DE4205063A1 - Flanschverbindungen zum verbinden von kuehlmittel fuehrenden rohren eines kuehlkreislaufes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlagevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei ein Kühlkreislauf eines Kühl­ mittels ausgebildet ist, und insbesondere eine Verbindung zum Verbinden von Rohren aus Aluminiummaterial, um dabei Ver­ bindungsleitungen zum Führen des Kühlmittels zu erzeugen.

In dieser Anmeldung wird der Ausdruck "Aluminium" nicht nur im Sinne von reinem Aluminium, sondern auch für jegliche Alumi­ niumlegierung verwendet, außer wenn es anders definiert sein sollte.

Aktuelle Anforderungen zur weitestgehenden Verringerung des Gewichtes eines Kraftfahrzeuges haben auch zu der Anforderung geführt, daß das Gewicht einer Klimaanlagenvorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, reduziert wird. Um das Gewicht einer Klimaanlagenvorrichtung zu verringern, müssen Rohrverbindungen, die in der Klimaanlagenvorrichtung verwendet werden, ein möglichst geringes Gewicht haben, und um solch eine Rohrverbindung von geringem Gewicht zu erreichen, ist eine Verbindung vorgeschlagen worden, die aus einem Paar von Flanschen aus Aluminium ausgebildet ist, die an jedem Ende der Rohre angebracht sind, um die Rohre zu verbinden. Diese Flanschelemente, die an die Enden der Rohre angebracht sind, werden miteinander verbunden, um dadurch die Rohre zu ver­ binden.

(Siehe japanisches ungeprüftes Patent, Veröffentli­ chungsnummer 60-43 416).

Nichtsdestoweniger ist in Anbetracht des hohen Druckes des Kühlmittels, das durch die Rohre fließt, die Festigkeit der Rohrverbindungen, die durch die Flansche aus Aluminium ge­ bildet werden, zu gering, außer wenn der Flansch mit einem großen äußeren Durchmesser versehen ist, wobei aber ein Flansch mit solch einem großen äußeren Durchmesser vom Ge­ sichtspunkt einer wirksamen Raumausnützung nicht wünschenswert ist.

Deshalb ist es vorgeschlagen worden, einen inneren Flansch aus einem Stahlmaterial zu verwenden, der zwischen einem Rohr und einem äußeren Flansch, der jeweils aus Aluminium ausgebildet ist, angeordnet ist. Solch ein Aufbau ermöglicht jedoch eine Berührung zwischen unterschiedlichen Materialien, d. h. zwi­ schen Aluminium und Stahl, wobei eine elektromotorische Kraft zwischen dem Flansch aus Stahl und dem Rohr aus Aluminium und demgemäß eine beschleunigte Korrosion der Metallteile ver­ ursacht wird. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Stahls, der für den Flansch verwendet wird, kann eine Korro­ sion der Rohre auftreten und folglich als Kühlmittel unter einem hohen Druck nach außen treten.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver­ bindungsvorrichtung vorzusehen, die geeeignet ist, die oben genannten Schwierigkeiten des Stands der Technik zu überwin­ den.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hochfeste Verbindung vorzusehen, während irgendeine Berührung zwischen unterschiedlichen Metallmaterialien verhindert wird.

Gemäß der vorliegenden Verbindung ist ein Rohr mit einem Flansch vorgesehen, der mit einem benachbarten Körper ver­ bunden werden kann, der eine Fläche zum Verbinden und eine Mündung zum Erreichen einer Verbindung zum Kommunizieren mit einem Rohr begrenzt, wobei der Flansch eine Fläche begrenzt, die in einer Stirnseite-zu-Stirnseite-Beziehung mit der Ver­ bindungsfläche des angrenzenden Körpers ist, wenn der Flansch mit dem Körper verbunden ist, wobei der Flansch aus einem nicht-leitenden Kunstharz ausgebildet ist, der keinen Strom­ fluß zuläßt.

Ausführungsbeispiele werden an Hand der Zeichnungen beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Flansch gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2a eine Draufsicht eines Flansches mit Rohren gemäß der Erfindung,

Fig. 2b eine Seitenansicht des Flansches aus Fig. 2a,

Fig. 3a eine Draufsicht eines ersten Flansch­ abschnittes in dem Flanschaufbau aus Fig. 2,

Fig. 3b eine Seitenansicht eines ersten Flanschabschnittes aus Fig. 3a,

Fig. 4a eine Draufsicht eines zweiten Flanschabschnittes aus dem Flansch­ aufbau aus Fig. 2,

Fig. 4b eine Seitenansicht eines zweiten Flanschabschnittes aus Fig. 4a,

Fig. 5 und 6 Querschnittsansichten von Rohren aus Fig. 2,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Flansches aus Fig. 2, wenn er mit den Rohren zusammengebaut ist,

Fig. 8 einen Teilquerschnitt eines Flansches und des Rohres aus Fig. 2, wenn es mit einem anderen Rohr mit Flansch verbunden ist,

