DE3736606C2

DE3736606C2 -

Info

Publication number: DE3736606C2
Application number: DE3736606A
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Shizuoka Jp Umerhara
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1992-02-20
Also published as: JPS62292832A; GB8725337D0; JP2515744B2; GB2211573A; DE3736606A1; GB2211573B

Description

Die Erfindung betrifft, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, im wesentlichen eine verbesserte Anordnung zur festen Verbindung einer Flanschkupplung und eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres von der Art, die einen relativ dünnen Durchmesser von ungefähr 50 mm oder weniger und eine Wandstärke von ungefähr 2 mm oder weniger aufweist und die typischerweise bei Kraftfahrzeugen, verschiedenen Arten von Maschinen und Vorrichtungen in Form einer Zufuhrleitung verwendet wird, durch welche Öl oder Luft geleitet wird.The invention relates, according to the preamble of claim 1, essentially an improved Arrangement for the fixed connection of a flange coupling and one end of a thin-walled metal tube from the kind that has a relatively thin diameter of about 50 mm or less and a wall thickness of about 2 mm or less and the typically in motor vehicles, various types of machines and devices in the form of a Supply line is used through which oil or air is directed.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zum Stand der Technik dieser Art, bei der ein Planarflansch 11 eine Haltebohrung 12 aufweist, die durch einen axialen Teil des Flansches führt und bei der ein Ende P₁′ eines Rohres P₁ in die Haltebohrung 12 eingesetzt ist. In dieser Lage ist der Flansch 11 am Rohr P₁ mittels Hartlöten, wie mit 13 bezeichnet, unter Verwendung eines Hartlötmetallmaterials, wie Kupfer oder Messing, befestigt. Fig. 3 shows an arrangement of the prior art of this type, in which a planar flange 11 has a holding bore 12 which passes through an axial part of the flange and in which one end P ₁ 'of a pipe P ₁ is inserted into the holding bore 12 . In this position, the flange 11 is fixed to the pipe P ₁ by means of brazing, as denoted by 13 , using a brazing metal material such as copper or brass.

Typischerweise unterscheidet sich die Dicke des Flansches 11 erheblich von der des Rohres 1. Deshalb kann bei der bekannten Anordnung eine Verschlechterung in den mechanischen Eigenschaften an der hartgelöteten Stelle 13 des Rohres P₁ durch örtliche Überhitzung vorkommen, die durch wenig geübtes Personal während eines Hartlötvorganges beim Gebrauchen eines Brenners oder dergl. erzeugt werden kann. Diese Verschlechterung kann zur Bildung eines Risses oder Bruches in Verbindung mit der Vibration führen, die im Einsatz in einer Rohrleitung einschließlich des Rohres P₁ auftritt. Auch kann das Hartlötmaterial auf der Halteplattenfläche des Flansches 11 durch die Löthitze verlaufen. Wenn weiterhin die gesamte Oberfläche des Werkstückes nach dem Hartlötvorgang einer Antikorrosionsbeschichtung unterworfen wird, besteht weiterhin ein Problem darin, daß sich die Qualität der Korrosionsbeständigkeit verschlechtern kann.The thickness of the flange 11 typically differs considerably from that of the tube 1 . Therefore, in the known arrangement, a deterioration in the mechanical properties at the brazed point 13 of the pipe P ₁ can occur due to local overheating, which can be generated by inexperienced personnel during a brazing process when using a burner or the like. This deterioration can lead to the formation of a crack or break associated with the vibration that occurs in use in a pipeline including pipe P ₁ . The brazing material can also run on the holding plate surface of the flange 11 through the soldering heat. Furthermore, if the entire surface of the workpiece is subjected to an anti-corrosion coating after the brazing process, there is still a problem that the quality of the corrosion resistance may deteriorate.

