radiale Größe beziehungsweise das radiale Ausmaß ist in dem Zusammenhang senkrecht zur Längsachse des Überlappungsbereichs bemessen. Solch radial flache Kavitäten sind ebenfalls wieder von besonderer Vorteilhaftigkeit. Denn damit ist die radiale Dicke der gesamten Rohrvorrichtung klein zu gestalten. Durch diese radial sehr dünnen Kavitäten kann auch gerade der verwendete Klebstoff dünnschichtiger bereitgestellt werden und dadurch ist wiederum das schnelle Aushärten unterstützt. In einem Ausführungsbeispiel ist eine solche Kavität in einem Querschnitt in axialer Richtung betrachtet linsenförmig beziehungsweise bikonvex geformt. Dies bedeutet auch, dass in axialer Richtung betrachtet die Kavitäten an ihren Enden verjüngt gebildet sind. Dies ist insbesondere durch die spezifischen Einschnürungen gebildet. Damit ist auch im besonderen Maße der Sauerstoffabschluss in den Kavitäten gegeben.
In einem Ausführungsbeispiel weist eine Einschnürung eine axiale Länge von maximal 3mm auf. Dadurch ist es einerseits ermöglicht, mehrere, insbesondere zumindest zwei, insbesondere zumindest drei derartige Einschnürungen in einem auch relativ kleinen Überlappungsbereich zu schaffen und dennoch ausreichend großdimensionierte Kavitäten zu ermöglichen. Es wird also nicht eine im Vergleich zu den Kavitäten deutlich überdimensionierte axiale Länge der Einschnürungen gebildet, sodass hier auch bei relativ klein dimensionierten axialen Überlappungsbereichslängen ausreichend Kavitäten mit ausreichender axialer Länge bereitgestellt werden können, um darin jeweils ausreichend genutzten Klebstoff vorzufinden und jeweils eine individuelle besonders vorteilhafte Aushärtung zu erreichen. Damit können auch entsprechende lokale dauerhaft stabile und klebestarke Klebeverbindungen geschaffen werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist zumindest an der Außenseite des zweiten Rohrs zumindest im Überlappungsbereich Metallmaterial vorhanden. Insbesondere ist dies Kupfer und/oder Eisen. Zusätzlich oder anstatt dazu kann zumindest an der Innenseite des ersten Rohrs zumindest im Überlappungsbereich Metallmaterial vorhanden sein. Dies kann insbesondere Kupfer und/oder Eisenmaterial sein. Gerade diese spezifischen Metallmaterialen, insbesondere Eisen und/oder Kupfer, ermöglichen in besonders vorteilhafterweise die radikalische Polymerisation zu beschleunigen. So ist es in dem Zusammenhang auch möglich, dass grundsätzlich das erste Rohr und/oder das zweite Rohr zumindest im Überlappungsbereich zumindest teilweise aus Eisen und/oder Kupfer besteht. Möglich ist es auch, dass zumindest eines der beiden Rohre ein Grundmaterial aufweist, an dessen jeweiliger Außenseite und/oder Innenseite eine metallische Beschichtung aufgebracht ist. Diese metallische Beschichtung kann dann vorzugsweise Kupfer und/oder Eisen aufweisen.
Möglich ist es auch, dass zumindest eines der beiden Rohre zumindest an der Außenseite aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist. Hierzu kann jedoch auch dann eine Ausgestaltung aus Stahl oder Aluminium vorgesehen sein. Möglich ist es jedoch auch, dass ein Rohr, insbesondere ein Metallrohr an der Außenseite und/oder der Innenseite spezifisch beschichtet ist. Beispielsweise kann es verzinkt sein oder verkupfert sein oder chrombeschichtet sein oder vernickelt sein. Möglich ist es auch, dass zumindest ein Rohr als Mehrschichtrohr ausgebildet ist. Es kann dann beispielsweise als ein Metall- und Kunststoff gefügt sein.