Fig. 9a eine Draufsicht eines ersten Flansch­ abschnittes aus einem Flanschaufbau des oberen Rohres aus Fig. 8,

Fig. 9b eine Seitenansicht eines ersten Flanschabschnittes aus Fig. 9a,

Fig. 10a eine Draufsicht eines zweiten Flanschabschnittes in dem Flanschaufbau des anderen Rohres aus Figur S,

Fig. 10b eine Seitenansicht des zweiten Flanschabschnittes aus Fig. 10a,

Fig. 11 eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Flansches,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Flansches aus Fig. 11, wenn er mit den Rohren zusammengebaut ist,

Fig. 13 eine Draufsicht eines Flansches eines anderen Rohres als in Fig. 11 gezeigt,

Fig. 14 eine Draufsicht eines dritten Aus­ führungsbeilspiels des Flansches, wenn er für ein einzelnes Kühlmittelrohr verwendet wird,

Fig. 15 eine Seitenansicht des Flansches aus Fig. 14, und

Fig. 16 eine Veranschaulichung einer Anordnung von Rohren, die mit Flanschen in einer Kühlmittelleitung verbunden sind, für einen Kühlmittelkreislauf in einer Klimaanlagenvorrichtung eines Kraft­ fahrzeuges.

Fig. 1 veranschaulicht das Problem der Verbindung nach dem Stand der Technik, das durch die vorliegende Erfindung gelöst wird. In dem Aufbau nach dem Stand der Technik ist ein äußerer Flansch 501 aus Aluminium mit einem Aluminiumrohr 505 über eine innere Büchse 503 aus Stahl verbunden. Diese Aluminium- Stahl-Flanschkonstruktion wird verwendet, um eine gewünschte Festigkeit zu erhalten, während eine Zunahme im Gewicht ver­ mieden wird. Nichtsdestoweniger tritt eine unvermeidliche Berührung zwischen unterschiedlichen Metallmaterialien auf, was in der Erzeugung einer elektromotorischen Kraft resultiert und demgemäß in einer beschleunigten Korrosion. Die vorlie­ gende Erfindung überwindet diese Probleme.

In Fig. 2a und 2b, die ein erstes Ausführungsbeispiel zeigen, ist ein Flanschaufbau 3 mit den oberen Enden der Rohre 63 und 65 zum Leiten eines Kühlmittels verbunden. Der Flanschaufbau 3 ist aus Aluminium ausgebildet und durch getrennte Flansch­ abschnitte 5 und 7 aufgebaut. Fig. 3a und 3b sind jeweils Drauf- und Seitenansichten des ersten Flanschabschnittes 5 und Fig. 4a und 4b sind jeweils Drauf- und Seitenansichten des zweiten Flanschabschnittes 7. Diese Abschnitte 5 und 7 werden durch einen Spritzformprozeß bzw. Spritzgießen von nicht leitendem Kunstharzmaterial, das vorzugsweise eine hohe Festigkeit hat und aus Kunstharzmaterialien wie z. B. Nylon, Polypropylen, Polyoxymethylen, Epoxy oder Polyester ausgewählt ist. Von diesen Materialien ist das Kunstharz aus Nylon 66 sehr vorteilhaft.

Wie in Fig. 3a und 3b gezeigt, hat der erste Flanschabschnitt 5 eine Oberfläche 9, die denselben von dem zweiten Flansch­ abschnitt 7 trennt, wobei die Ebene der Oberfläche 9 sich parallel zu den Achsen der Rohre 63 und 65 erstreckt und obere und untere Endoberflächen 15 und 25 sich in einem rechten Winkel zu den Achsen der Rohre 63 und 65 erstrecken. Der erste Flanschabschnitt 5 hat Nuten 11 und 13 mit einem halbkreisför­ migen Querschnittsabschnitt und erstreckt sich vertikal durch die Höhe des Abschnitts 5, so daß die Nuten 11, 13 in die oberen und unteren Endoberflächen 15 und 25 münden. Die Nut 11 und die zweite Nut 13 haben unterschiedliche Durchmesser zueinander, zum Aufnehmen jeweils der Rohre 63 und 65, wobei jedes einen anderen Durchmesser hat. Die Nuten 11 und 13 begrenzen an ihren jeweiligen oberen Enden, die an der oberen Fläche 15 münden, zum Verbinden mit einem angrenzenden Flansch, ringförmig abgestufte Abschnitte 15a und 15b zum Auf­ nehmen gewölbter bzw. ausgebauchter Abschnitte 63a und 65a jeweils der Rohre 63 und 65, wie in Fig. 3b gezeigt.