Aus der GB-PS 7 59 718 ist eine gattungsgemäße Rohr-Flansch-Verbindung bekannt, bei der das Rohrende konusartig erweitert ist und in eine konusartige Haltebohrung starr eingeschoben ist. In diese Verbindung ist lediglich zum Zweck der Abdichtung ein Dichtungsring eingebracht, der durch die konusartige Außenwand des Rohrendabschnittes in seine Auskehlung eingepreßt wird, um ein Abdichten des Rohres gegenüber dem Flansch zu erreichen. Diese Rohr-Flansch-Verbindung ist lediglich auf das Abdichten dieser Verbindung abgestellt, nicht jedoch auf das Aufnehmen bzw. Absorbieren von Vibrationen, die durch Maschinen oder Anlagen auf die Rohrleitung bzw. Rohrleitungsverbindung übertragen werden. Würde eine solche Rohr-Flansch-Verbindung dauerhaften Vibrationen, beispielsweise wenn diese als Kraftstoff- oder Bremsleitung eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, ausgesetzt werden, so bestünde die Gefahr, daß Risse und Brüche an der Verbindungsstelle auftreten könnten, da das Rohr starr in dem Flansch liegt, dessen axiale Bohrung genau der Außenwand des Rohrendabschnittes angepaßt ist. Diese Rohr-Flansch-Verbindung kann demzufolge auftretenden Vibrationen kaum standhalten. Die gleichen Aussagen treffen auch auf die Lösung nach der US-PS 6 89 455 zu, bei der das Rohr an seinem Endabschnitt einen verstärkten Umfangsring aufweist, der das Rohr an seinem Endabschnitt einen verstärkten Umfangsring aufweist, der aber nicht als Erweiterung des Rohrendabschnittes im Sinne des vorliegenden Patents angesehen werden kann. Ansonsten ist der innere Rohrdurchmesser über seine gesamte Länge, insbesondere in seinem Endabschnitt, konstant gehalten.GB-PS 7 59 718 is a generic pipe-flange connection known, in which the pipe end is expanded conically and rigidly inserted into a conical holding hole is. In this connection is only for the purpose of Sealing a sealing ring introduced through the cone-like outer wall of the pipe end section in its Groove is pressed in to seal the pipe towards the flange. These Pipe-flange connection is just for sealing this connection, but not on the Absorbing or absorbing vibrations caused by Machines or systems on the pipeline or Pipe connection are transmitted. Would one such pipe-flange connection permanent vibration, for example if this as fuel or Brake line of a motor vehicle is formed exposed, there is a risk that cracks and Cracks at the junction could occur because of the pipe is rigid in the flange, the axial bore of which is precise the outer wall of the pipe end section is adapted. These Pipe-flange connection can therefore occur Can hardly withstand vibrations. The same Statements also apply to the solution according to US Pat. No. 6,890,455 to, in which the tube at its end portion Reinforced circumferential ring, the one at its end portion reinforced circumferential ring, but not as Extension of the pipe end section can be viewed in the sense of the present patent. Otherwise the inner tube diameter is above its entire length, especially in its end section, kept constant.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Befestigen eines Endes eines dünnwandigen Rohres an einer Flanschkupplung zu schaffen, bei der das Entstehen von durch auftretende Vibrationen verursachten Rissen und Brüchen an der Verbindungsstelle des Rohres mit der Flanschkupplung verhindert werden soll.The present invention is therefore the object based on an arrangement for securing one end of a to create thin-walled pipe on a flange coupling, in which the formation of cracks and fractures caused by vibrations at the Junction of the pipe with the flange coupling should be prevented.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr einen sich radial erweiternden ringförmigen Abschnitt aufweist, der in einen den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich übergeht, der sich mit dem radial nach innen gerichteten Umfangsrand der Haltebohrung in Eingriff befindet, daß der gesamte sich radial erweiternde Endabschnitt des Rohres das Dichtelement gegen die Innenwand des sich radial erweiternden Bereichs der Haltebohrung drückt und daß der sich radial erweiternde Rohrabschnitt, der radial nach innen gerichtete Umfangsrand der Haltebohrung, der den Rohrdurchmesser aufweisende Bereich des Rohres und der sich radial erweiternde Rohrendabschnitt abgerundet ausgebildet sind.According to the invention the object is achieved in that the tube has a radially widening annular shape Has section that in a the tube diameter exhibiting area that merges with the radially inward peripheral edge of the Retaining hole is engaged that the entire the radially widening end portion of the tube Sealing element against the inner wall of the radial expanding area of the holding hole presses and that the radially expanding pipe section, the radially inward peripheral edge of the Holding hole, which has the pipe diameter Area of the tube and the radially widening Pipe end section are rounded.

In vorteilhafter Ausbildung ist der sich radial erweiternde Bereich der Haltebohrung absatzförmig oder nutenförmig ausgebildet.In an advantageous embodiment, it is radial widening area of the retaining hole shoulder-shaped or groove-shaped.

Diese Lösung macht die vorher beschriebene Hartlötung überflüssig und verhindert Risse oder Brüche, die auf eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des befestigten Bereiches des Rohres zurückzuführen sind, ebenso wie das Auftreten verschiedener Schwierigkeiten, was auf das Lötmaterial zurückzuführen ist, das auf der Halteplattenoberfläche des Flansches durch die Hartlöthitze verläuft. Weiterhin ist es möglich, einen vorgalvanisierten Flansch oder ein Rohr zu verwenden, wodurch sich der Gütegrad der Befestigung merklich verbessert.This solution does the previously described brazing superfluous and prevents cracks or breaks from occurring a deterioration in the mechanical properties of the fixed area of the pipe as well as the appearance of various difficulties, which is due to the soldering material that is on the Holding plate surface of the flange through the Brazing heat runs. It is also possible to use one to use pre-galvanized flange or pipe whereby the quality of attachment is noticeable improved.