Möglich ist es auch, dass eines der beiden Rohre zumindest im Überlappungsbereich aus Aluminium gebildet ist. Ist ein derartiges Material vorgesehen, so ist es in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass dem Klebstoff selbst Eisen und/oder Kupfer zugegeben sind. Diese können dann entsprechende Metallionen sein. Da Aluminium in dem Zusammenhang ein zumindest schlechterer Polymerisationsbeschleuniger als Eisen und Kupfer ist, kann bei einem solchen materiellen Ausführungsbeispiel, bei dem insbesondere beide der Rohre aus Aluminium sind, dann durch Zugabe der vorteilhaften Polymerisationsbeschleuniger, wie Eisen und Kupfer, durch entsprechende lonenbeigabe in den Klebstoff selbst diese radikalische Polymerisation ebenfalls ermöglicht werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das spezifische Metallmaterial als Polymerisationsbeschleuniger beim Aushärten des Klebstoffs in dem Klebstoff abgegeben ist. Die diesbezüglichen Beispiele und Vorteile wurden bereits oben genannt.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zumindest an der Außenseite des zweiten Rohrs zumindest im Überlappungsbereich Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Aluminiummaterial vorhanden ist, und/oder zumindest an der Innenseite des ersten Rohrs zumindest im Überlappungsbereich Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Aluminiummaterial, vorhanden ist, und der Klebstoff Metallionen aufweist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Haushaltskältegerät. Dieses Haushaltskältegerät weist zumindest eine Rohrvorrichtung gemäß dem oben genannten Aspekt oder einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel davon auf. Das Haushaltskältegerät ist zum Lagern und Konservieren von Lebensmitteln ausgebildet. Es kann beispielsweise ein Kühlgerät oder ein Gefriergerät oder ein Kühl-Gefrier-Kombigerät sein. Das Haushaltskältegerät weist vorzugsweise einen Kältekreislauf auf. Die Rohrvorrichtung kann vorzugsweise Bestandteil dieses Kältekreislaufs sein. Insbesondere kann die Rohrvorrichtung dazu vorgesehen sein, dass Kältemittel des Kältekreislaufs darin strömt. Möglich ist es auch, dass die Rohrvorrichtung zumindest bereichsweise in einem Maschinenraum des Haushaltskältegeräts angeordnet ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass dieser Überlappungsbereich in dem Maschinenraum angeordnet ist. Der Maschinenraum ist vorzugsweise in einem unteren und hinteren Teilbereich des Haushaltskältegeräts ausgebildet. Er weist in einem Ausführungsbeispiel weitere Komponenten des Kältekreislaufs, wie beispielsweise einen Kompressor, auf.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrvorrichtung, insbesondere einem oben genannten Aspekt oder einem vorteilhaften Ausführungsbeispiels davon. Das Verfahren weist vorzugsweise folgende Schritte auf:

- Insbesondere Einführen eines zweiten Rohrs mit einem Rohrabschnitt in ein erstes Rohr , so dass die Rohre axial in einem Überlappungsbereich überlappen;
- Insbesondere nach dem Erzeugen des Überlappungsbereichs Einbringen eines anaeroben Einkomponenten-Klebstoffs in einen Hohlraum zwischen die beiden Rohre im Überlappungsbereich;
- Insbesondere Erzeugen von mehreren lokalen Einschnürungen zumindest am ersten, äußeren Rohr im Überlappungsbereich, so dass der Hohlraum in separate Kavitäten aufgeteilt wird;
- Insbesondere Starten des Aushärtens des anaeroben Klebstoffs in den Kavitäten aufgrund eines durch die Einschnürungen erzeugten Sauerstoffabschlusses in den erzeugten Kavitäten.

Ein solches Verfahren ermöglicht es im besonderen Maße eine effiziente Klebeverbindung zwischen den Rohren zu erzeugen. Diesbezüglich werden die damit erreichbaren Vorteile bereits oben bei der Rohrvorrichtung erläutert.
Insbesondere wird durch die Einbringung eines anaeroben, einkomponentigen Klebstoffs ein sehr gezieltes Starten des Aushärtens ermöglicht. Denn erst dann, wenn der Sauerstoffabschluss erreicht ist, was insbesondere durch die dann fertig erzeugten Kavitäten der Fall ist, beginnt insbesondere dieser Aushärtungsprozess. Denn dieser anaerobe, einkomponentige Klebstoff härtet nur dann aus, wenn keine Sauerstoffatmosphäre vorhanden ist.