Wie in Fig. 3a von der der Oberfläche 9 gegenüberliegenden Seite gezeigt ist, ist eine Senke 17 mit einer zylindrischen Form und einem unteren Ende 17A ausgebildet, so daß sie sich in einem rechten Winkel zu der Oberfläche 9 zwischen den ersten und zweiten Nuten 11 und 13 des Abschnittes 5 er­ streckt. Eine zu der zylindrischen Nut 17 koaxiale Bohrung 19 ist auch in dem Abschnitt 5 ausgebildet. Die Bohrung 19 hat ein erstes Ende, das an dem unteren Ende 17A der zylindrischen Senke 17 mündet und ein zweites Ende, das an der Teilungsober­ fläche 9 mündet, und eine Mutter 21 aus einem Metallmaterial ist in dem Abschnitt 5 an einer Stelle zwischen der ersten Nut 11 und an der zylindrischen Vertiefung 17 angeordnet und fluchtet mit der unteren Fläche 25. Ein innerer Formvorgang wird ausgeführt, wobei die Mutter 21 an eine vorbestimmte Stelle in einer Form gesetzt wird, wenn das Kunststoffmaterial in die Form eingespritzt wird, um den Flanschabschnitt 5 zu erhalten. Der Flanschabschnitt 5 hat eine Gewindebohrung 23, die sich koaxial von der Mutter 21 zu der oberen Oberfläche 15 erstreckt, und die Gewindebohrung 23 hat denselben Durchmesser wie die der Gewindebohrung der Mutter 21. Der erste Flanschabschnitt 5 wird auf derselben Ebene wie die Ober­ fläche 9 vorgesehen, mit einem Paar von gegenüberliegenden vorstehenden Abschnitten 27 und 29. Ferner bezeichnen die Bezugszeichen 31 und 33 ausgeschnittene Abschnitte der Ver­ bindungsoberfläche 15 und der gegenüberliegenden Oberfläche 25, die die Handhabe der Verbindungsvorrichtung nicht ungün­ stig beeinflussen, aber das Gesamtgericht des Flanschabschnit­ tes 5 reduzieren.

Der zweite Flanschabschnitt 7, wie er in Fig. 4a und 4b gezeigt ist, hat eine Oberfläche 41, die denselben von dem ersten Flanschabschnitt 5 trennt, wobei die Ebene der Ober­ fläche 41 sich parallel zu den Achsen der Rohre 63 und 65 und zu den oberen und unteren Endoberflächen 47 und 47′ erstreckt. Die obere Oberfläche 47 ermöglicht eine Verbindung des Flanschabschnittes 7 mit einem angrenzenden Flansch. Der zweite Flanschabschnitt 7 hat Nuten 47 und 45 mit einem halb­ kreisförmigen Querschnitt, die sich vertikal durch die Höhe des Abschnittes 7 erstrecken, so daß die Nuten 43 und 45 an den oberen und unteren Endoberflächen 47 und 47′ münden. Die Nut 43 und die zweite Nut 45 haben unterschiedliche Durch­ messer, um die Rohre 63 und 65 jeweils aufzunehmen, deren jedes einen anderen Druchmesser hat. Die Nuten 43 und 45 begrenzen an deren jeweils oberen Enden Öffnungen, die in die obere Wand 47 münden, rohrförmige abgestufte vertiefte Ab­ schnitte 47a und 47b.

Wie in Fig. 4a gezeigt, ist, von der Oberfläche aus, eine Gewindebohrung 57 so ausgebildet, daß sie sich in einem rech­ ten Winkel zu der Oberfläche 41 zwischen der ersten und der zweiten Nut 43 und 45 des Abschnittes 7 erstreckt. Eine aus einem Metallmaterial ausgebildete Mutter 49 ist in dem Ab­ schnitt 7 an einer Stelle zwischen der ersten Nut 43 und der zylindrischen Nut 45 angeordnet und fluchtet mit der unteren Fläche 47′. Ein innerer Formvorgang wird ausgeführt, wobei die Mutter 49 an eine vorbestimmte Stelle in einer Form gesetzt wird, wenn das Kunststoffmaterial in die Form eingespritzt wird, um den zweiten Flanschabschnitt 7 zu erhalten. Der zweite Flanschabschnitt 7 hat eine Gewindebohrung 51, die sich koaxial von der Mutter 49 erstreckt, und die Gewindebohrung 51 hat denselben Durchmesser wie die der Gewindebohrung der Mutter 49. Der zweite Flanschabschnitt 7 ist in derselben Ebene wie die Oberfläche 41 mit einem Paar von gegenüber­ liegenden Führungs- oder Hakenabschnitten 49 und 61 vorgese­ hen. Ferner sind wie bei dem ersten Flanschabschnitt 5 Aus­ schnitte 53 und 55 in der oberen Oberfläche 47 und der unteren Oberfläche 47′ vorgesehen, um das Gesamtgewicht des Flanschab­ schnitts 7 zu vermindern.

Der Unterschied im Aufbau zwischen dem zweiten Flanschab­ schnitt 7 und dem ersten Flanschabschnitt 5 ist der, daß anstelle der zylindrischen Vertiefung 17 in dem ersten Ab­ schnitt 5 die Gewindebohrung 57 in dem zweiten Abschnitt 7 ausgebildet ist, und anstelle der vorstehenden Abschnitte 27 und 29 des ersten Abschnittes 5 die Führungs- oder Haken­ abschnitte 59 und 61 an dem zweiten Abschnitt 7 vorgesehen sind.