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf eine den Stand der Technik und zwei bevorzugte Ausführungsformen darstellende Zeichnung näher erläutert. The following is the Invention with reference to one of the prior art and two representing preferred embodiments Drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt in einer Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die eine Anordnung zur Befestigung eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres an eine Flanschkupplung zeigt; Fig. 1 shows a partial section in a plan view of a first preferred embodiment of the present invention, which shows an arrangement for fastening one end of a thin-walled metal tube to a flange coupling;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich der Fig. 1 und FIG. 2 shows a top view of a second preferred embodiment of the present invention similar to FIGS. 1 and

Fig. 3 ist ein Teilschnitt in einer Draufsicht einer Befestigungsanordnung nach dem Stand der Technik. Fig. 3 is a partial sectional plan view of a prior art mounting arrangement.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beschrieben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2. Fig. 1 ist ein Teilschnitt mit der Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Anordnung zur Befestigung eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres mit einer Flanschkupplung zeigt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht ähnlich der Fig. 1 und stellt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The preferred embodiments of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig. 1 is a partial sectional plan view of a first preferred embodiment of the present invention, showing an arrangement for securing one end of a thin-walled metal pipe with a flange coupling . FIG. 2 shows a top view similar to FIG. 1 and shows a second preferred embodiment of the present invention.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Planflansch 1, der durch Schmieden, Gießen oder Stanzen eines Stahlmaterials hergestellt wird. Der Planflansch 1 weist eine Haltebohrung 2 auf, die durch einen axialen Bereich des Flansches führt, wobei die Haltebohrung 2 eine Umfangsfläche hat, die einen sich radial erweiternden Bereich 3 und einen radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ einschließt. Ein ringförmiges Dichtelement 4, das aus Gummi oder einem Harzmaterial hergestellt ist, ist in den sich radial erweiternden Bereich 3 eingesetzt. Ein Rohr P besitzt einen Endbereich, der mit einem den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich (nachstehend "Rohrdurchmesserteil" genannt) P′ und mit einem sich radial erweiternden Bereich P′′ versehen ist, der eine Ringform aufweist. Der sich radial erweiternde Bereich P′′ ist in Eingriff mit der Oberfläche des radial nach innen gerichteten Umfangsrandes 1′ der Haltebohrung 2, die beim Einsetzen auf der Rückseite des Flansches 1 den den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich P′ in die Haltestellung aufnimmt. Innerhalb der Haltebohrung 2 ist das Rohrdurchmesserteil P′ an seinem Ende zu einem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 erweitert (Fig. 1) oder teilweise radial durch Pressen oder Drücken (Fig. 2) erweitert, um das elastische Dichtelement 4 gegen die Wand des sich radial erweiternden Bereiches 3 zu pressen und zur selben Zeit den radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ der Haltebohrung 2 zwischen dem sich radial erweiternden Bereich P′′ und dem in Fig. 1 gezeigten sich erweiternden Rohrendabschnitt 5 oder dem in Fig. 2 gezeigten sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 des Rohrdurchmesserteils P′ zu einer festen Verbindung des Planflansches 1 und des Rohres P zu verklemmen. Die Bezugszeichen 6 bzw. 6′ bezeichnen Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben, die an einer Basisfläche befestigt sind (nicht dargestellt). Figs. 1 and 2 show a flat flange 1, which is made by forging, casting or punching a steel material. The flat flange 1 has a holding bore 2 , which leads through an axial region of the flange, the holding bore 2 having a peripheral surface, which includes a radially widening region 3 and a radially inward peripheral edge 1 '. An annular sealing element 4 , which is made of rubber or a resin material, is inserted into the radially widening region 3 . A pipe P has an end region which is provided with a region having the pipe diameter (hereinafter referred to as "pipe diameter part") P 'and with a radially widening region P''which has an annular shape. The radially widening area P '' is in engagement with the surface of the radially inward peripheral edge 1 'of the holding bore 2 which, when inserted on the back of the flange 1, receives the pipe diameter area P' in the holding position. Within the holding hole 2 , the pipe diameter part P 'is expanded at its end to a radially expanding pipe end section 5 ( Fig. 1) or partially radially by pressing or pressing ( Fig. 2) to the elastic sealing element 4 against the wall of the radial widening area 3 and at the same time the radially inward peripheral edge 1 'of the holding bore 2 between the radially widening area P''and the widening tube end section 5 shown in Fig. 1 or the radially widening shown in Fig. 2 Pipe end section 5 of the pipe diameter part P 'to clamp a firm connection of the flat flange 1 and the pipe P. The reference numerals 6 and 6 'denote holes for receiving screws that are attached to a base surface (not shown).