Vorzugsweise wird die Dimensionierung der beiden Rohre so vorgenommen, dass der Hohlraum in radialer Richtung im Überlappungsbereich zwischen 0,2mm und 0,5mm beträgt. Vorzugsweise wird der einkomponentige, anaerobe Klebstoff mit einer Schichtdicke von kleiner als 50 Mikrometern aufgetragen. Bereits dünne Schichtdicken dieses anaeroben, einkomponentigen Klebstoffs reichen aus, um eine entsprechende vorteilhafte Aushärtung und mechanisch hochstabile Klebeverbindung zu erzeugen. Dadurch ist ein weiterer Vorteil gegenüber zweikomponentigen Klebstoffen erreicht, da diese üblicherweise deutlich mehr Klebstoffmaterial für eine ausreichende Klebeverbindung benötigen und das Aushärten im vernünftigen Maß in entsprechender Festigkeit erst bei Schichtdicken von 0,2mm und größer ermöglichen. Gerade das nachträgliche Aufbringen beziehungsweise Einbringen des Klebstoffs, nachdem die Rohre bereits ineinander geführt sind, ist daher nur mit einem solchen anaeroben, einkomponentigen Klebstoff ermöglicht. Denn eine entsprechende Kapillarwirkung und ein entsprechendes selbstständiges Einziehen in einen solchen bereits gebildeten Hohlraum ist mit zweikomponentigen Klebstoffen nicht möglich. Diese weisen dazu auch eine nicht ausreichende Viskosität auf, sodass ein kapillarwirkendes Einziehen bei dem Zweikomponentenklebstoff in dem geschilderten Maße mit den entsprechenden Hohlräumen nicht möglich ist.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird nach dem Einbringen des einkomponentigen, anaeroben Klebstoffs über den Eingang des Überlappungsbereichs und einem durch die Kapillarwirkung erfolgten Verteilen dieses Klebstoffs in dem Hohlraum das Erzeugen der Einschnürungen durchgeführt. Diese werden definiert und gezielt so erzeugt, dass vorzugsweise Kavitäten entstehen, wie sie mit den oben genannten vorteilhaften Maßen erläutert wurden. Gerade diese Maße ermöglichen auch mit der dünnen Klebstoffschicht des einkomponentigen, anaeroben Klebstoffs ein sehr schnelles und hochfunktionelles festes Aushärten.
Vorzugsweise werden die Einschnürungen so erzeugt, dass sie in Umlaufrichtung der Längsachse des Überlappungsbereichs nur als Ringabschnitt und nicht als vollständiger Einschnürungsring gebildet sind. Vorzugsweise ist dabei ein Trenngrat gebildet, der einen vollständig umlaufenden Einschnürungsring verhindert. Dieser Trenngrat weist vorzugsweise eine radiale Höhe zwischen 0,2 mm und 0,8 mm auf. Ein solcher Trenngrat ist dahingehend vorteilhaft, dass er als sichtbarer Indikator für eine korrekte Pressung dient. Dies bedeutet auch, dass abhängig von diesem Trenngrat und seiner radialen Höhe sehr exakt erkannt werden kann, ob die Einschnürung und somit der Ringabschnitt, durch welchen die Einschnürung gebildet ist, in radialer Richtung ausreichend stark ausgebildet ist, um die entsprechenden Kavitäten zu bilden und diesbezüglich auch eine maximale Annäherung an die Außenseite des inneren Rohrs gebildet ist.
Vorzugsweise werden im Überlappungsbereich mehr als zwei, insbesondere drei oder vier derartige Einschnürungen gebildet. Insbesondere ist der einkomponentige, anaerobe Klebstoff mikroelastisch. Damit werden die oben genannten Vorteile nochmals verbessert.
Insbesondere betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung eine Rohrvorrichtung für ein Haushaltskältegerät, erhältlich durch das oben genannte Verfahren oder ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel davon.