Wie leicht von der oben angeführten Erläuterung gesehen werden kann, sind die Muttern 21 und 49 vollständig in dem Block aus Kunstharz eingebettet, und die Nuten 11 und 13 in dem ersten Abschnitt 5 und die Nuten 43 und 45 in dem zweiten Abschnitt 7, in dem die Aluminiumrohre 63 und 65 gehalten werden, werden voneinander durch jeweils innere Oberflächen der Kunstharz- Flanschabschnitte 5 und 7 getrennt.

Fig. 5 zeigt ein Rohr 63, das aus Aluminium ausgebildet ist und das zum Leiten von Kühlmittel in einer Klimaanlagenvor­ richtung für ein Kraftfahrzeug verwendet wird. Ein Ende des Rohrs 63 ist mit einem ringförmig gewölbten Abschnitt 63a an der äußeren Wand davon versehen, mit dem die Flansche in Ein­ griff treten, wie es später noch genauer beschrieben wird. Fig. 6 zeigt ein anderes Rohr 65, das aus Aluminium ausgebil­ det ist und zum Leiten von Kühlmittel in der Klimaanlagenvor­ richtung verwendet wird. Der Durchmesser des zweiten Rohres 65 ist kleiner als der des ersten Rohres 63, aber ähnlich zu dem des Rohres 63, wobei das Rohr 65 mit einem ringformigen ge­ wölbten Abschnitt 65a an der äußeren Wand davon versehen ist.

Eine Verbindung des geteilten Flanschaufbaus 3 in Bezug zu den Aluminiumrohren 63 und 65 aus Fig. 5 und 6 wird nachfolgend erklärt. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist der erste Flanschabschnitt 5 an die Rohre 63 und 65 in einer Art und Weise angepaßt, daß die halbkreisförmigen Nuten 11 und 13 mit den äußeren Oberflächen der Rohre 63 und 65 jeweils in Ein­ griff treten. Der zweite Flanschabschnitt ist so angeordnet, daß er dem ersten Flanschabschnitt gegenüberliegt und ist an die Rohre 63 und 65 in einer Art und Weise angepaßt, daß die halbkreisförmigen Nuten 43 und 45 jeweils mit der äußeren Oberfläche der Rohre 63 und 65 in Eingriff treten. Die ersten und zweiten Flanschabschnitte 5 und 7 werden dann in einer Art und Weise zueinander bewegt, daß die vorstehenden Abschnitte 27 und 29 mit den Führungs- oder Hakenabschnitten 59 und 61 jeweils in Eingriff treten, wobei ein kombinierter Flansch­ aufbau 3 erhalten wird. Die kombinierten Abschnitte 5 und 7 werden dann nach oben zu einer Stelle, an der der Flansch 3 mit den gewölbten Abschnitten 63a an den abgestuften Abschnit­ ten 15a und 47a der ersten und zweiten Abschnitte 5 und 7 jeweils in Eingriff ist, bewegt und die gewölbten Abschnitte 65a treten mit den abgestuften Abschnitten 15b und 47b der ersten und zweiten Abschnitte 5 und 7 jeweils in Eingriff. Dann wird eine Schraube 67 in die zylindrische Vertiefung 17 und in die Bohrung 19 des ersten Abschnittes 5 eingefügt und wird in die Gewindebohrung 57 des zweiten Abschnittes 7 ge­ schraubt. Ein Festziehen der Schraube 67 bringt die Oberflä­ chen 9 und 41 der Abschnitte 5 und 7 aneinander, und die halb­ kreisförmigen Nuten 11, 13 und 43, 45 sind fest mit den äuße­ ren Oberflächen der Rohre 63 und 65 jeweils in Eingriff, um dabei eine sichere Verbindung zwischen den Flanscheinheiten 3 und den Rohren 63 und 65, wie in Fig. 2a und 2b gezeigt, zu erhalten. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schraube 67 nicht in Berührung mit den Rohren 63 und 65 kommen kann und folglich eine Metallberührung zwischen unterschiedlichen Arten von Metallmaterialien verhindert ist.