Es ist darauf zu verweisen, daß der sich radial erweiternde Bereich 3 in der Umfangsfläche der Haltebohrung 2 in einer Absatzform (Fig. 1) oder in einer Nutform (Fig. 2) ausgebildet sein kann.It should be pointed out that the radially widening region 3 in the circumferential surface of the holding bore 2 can be designed in a shoulder shape ( FIG. 1) or in a groove shape ( FIG. 2).

Erfindungsgemäß ist in die oben beschriebene Anordnung eingeschlossen, daß das Rohrdurchmesserteil P′ des Endbereiches des Rohres P in die Haltebohrung 2 eingepaßt ist, die den sich radial erweiternden Bereich 3 aufweist, in dem das elastische Dichtungselement 4 angeordnet ist. According to the invention is included in the arrangement described above that the pipe diameter part P 'of the end region of the pipe P is fitted into the holding bore 2 , which has the radially widening region 3 , in which the elastic sealing element 4 is arranged.

Zusätzlich ist der radial nach innen gerichtete Rand 1′ der Haltebohrung 2 zwischen dem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 und dem sich radial erweiternden Bereich P′′ eingeklemmt, wodurch eine luftdichte und dauerhafte Befestigung des Rohres P am Flansch 1 erhalten wird.In addition, the radially inward edge 1 'of the holding bore 2 is clamped between the radially widening tube end section 5 and the radially widening region P'', whereby an airtight and permanent attachment of the tube P to the flange 1 is obtained.

Wie bereits beschrieben, ist in der Anordnung zur Befestigung eines dünnwandigen Metallrohres an einer Flanschkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung das Rohr P fest mit dem Flansch 1 durch Druck, der auf das elastische Dichtelement 4 durch den sich radial nach außen erweiternden Rohrendabschnitt 5 ausgeübt wird, und durch eine Klemmkraft verbunden, die auf den radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ der Befestigungsbohrung 2 zwischen dem ringförmig erweiterten Bereich P′′ und dem sich radial erweiternden Ende oder dem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 wirkt. Dadurch kann ein fester Bereich, welcher hartgelötet ist, entfallen, wodurch das Auftreten verschiedener Probleme verhindert wird, die an der Halteplattenoberfläche des Flansches 1 infolge der Bildung eines Risses, Bruches oder Verfließen des Hartlötmaterials vorkommen können, was zu einer Verschlechterung in den mechanischen Eigenschaften des festen Bereichs des Rohres P führen kann. Zusätzlich können der Flansch 1 und das Rohr P, die vorher galvanisch behandelt wurden, verwendet werden, so daß die Montage verbessert werden kann.As already described, in the arrangement for attaching a thin-walled metal pipe to a flange coupling according to the present invention, the pipe P is fixed to the flange 1 by pressure applied to the elastic sealing member 4 through the radially outward widening pipe end portion 5 , and connected by a clamping force acting on the radially inward peripheral edge 1 'of the mounting hole 2 between the annularly enlarged area P''and the radially expanding end or the radially expanding tube end section 5 . This eliminates the need for a solid area which is brazed, thereby preventing the occurrence of various problems which may occur on the holding plate surface of the flange 1 due to the formation of a crack, breakage or flow of the brazing material, which leads to deterioration in the mechanical properties of the fixed area of the pipe P can lead. In addition, the flange 1 and the pipe P which have been previously galvanized can be used, so that the assembly can be improved.

Claims

1. Arrangement for fastening one end of a thin-walled tube to a flange coupling, which comprises a flat flange ( 1 ) with a holding bore ( 2 ) leading through its axial area, which has a radially widening area ( 3 ) on its outer surface and thereby a radial of which inwardly directed peripheral edge ( 1 ' ) forms, which has an elastic, annular sealing element ( 4 ) inserted into the radially widened region ( 3 ) and a tube (P) with a radially widening tube end section ( 5 ) which is inside the flat flange ( 1 ) is arranged at the end facing away from the tube ( 6 ), characterized in that the tube (P) has a radially widening annular section (P '') which merges into an area (P ') which has the tube diameter and which is in engagement with the radially inward peripheral edge ( 1 ' ) of the holding bore ( 2 ) that the entire radially widening Endabsc Cut ( 5 ) of the tube (P) presses the sealing element ( 4 ) against the inner wall of the radially widening region ( 3 ) of the holding bore ( 2 ) and that the radially widening tube section (P ''), the radially inward peripheral edge ( 1 ' ) of the holding bore ( 2 ), the area having the tube diameter (P') of the tube (P) and the radially widening tube end section ( 5 ) are rounded.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the radially enlarged region ( 3 ) of the holding bore ( 2 ) is formed in a shoulder shape.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the radially enlarged region ( 3 ) of the holding bore ( 2 ) is groove-shaped.