Insbesondere führt die genannte Ausgestaltung der Einschnürungen und/oder Kavitäten auch dazu, dass in den Kavitäten unter Sauerstoffabschluss eine schnelle Aushärtung des spezifischen Klebstoffs stattfindet, wobei durch das Einschließen in die relativ kleinen, vorzugsweise sichelmondförmigen Kavitäten auch erreicht wird, dass auf der gesamten Fügelänge ein dünner Klebefilm vorhanden ist, der die Verbindung auch gasdicht und dauerhaft abdichtet. Durch den im Vergleich zu anderen Klebstoffen, insbesondere zweikomponenten Klebstoffen, deutlich besser fließenden Klebstoff werden auch Oberflächendefekte der Rohre, wie Kratzer oder Riefen gefüllt, sodass die Verbindung auch in dem Zusammenhang wesentlich robuster ist. Durch den vorzugsweise erzeugten Trenngrat ist eine visuelle Beurteilung der Höhe des Prägegrads ermöglicht und es fällt in dem Zusammenhang leichter, eine qualitative Beurteilung des Fügeprozesses durchzuführen. Das Vorhandensein von ausreichend Klebstoff kann ebenfalls visuell einfach erkannt werden, wenn Klebstoff aus dem Überlappungsbereich und aus dem Hohlraum beim Einschnüren nach außen austritt. Durch die Gestaltung der Pressung lässt sich die Verbindung auch in sehr kompakten Presswerkzeugen realisieren. Weiterhin können durch den fehlenden Wärmeeintrag auch temperaturempfindliche Rohre, wie bereits genannte Mehrschichtrohre aus Kunststoff mit metallischer Beschichtung gefertigt werden und die Korrosionsneigung wird diesbezüglich reduziert, die beispielsweise durch Flussmittel beim Löten verursacht werden könnte.
Mit den Angaben „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten, „horizontal“, „vertikal“, „Tiefenrichtung“, „Breitenrichtung“, „Höhenrichtung“ sind die bei bestimmungsgemäßen Gebrauch und bestimmungsgemäßen Positionieren des Haushaltsgeräts gegebenen Positionen und Orientierungen angegeben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haushaltskältegeräts mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rohrvorrichtung;
2 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Rohrvorrichtung; und
3 eine Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der Rohrvorrichtung gemäß 2.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Haushaltskältegerät 1 gezeigt. Die perspektivische Darstellung zeigt das Haushaltskältegerät mit Blick auf eine Rückseite 2. Das Haushaltskältegerät 1 weist ein Gehäuse 3 auf. In dem Gehäuse 3 ist zumindest ein Aufnahmeraum 4 für Lebensmittel ausgebildet. Dieser Aufnahmeraum 4 kann ein Kühlfach oder ein Gefrierfach sein. Frontseitig weist das Haushaltskältegerät 1 eine Tür 5 auf, die zum frontseitigen Verschließen dieses zumindest einen Aufnahmeraums 4 an dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Insbesondre in einem unteren, hinteren Bereich des Haushaltskältegeräts 1 ist ein Maschinenraum 7 gebildet, der durch Wände 6 begrenzt ist. In dem Maschinenraum 7 sind in einem Ausführungsbeispiel Komponenten eines Kältekreislaufs 8 des Haushaltskältegeräts 1 angeordnet. Beispielsweise kann darin ein Kompressor 9 angeordnet sein. Ebenso verlaufen darin Leitungsbereiche 10 und 11 des Kältekreislaufs 8. Zumindest einer der Leitungsbereiche 10 und 11 weist eine Rohrvorrichtung 12 auf. Die Rohrvorrichtung 12 ist in 2 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Die Rohrvorrichtung 12 weist in einem Ausführungsbeispiel ein erstes Rohr 13 auf. Darüber hinaus weist die Rohrvorrichtung 12 ein zum ersten Rohr 13 separates zweites Rohr 14 auf. Das zweite Rohr 14 ist mit einem Rohrabschnitt 15 ( 3), der ein Endstück des zweiten Rohrs 14 darstellt, in das Innere des ersten Rohrs 13 eingeführt. Dadurch ist ein Überlappungsbereichs 16 gebildet, in welchem die beiden Rohre 13 und 14 in Richtung einer Längsachse A der Rohrvorrichtung 12 überlappend angeordnet sind. Der Rohrabschnitt 15 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als ein Innendurchmesser des äußeren ersten Rohrs 13. Die Dimensionierungen dieses Außendurchmessers und des Innendurchmessers sind so, dass im Überlappungsbereich zwischen einer Innenseite 17 (3) des äußeren ersten Rohrs 13 und einer Außenseite 18 des Inneren, zweiten Rohrs 14 ein radialer Hohlraum 19 gebildet ist.