Fig. 8 veranschaulicht den Aufbau einer Verbindung zum Ver­ binden von Rohren. Das obere Ende des Rohr 63 ist mit dem Flanschaufbau 3 versehen, mit einem Aufbau, wie er in Fig. 3 und 4 gezeigt ist und ein Ende des Rohres 107, das mit dem Rohr 63 verbunden wird, ist mit einem Flanschaufbau 103 ver­ sehen, der durch ein Paar von geteilten Flanschabschnitten 200 (Fig. 9a und 9b) und 210 (Fig. 10a und 10b) mit im wesentli­ chen demselben Aufbau wie der der jeweiligen Flanschabschnit­ te 5 und 7 der Flanscheinheit 3. Die Flanschabschnitte 200 und 202 unterscheiden sich jedoch von den Abschnitten 5 und 7 der Passung 1 indem die Flanschabschnitte 200 und 202, die wie in Fig. 9a, 9b, 10a und 10b dargestellt sind, jeweils nicht mit den Muttern 21 und 49, wie in der ersten Flanscheinheit 3, sondern nur mit Bohrungen 204 und 206 versehen sind. Der zweite Unterschied liegt in der Ausbildung der halbkreisförmi­ gen Nuten 210 und 212 des ersten Abschnittes 200 und der halb­ kreisförmigen Nuten 214 und 216 des zweiten Abschnittes 202. Die halbkreisförmigen Nuten 210, 212, 214 und 216 haben, wie in Fig. 9b und 10b gezeigt, einen nach unten sich verbrei­ ternde abgestufte Form, die es einem unteren Ende 107a des Rohres 107 (Fig. 8) erlaubt, mit einer abgestuften Quer­ schnittsform sauber darin eingepaßt zu werden.

Der derartig aufgebaute erste Flanschabschnitt 200 und zweite Flanschabschnitt 202 sind an ein unteres Ende des Rohres 107 angepaßt und die ersten oder zweiten Abschnitte 200 und 202 treten miteinander durch Vorsprünge 220 und 222 und Führungen 224 und 226 in Eingriff, wie bei den Vorsprüngen 27 und 29 und den Führungen 59 und 61, die mit Bezug zu Fig. 7 erklärt wurden. Die ersten und zweiten Abschnitte 200 und 202 sind dann miteinander durch eine Mutter verbunden, die ähnlich zu der Mutter 67 aus Fig. 7 ist, wobei der zweite Flanschaufbau 103 durch das Rohr 107 sicher verbunden wird.

Eine Verbindung der Rohre 63 und 107 durch die unteren und oberen Flanschaufbauten 3 und 103 wird nachfolgend beschrie­ ben. Wie in Fig. 8 gezeigt, werden die erste Flanscheinheit 3, die durch die Flanschabschnitte 5 und 7 mit den Rohren 63 und 65 ausgebildet ist, und die zweite Flanscheinheit 103, die durch die Flanschabschnitte 200 und 202 mit dem Rohr 107 und einem nicht dargestellten Rohr ausgebildet ist, an der oberen Oberfläche 15 und der unteren Oberfläche 209 davon jeweils zusammengebracht, so daß das obere Ende des Rohrs 63 in die unten verbreiterte Bohrung 210 des Rohres 107 eingeführt wird, wobei der erste Flanschaufbau 3, der an das Rohr 63 befestigt ist, in eine End-zu-End-Berührung mit dem zweiten Flansch­ aufbau 103 gebracht wird, der an das Rohr 107 befestigt ist. Ein O-Ring 63c ist in einem ringförmigen Raum angeordnet, der zwischen den Rohren 63 und 107 ausgebildet ist. Bolzen 111 werden dann jeweils in die Bohrungen 204 und 206 des oberen Flanschaufbaus 103 eingeführt und über die jeweiligen Bohrun­ gen 23 und 51 mit den jeweiligen Muttern 21 und 49 der unteren Flanscheinheit 3 verschraubt, und als Ergebnis wird eine luftdichte Verbindung zwischen dem oberen Ende des Rohres 63 und dem unteren Ende 107a des Rohres 107 durch den O-Ring 63c erhalten. Auf dieselbe Art und Weise wird das Rohr 65 (Fig. 7), an das der erste Flansch 3 angebracht ist, mit einem nicht dargestellten Rohr, an das der zweite Flansch 103 angebracht ist, verbunden.

Die aus Kunstharzmaterial ausgebildeten Flanscheinheiten 3 und 103 verhindern irgendeine Berührung zwischen unterschiedlichen Arten von Metallmaterialien, selbst wenn die Rohre 63, 65 und 107 aus Aluminium ausgebildet sind, was zur Folge hat, daß eine Korrosion der Rohre 63, 65 und 10S verhindert wird. Die Bolzen 111 können nicht mit den Rohren 63, 65 und 107 in Berührung kommen.

Fig. 11 veranschaulicht einen Flanschaufbau 147 eines zweiten Ausführungsbeispiels, das aus den Flanschen 121 und 123 ausge­ bildet ist. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel indem anstatt der zylindrischen Vertiefung 17, der Bohrung 19 und der Gewindebohrung 57 des ersten Ausführungsbeispieles die Enden der Flansche 121 und 123 mit Verbindungsteilen 133, 135, 137 und 139 versehen sind, d. h. die Führungs - oder Hakenabschnitte 59 und 61 des ersten Ausführungsbeispieles sind weggelassen. Die Führungsabschnitte 59 und 61 können vorgesehen werden, wenn sie nicht den nach­ folgend beschriebenen Verschraubungsvorgang ungünstig beein­ flussen. Die Verbindungsabschnitte 133 und 135 des Flanschabschnittes 121 werden jeweils mit Bohrungen 133a und 135a zum Aufnehmen von Schrauben versehen, und die Ver­ bindungsabschnitte 137 und 139 des Flansches 123 werden mit Abschnitten 137a und 139a versehen, die in einem rechten Winkel zu der Oberfläche 141 vorstehen. Gewindebohrungen 137b und 139b erstrecken sich von der Oberfläche 141 zu der Ober­ fläche 149 jeweils innerhalb der vorstehenden Abschnitte 137a und 139b.

Wenn der in Fig. 11 gezeigte Flansch mit den Rohren 63 und 65 verbunden wird, legen sich die Flanschabschnitte 121 und 123, wie in Fig. 12 gezeigt, einander gegenüber durch die Rohre 63 und 65, so daß die halbkreisförmigen Vertiefungen 125 und 129 an das Rohr 63 und die halbkreisförmigen Vertiefungen 127 und 131 an das Rohr 65 angepaßt werden. Schrauben 143 und 145 werden jeweils in die Bohrungen 133a und 135a des ersten Flanschabschnittes 121 eingeführt und werden in die Gewinde­ bohrungen 137b und 139b des zweiten Flanschabschnittes 123 jeweils eingeschraubt. Die Schrauben 143 und 145 werden dann festgezogen, um die ersten und zweiten Flanschabschnitte 121 und 123 miteinander zu verbinden, während die Rohre 63 und 65 zwischen die Abschnitte 121 und 123 eingebracht werden, um so ein zusammengebautes Flansch-Rohrverbindungsstück 147 zu erhalten. In diesem zusammengebauten Zustand gibt es keine Metallberührung zwischen den Schrauben 143 und 145 und den Rohren 63 und 65 zum Leiten des Kühlmittels.

In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 11 und 12 sind die Ober­ flächen 141 und 149 der Flanschabschnitte 121 und 123 in enger Berührung miteinander, und die Flanschabschnitte 121 und 123 werden fest mit den Rohren 63 und 65 an den Paaren von halb­ kreisförmigen Vertiefungen 125, 129 und 127, 131 fest ver­ bunden. Fig. 13 zeigt einen zweiten Flanschaufbau verbunden mit Rohren, die jeweils mit den Rohren 63 und 65 verbunden werden. Der zweite Flanschaufbau 299, der durch erste und zweite Flanschabschnitte 300 und 302 ausgebildet ist, hat denselben Aufbau, außer daß die ersten und zweiten Abschnitte 300 und 302 nur die Bohrungen 304 und 306 zum Einführen von Bolzen haben. Um die Rohre 63 und 65, die durch den ersten Flanschaufbau 147 gehalten werden, mit nicht gezeigten jewei­ ligen Rohren, die durch den zweiten Flanschaufbau 299 gehalten werden, zu verbinden, werden Bolzen in die Bohrungen 304 und 306 in den zweiten Flanschaufbau 299 eingeführt und werden in Muttern 155 und 157 (Fig. 11) in den ersten und zweiten Abschnitten 121 und 123 des ersten Flanschaufbaus 147 ver­ schraubt, und als Ergebnis wird eine Verbindung der jewei­ ligen Rohre durch die Verwendung von Flanschrohrverbindungs­ stücken 147 und 299 erhalten.

Der Flansch 147 ist auch aus einem nichtleitenden Kunstharz­ material ausgebildet und als Ergebnis wird irgendeine Berüh­ rung zwischen unterschiedlichen Arten von Metallen verhindert und die Rohre 63 und 65 zum Leiten eines Kühlmittels werden keiner Korrosion unterworfen.

Die oben genannten Ausführungsbeispiele sind darauf abge­ stellt, um eine Flanschvorrichtung vorzusehen, die geeignet zum Verbinden von mehr als einem Aluminiumrohr ist, aber der Flansch 403 aus Fig. 14 kann nur zum Verbinden eines Alumini­ umrohres 401 verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Schrauben 405 und 407 festgezogen, um jeweils vorstehende Abschnitte 409 und 411 zu verbinden, um folglich das Rohr zum Leiten eines Kühlmittels zu verbinden. Der Flanschaufbau 403 ist mit einer Bohrung 415 und eine Ver­ bindungsoberfläche 417 versehen, die in Berührung mit einem angrenzenden Flansch 430 ist, an den er angebracht werden soll in einer Fläche-zu-Fläche-Berührung. Ein Bolzen wird in die Bohrung 415 eingeführt und in eine Gewindebohrung 432 einge­ schraubt, wobei die Rohre miteinander verbunden werden.

In den oben genannten Ausführungsbeispielen wird jeder der Flansche 3, 103, 147 und 403 in zwei Abschnitte geteilt, aber die Flansche können als ein Körper durch Formen ausgebildet werden. In diesem Fall werden, bevor die jeweiligen gewölbten Abschnitte 63a und 65a in Fig. 5 und 6 ausgebildet werden, die Rohre in den jeweiligen Flansch eingeführt und die gewölb­ ten Abschnitte werden dann in den Rohren ausgebildet, um mit den jeweiligen Flanschen in Eingriff zu sein.