Wie in 2 und 3 zu erkennen ist, sind in diesem Überlappungsbereich 16 mehrere Einschnürungen 20, 21, 22 und 23 gebildet. Dies bedeutet, dass bei diesen Einschnürungen 20 bis 23 zumindest das äußeren Rohr 13 radial reduziert ist. Wie in dem Querschnitt in 3 zu erkennen ist, sind an den Einschnürungen 20 bis 23 radiale Verjüngungen gebildet, sodass die Innenseite des äußeren Rohrs 13 an eine Außenseite des inneren Rohrs 14 herangeführt ist. Insbesondere ist in einem Ausführungsbeispiel jedoch an den Einschnürungen 21 und 23 zumindest auch noch eine minimal dünne Schicht eines Klebstoffs zwischen der Innenseite 17 und der Außenseite 18 vorhanden.
Dieser Klebstoff 24, wie in 3 durch das Bezugszeichen angedeutet ist, ist ein einkomponentiger, anaerober Klebstoff 24. Er ist somit ein anaerober Einkomponenten-Klebstoff 24. Der Klebstoff 24 ist auf chemischer Basis von Dimethylacrylsäureester aufgebaut. Er weist eine Aushärtereaktion auf, die eine radikale Polymerisation ist.
In einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Einschnürungen 20 bis 23 nicht um die Längsachse A vollständig umlaufende Ringeinschnürungen sind, sondern dass diese Einschnürungen 20 bis 23 nur teilweise umlaufende Ringabschnitte sind. So kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass azimutal nur gering ausgedehnte Trenngrate 25, 26, 27, 28, wie dies in 2 gezeigt ist, gebildet sind. Diese azimutal sehr schmalen Trenngrate 25 bis 28 sind radial praktisch nicht eingeschnürt.
Durch die genannten Einschnürungen 20 bis 23 sind zwischen der Innenseite 17 des ersten Rohrs 13 und der Außenseite 18 des zweiten Rohrs 14 im Überlappungsbereich 16, insbesondere linsenförmige, Kavitäten 29, 30, 31 gebildet, wie dies in 2 zu erkennen ist. Diese sichelmondförmigen beziehungsweise linsenförmigen Kavitäten 29 bis 31 weisen jeweils den genannten anaeroben Einkomponenten-Klebstoff 24 auf.
In axialer Richtung und somit in Richtung der Längsachse A weist der Überlappungsbereich 16 vorzugsweise eine Länge von maximale 20mm auf. Insbesondere beträgt eine Länge zwischen 15mm und 20mm.
Die genannten Kavitäten 29 bis 31 weisen in einem Ausführungsbeispiel in axialer Richtung betrachtet eine Länge zwischen 2 mm und 4 mm auf. Sie können in radialer Richtung und somit senkrecht zur Längsachse A betrachtet eine maximale Größe zwischen 0,2mm und 0,5mm aufweisen.
Eine Einschnürung 20 bis 23 weist in einem Ausführungsbeispiel eine axiale Länge von maximal 3mm, insbesondere zwischen 2mm und 3mm auf.
Das erste Rohr 13 und/oder das zweite Rohr 14 sind zumindest in demjenigen Endabschnitt, der zur Bildung des Überlappungsbereichs 16 beiträgt, aus einem Metallmaterial gebildet. Insbesondere kann dies Eisen und/oder Kupfer aufweisen. Derartige Metallmaterialien dienen vorzugsweise als Polymerisationsbeschleuniger der radikalischen Polymerisation des anaeroben, einkomponentigen Klebstoffs insbesondere eines derartigen, dessen chemische Basis Dimethylacrylsäureester ist.
Möglich ist es auch, dass diese Metalle in einer Beschichtung zumindest eines der beiden Rohre 13 und/oder 14 bereitgestellt sind. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass zumindest eines der beiden Rohre 13 und/oder 14 ein Mehrschichtrohr ist. Möglich ist es auch, dass eines oder beide Rohre 13 und/oder 14 aus Aluminium oder zumindest bereichsweise aus Aluminium gebildet sind. Insbesondere kann dann vorgesehen sein, dass der Klebstoff selbst spezifische Metallelemente, insbesondere Metallionen, insbesondere Kupfer und/oder Eisen aufweist.