Die folgende Tabelle zeigt Beispiele von Kunstharzmaterialien, die zum Ausbilden der Flansche gemäß der vorliegenden Er­ findung verwendet werden und eine gewünschte Festigkeit und geringes Gewicht erbringen können, während sie Korrosion verhindern.

Die Verwendung von Kunstharzmaterial wie beispielsweise Epoxy­ harz oder Polyesterharz für den Flansch sieht folgende Vor­ teile vor. Die Rohre, die durch diese Flansche verbunden wer­ den, werden in Kühlkreisläufen an einer Stelle nahe einem Expansionsventil, wie in Fig. 16 gezeigt, in einer Art und Weise verwendet, daß das Rohr 63 zwischen einem Expansions­ ventil und einem Verdampfer angeordnet ist und das Rohr 65 zwischen dem Verdampfer und einem Kompressor angeordnet ist. Denn in dem Rohr 63 fließt Kühlmittel, das bei einer Tempera­ tur von niedrigen 2°C von dem Expansionsventil in einem Nebel-bzw. Dampfzustand fließt, und in dem Rohr 65 fließt Kühlmittel, das von dem Verdampfer zu dem Kompressor fließt, und eine Temperatur in der Höhe von 80°C hat, von dem Kom­ pressor zu dem Verdampfungsventil über einen Kondensator, und so wird ein großer Temperaturgradient in dem Flansch erzeugt. Ein aus Kunststoffmaterial ausgebildeter Flansch wird nicht durch einen solch großen Temperaturgradienten quer zum Flansch ungünstig beeinflußt.

In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 14 und 15 wird eine einzige Rohrleitung verwendet, und in diesem Fall wird auch ein Temperaturunterschied zwischen einem Betriebzustand der Klimaanlagevorrichtung und einem Auszustand der Vorrichtung erzeugt. Auch dann wird der Flansch in dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 14 und 15, der aus Kunstharzmaterial ausgebildet ist, nicht ungünstig durch einen großen Temperaturgradienten beeinflußt.

Ferner besteht bei der Ausbildung einer Klimaanlagenvorrich­ tung für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik, worin die Flansche aus einem Metallmaterial ausgebildet sind, die Tendenz, eine zusätzliche Last zu erzeugen, wenn die Rohre aus Aluminium ausgebildet sind. Im Gegensatz dazu vermindert der Flansch, der aus Kunstharzmaterial ausgebildet ist, gemäß der vorliegenden Erfindung die Last, die an die Rohre angelegt wird wegen eines geringeren Gewicht-zu-Volumenverhältnisses und eines größeren Festigkeit-zu-Gewichtsverhältnisses.

Es wird ferner bemerkt, daß Kunststoffmaterial viel härter als Stahl ist und einen Härtewert nahe dem von Aluminium hat. Daher werden die Rohre nicht durch eine mögliche Berührung auf Grund einer Vibration beschädigt, wenn das Kraftfahrzeug gefahren wird.

In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 2 veranschaulicht ist, werden die Flanschabschnitte 5 und 7 durch Schrauben 67 verbunden, aber ihr In-Eingriff-Treten der vorstehenden Ab­ schnitte 27 und 29 mit den Hakenabschnitten 59 und 61 macht es jeweils möglich, solch eine Gewindeverbindungseinrichtung wegzulassen.

Ferner werden die Muttern 21 und 49 aus Fig. 2 nicht notwen­ digerweise durch einen inneren Formvorgang in die jeweiligen Flanschabschnitte eingebracht und stattdessen können auch getrennte Muttern verwendet werden. Ferner können anstatt der Muttern 21 und 44 die Flanschabschnitte 5 und 7 mit jeweiligen Gewindebohrungen verwendet werden, in die die Bolzen 111 eingeschraubt werden.

Zusammenfassend wird festgestellt, daß die Aluminiumrohre 63 und 65 an den Enden mit einer Flanscheinheit 3 vorgesehen sind, die durch zwei getrennte Flanschabschnitte 5 und 7 ausgebildet ist, und die durch Spritzformen eines Kunststoff­ materials, ausgewählt aus der Gruppe von Polypropylen, Polyoximethylen, Epoxy, Polyester oder Nylon 66 hergestellt sind. Das Kunstharzmaterial Nylon 66 ist sehr vorteilhaft. Die Flanschabschnitte 5 und 7 bilden halbkreisförmige Nuten, in denen die Rohre 63 und 65 eingepaßt sind, und die Abschnitte 5 und 7 werden zueinander bewegt, um in eine Stirnfläche-zu Stirnfläche-Berührung gebracht zu werden, während vorstehende Abschnitte 27 und 29 des ersten Abschnittes 5 mit hakenförmi­ gen Abschnitten 59 und 61 des zweiten Abschnittes 7 in Ein­ griff treten. Dann werden die Abschnitte 5 und 7 miteinander durch eine Schraube 7 verbunden, um einen zusammengeballten Zustand der Flanscheinheit 3 zu erhalten. Mit diesem Flansch­ aufbau tritt kein Kontakt zwischen unterschiedlichen Matall­ materialien auf und folglich wird die Korrosion von den Rohren wesentlich verhindert. (Fig. 2a)

Claims (9)

1. Rohr zum Leiten eines Kühlmittels mit einem Flansch (3) zum Verbinden an einem angrenzenden Körper, wobei der Körper eine Verbindungsoberfläche begrenzt, die sich in einem rechten Winkel zu einer Achse des Rohres (63) erstreckt, und eine Öffnung aufweist, die an der Verbindungsoberfläche zum Kommunizieren mit dem Rohr (63) mündet, wobei das Rohr aus Aluminiummaterial ausgebildet ist und der Flansch (3) eine Ver­ bindungsoberfläche begrenzt, die für eine Stirn­ fläche-zu-Stirnfläche-Berührung mit der Verbindungs­ oberfläche des Körpers angeordnet ist, wenn der Flansch mit dem Körper verbunden ist, wobei der Flansch (3) aus einem nicht leitenden Kunststoff­ material ausgebildet ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch ein Paar von Flanschabschnitten umfaßt, mit zwei Flächen längs denen sich die Achsen der Rohre erstrecken, wobei die Flanschabschnitte so angeordnet sind, daß sie quer über die Rohre gepaßt sind und Ein­ richtungen zum Miteinanderverbinden der Abschnitte in einer Art und Weise vorgesehen sind, daß das Rohr durch die zwei Flanschabschnitte dazwischen eingebracht ist.

3. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Flanschabschnitte mit hakenförmigen Ab­ schnitten versehen ist, die axial und gleitend mit den Enden des anderen Flanschabschnittes in Eingriff sind.

4. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung Schraubenelemente umfaßt, wobei einer der Flanschabschnitte mit einer Bohrung versehen ist, die sich in einem rechten Winkel zu der Rohrachse erstreckt, und durch die eine Schraube so eingeführt wird, daß sie mit einer Gewindebohrung ver­ schraubt ist, die in dem anderen der Flanschabschnitte ausgebildet ist, wobei die ersten und zweiten Flansch­ abschnitte miteinander verbunden sind.

5. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mutter zum Verbinden des Rohres mit dem Körper vorgesehen ist, wobei die Mutter innerhalb des Flansches aus Kunstharzmaterial eingegossen ist.

6. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Rohres in einem ringförmigen gewölbten Abschnitt ausgebildet ist, und die Flanschabschnitte an einem Ende der Öffnung angrenzend zu der Verbindungsober­ fläche eine ringförmige abgestufte Vertiefung ausbilden, mit der die gewölbte Oberfläche des Rohres in Eingriff tritt, wenn das Rohr und der Flansch an den Körper ange­ bracht werden.

7. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch aus einem Kunststoffmaterial ausgewählt aus Polypropylen, Polyoxymethylen, Epoxy, Polyester oder Nylon 66 ausgebildet ist.

8. Rohrverbindungsvorrichtung für eine End-zu-Endverbindung von Rohren aus Aluminium, umfassend
ein Paar von ersten und zweiten Flanschen (3, 103) zum Halten der jeweiligen Rohre (63, 107), wobei die Flansche (3, 103) Flächenverbindungsoberflächen (15, 209) in Berührung miteinander begrenzen und im wesentlichen sich in einem rechten Winkel zu den Achsen der Rohre (63, 107) erstrecken, wobei die Flansche (3, 103) Bohrungen be­ grenzen, durch die sich die jeweiligen Rohre erstrecken,
so daß sie in die jeweiligen Verbindungoberflächen (15, 209) münden, wobei die jeweiligen Rohre (63, 107) mit den jeweiligen Bohrungen in Eingriff treten, um die Rohre vom Zurückziehen von der flächenverbindenden Oberfläche abzuhalten, und
Einrichtungen zum Befestigen der ersten und zweiten Flansche (3, 103) vorgesehen sind, so daß die Verbin­ dungsflächen miteinander in Eingriff treten, wobei die ersten und zweiten Flansche (3, 103) aus einem nicht leitenden Kunststoffmaterial ausgebildet sind.

9. Rohrverbindungsvorrichtung nach Anspruch S, wobei
die ersten und zweiten Flansche Bohrungen ausbilden, die sich längs einer Richtung parallel zu den Achsen der Rohre erstrecken und miteinander fluchten, wenn die ersten und zweiten Flansche miteinander verbunden sind,
wobei die Befestigungseinrichtung Bolzen und Muttern umfaßt, wobei die Bolzen in die Bohrungen in einem der ersten und zweiten Flansche eingefügt sind und in den Muttern in dem anderen der ersten und zweiten Flansche verschraubt sind, wobei die Mutter in dem anderen der ersten und zweiten Flansche eingegossen sind.