In einem Ausführungsbeispiel kann beim Fertigen der Rohrvorrichtung 12 vorgesehen sein, dass zunächst die beiden Rohre 13 und 14 bereitgestellt werden. Es kann dann vorgesehen sein, dass in einem erste Ausführungsbeispiel der Einkomponenten-Klebstoff, der anaerob ist, auf die Außenseite 18 des zweiten Rohrs 14 und/oder auf die Innenseite 17 des ersten Rohrs 13 aufgebracht wird. Es können dann im Nachgang die beiden Rohre 13, 14 ineinander geführt werden, sodass der Überlappungsbereich 16 gebildet wird. Im Nachgang werden dann zumindest zwei Einschnürungen, insbesondere mehr als zwei Einschnürungen 20 bis 23 erzeugt. Dadurch werden die Kavitäten 29 bis 31 gebildet, sodass in diesen jeweiligen Zonen ein Sauerstoffabschluss erzeugt ist. Durch den spezifischen, genannten Klebstoff 24 erfolgt dann die Aushärtung durch radikalische Polymerisation unter Sauerstoffabschluss.
In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden die beiden Rohre 13 und 14 bereitgestellt. Es wird dann das zweite Rohr 14 in das erste Rohr 13 eingeführt, sodass der Überlappungsbereich 16 gebildet ist. Sind die Rohre 13, 14 diesbezüglich entsprechend zueinander positioniert, kann dann im Nachgang der Einkomponenten-Klebstoff, der anaerob ist, in den Hohlraum 19 zwischen den Rohren 13 und 14 eingebracht werden. Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass an einem Eingang 32 ( 3) des Überlappungsbereichs 16 der Klebstoff 24 angebracht wird. Insbesondere kann er diesbezüglich tröpfchenförmig angebracht werden.
Aufgrund der, insbesondere im Vergleich zu Zweikomponenten-Klebstoffen höheren Viskosität dieses anaeroben, einkomponentigen Klebstoffs 24 wird dieser Klebstoff 24 selbstständig aufgrund der Kapillarwirkung in den Hohlraum 19 eingezogen. Insbesondere auch aufgrund dieser Wechselwirkung wird der selbständig eingezogene Klebstoff 24 dann auch entsprechend in dem Hohlraum 19 selbständig verteilt. Im Nachgang dazu werden dann die Einschnürungen, insbesondere die mehreren Einschnürungen 20 bis 23, erzeugt. Sind dann die entsprechenden Kavitäten 29 bis 31 gebildet, und der entsprechende Sauerstoffabschluss in den Kavitäten 29 bis 31 vorherrschend, beginnt die Aushärtung dieses spezifischen anaeroben, einkomponentigen Klebstoffs 24.
Beispielwiese weist der Klebstoff 24 eine Viskosität bei 25°C von 500 auf. Dies bezieht sich auf Brookfield RVT mit Spindel 2 bei 20 U/min. Insbesondere ist diesbezüglich vorzugsweise ein Wert zwischen 400 und 600 vorteilhaft.
Vorzugsweise ist die chemische Basis des anaeroben, Einkomponenten-Klebstoffs 24 Urethanmethacrylat. Insbesondere weist der spezifische Klebstoff 24 eine Scherfestigkeit zwischen 18 und 35 auf, wobei diese insbesondere für ISO 10123 mit der Einheit N/mm² gilt.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltsgerät
2: Rückseite
3: Gehäuse
4: Aufnahmeraum
5: Tür
6: Wände
7: Maschinenraum
8: Kältekreislauf
9: Kompressor
10: Leitungsbereich
11: Leitungsbereich
12: Rohrvorrichtung
13: Rohr
14: Rohr
15: Rohrabschnitt
16: Überlappungsbereich
17: Innenseite
18: Außenseite
19: Hohlraum
20: Einschnürungen
21: Einschnürungen
22: Einschnürungen
23: Einschnürungen
24: Klebstoff
25: Trenngrat
26: Trenngrat
27: Trenngrat
28: Trenngrat
29: Kavität
30: Kavität
31: Kavität
32: Eingang
x: Breitenrichtung
y: Höhenrichtung
z: Tiefenrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4330924 [0003]

Claims

Rohrvorrichtung (12) für ein Haushaltskältegerät (1), mit einem ersten Rohr (13) und mit einem zweiten Rohr (14), welches mit einem Rohrabschnitt (15) bereichsweise in das erste Rohr (13) eingeführt ist, so dass ein Überlappungsbereich (16) zwischen dem ersten Rohr (13) und dem zweiten Rohr (14) gebildet ist, wobei der Rohrabschnitt (15) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser des äußeren ersten Rohrs (13) ist, so dass zwischen einer Innenseite (17) des ersten Rohrs (13) und einer Außenseite (18) des Rohrabschnitts (15) ein Hohlraum (19) gebildet ist, wobei in dem Überlappungsbereich (16) lokale, radiale Einschnürungen (20, 21, 22, 23) in zumindest dem äußeren ersten Rohr (13) gebildet sind, so dass der Hohlraum (19) in separierte Kavitäten (29, 30, 31) aufgeteilt ist, und in den Kavitäten (29, 30, 31) ein Klebstoff (24) enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein anaerober Einkomponenten-Klebstoff (24) ist.
Rohrvorrichtung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Basis des Klebstoffs (24) Dimethylacrylsäureester ist.
Rohrvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aushärtereaktion des Klebstoffs (24) eine radikalische Polymerisation ist.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlappungsbereich (16) eine axiale Länge von maximal 20 mm aufweist.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (29, 30, 31) eine axiale Länge zwischen 2 mm und 4 mm aufweisen.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (29, 30, 31) eine maximale radiale Größe zwischen 0,2 mm und 0,5 mm aufweisen.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einschnürung (20 bis 23) eine axiale Länge von maximal 3 mm aufweist.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Außenseite (18) des zweiten Rohrs (14) zumindest im Überlappungsbereich (16) Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Kupfer und/oder Eisenmaterial, vorhanden ist, und/oder zumindest an der Innenseite (17) des ersten Rohrs (13) zumindest im Überlappungsbereich (16) Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Kupfer und/oder Eisenmaterial, vorhanden ist.
Rohrvorrichtung (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallmaterial als Polymerisationsbeschleuniger beim Aushärten des Klebstoffs (24) in den Klebstoff (24) abgegeben ist.
Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an der Außenseite (18) des zweiten Rohrs (14) zumindest im Überlappungsbereich (16) Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Aluminiummaterial, vorhanden ist, und/oder zumindest an der Innenseite (17) des ersten Rohrs (13) zumindest im Überlappungsbereich (16) Metallmaterial vorhanden ist, insbesondere Aluminiummaterial, vorhanden ist, und der Klebstoff (24) Metallionen aufweist.
Haushaltskältegerät (1) mit zumindest einer Rohrvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Haushaltskältegerät (1) nach Anspruch 11, wobei die Rohrvorrichtung (12) Bestandteil eines Kältekreislaufs (8) des Haushaltskältegeräts (1) ist, und in der Rohrvorrichtung (12) Kältemittel geleitet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Rohrvorrichtung (12), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, aufweisend folgende Schritte: - Einführen eines zweiten Rohrs (14) mit einem Rohrabschnitt (15) in ein erstes Rohr (13), so dass die Rohre (13, 14) axial in einem Überlappungsbereich (16) überlappen; - Nach dem Erzeugen des Überlappungsbereichs (16) Einbringen eines anaeroben Einkomponenten-Klebstoffs (24) in einen Hohlraum (19) zwischen die beiden Rohre (13, 14) im Überlappungsbereich (16); - Erzeugen von mehreren lokalen Einschnürungen (20, 21, 22, 23) zumindest am ersten, äußeren Rohr (14) im Überlappungsbereich (16), so dass der Hohlraum (19) in separate Kavitäten (29, 30, 31) aufgeteilt wird; - Starten des Aushärtens des anaeroben Klebstoffs (24) in den Kavitäten (29, 30, 31) aufgrund eines durch die Einschnürungen (20, 21, 22, 23) erzeugten Sauerstofffabschlusses in den erzeugten Kavitäten (29, 30, 31).
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Klebstoff (9 24) an einem Eingang (32) des Hohlraums (19) eingebracht wird und sich durch Kapillarwirkung in den Hohlraum (19) einzieht und sich dort selbständig verteilt.
Rohrvorrichtung (12) für ein Haushaltskältegerät (1), erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 13 oder 14.