DE60102982T2 - Verfahren zum Verbinden eines Mikro-Rohres mit einem Gegenstand - Google Patents

Description

• Der Gegenstand dieser Erfindung ist eine Verbindung eines Mikrorohrs mit einer Struktur.
• Die fraglichen Rohre können biegsam, steif oder halbsteif sein, haben einen sehr kleinen Durchmesser in der Millimeter-Größenordnung und können ein gasförmiges oder flüssiges Fluid mit einem Druck von mehreren Bar leiten.
• Daher ist es nicht einfach, die Dichtheit an den Enden dieser Mikrorohre sicherzustellen. Es können Crimpverbindungen nötig sein, die den Öffnungsquerschnitt des Rohrs reduzieren, oder komplizierte und teure Montagen oder Klebungen, die einen einfachen Austausch der Rohre nicht ermöglichen.
• Die Erfindung schlägt eine einfache, zuverlässige und demontierbare Verbindung vor. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine das Mikrorohr umgebende elastische und gewölbte Dichtung, einen das Mikrorohr umgebenden, außerhalb des Mikrorohrs bis zu einem Wölbungsumfang der Dichtung spitz zulaufenden Bund und einen mit der Struktur derartig vereinigten Rohrflansch umfasst, dass ein Sitz ausgespart bleibt, der die Dichtung zwischen Flächen aufnimmt, auf denen sie sich abstützt, wobei der Bund sich auf einer der genannten Flächen abstützt.
• Der sich auf einer der Flächen der Aufnahme abstützende Bund gewährleistet eine gute Dichtheit an dieser Stelle, welche die Dichtung vervollkommnet, die, wenn in der Aufnahme in axialer Richtung des Mikrorohrs komprimiert, den Bund gegen die genannte Fläche der Aufnahme presst und dabei einen zusätzlichen Abdichtungsring um den Bund herum bildet.
• Weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
• Die 1 zeigt eine Schnittansicht einer Realisierung der Erfindung, die 1A und 1B stellen zwei Ausführungsvarianten der 1 dar und die 2 und 3 zeigen eine Ausführungsart des auskragenden Bunds.
• Ein Mikrorohr 1 ist in der 1 dargestellt und endet in einem auskragenden Bund 2, der in der Verbindung festgehalten wird, die Gegenstand der Erfindung ist. Der auskragende Bund 2 ist aus einem Stück mit dem Mikrorohr 1. Die Verbindung des Mikrorohrs 1 umfasst noch eine Dichtung 3, die im freien Zustand torisch bzw. ringförmig sein kann und entgegengesetzte Wölbungen 4 und 5 umfasst, abgestützt auf zwei Flächen, jeweils 6 und 7 eines Hauptteils der Struktur 8 und eines Rohrflanschs 9. Das Hauptteil der Struktur 8 enthält einen Kanal 10, den das Mikrorohr 1 verlängert. Der auskragende Bund 2 stützt sich auf der Fläche 6 dieses Hauptteils der Struktur 8 ab, wobei die Dichtung 3 auf dem auskragenden Bund 2 sitzt und der Rohrflansch 9 die Dichtung 3 komprimiert, so dass diese auf den Bund 2 einen Druck ausübt, der ihn auf die Fläche 6 presst. Das Hauptteil der Struktur 8 kann mit dem Flansch 9 durch ein jeweils in ihren entsprechenden Flächen vorgesehenes Gewinde 11 verbunden sein, das ermöglicht, sie direkt durch Verschraubung zu vereinigen und nach Belieben die Höhe einer durch die Flächen 6 und 7 begrenzten Aufnahme einzustellen. Die Höhe der Aufnahme 12 kann auch durch irgend eine andere Einrichtung als dem hier nur als Beispiel genannten Gewinde 11 verändert werden.
• Die Dichtung 3 wird auf das Mikrorohr 1 geschoben, bis zu dem auskragenden Bund 2, wobei ihr kleiner Durchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Rohrs 1 entspricht, und der auskragende Bund 2 läuft nach außen spitz zu (indem er sich von dem Mikrorohr 1 entfernt), bis zu einem Durchmesser, der dem der Wölbung 4 entspncht.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsart ist der mittlere Durchmesser der torischen Dichtung 3 ungefähr gleich dem Außendurchmesser des auskragenden Bunds 2, so dass ein Druck auf den auskragenden Bund 2 und die Dichtheit zwischen diesem Bund und der Fläche 6 der Struktur 8 gewährleistet ist.
• Da die Dichtung 3 durch den Flansch 9 gepresst wird, presst sie ihrerseits den auskragenden Bund 2 gegen die entgegengesetzte Fläche 6, wobei sie dabei dem Druck des Fluids entgegenwirkt, das in dem Mikrorohr 1 und dem Kanal 10 des Hauptteils 8 fließt und bestrebt ist, zwischen Kanal und Hauptteil einzudringen. Die Dichtheit wird hauptsächlich durch die Wölbung 4 bewirkt, und die Erfahrung hat gezeigt, dass sie Fluiddrücke bis 10 bar aushält. Wenn der Fluiddruck hoch ist, empfiehlt es sich jedoch, die Dichtung 3 in einer Aufnahme 14, 15 anzubringen, vorgesehen entweder in der Fläche 7 des Flansches 9 oder in der Fläche 6 der Struktur 8, damit die Nachbarbereiche der entsprechenden Wölbung 4 oder 5 der Dichtung 3 dort aufgenommen werden und die radiale Ausdehnung der Dichtung 3 begrenzt wird. Die Aufnahmen 14 und 15 sind in den 1A und 1B dargestellt. Im Gegensatz zu der Aufnahme 12 stützen sie den Außenumfang der Dichtung 3 ab. Im Normalfall dient das Hauptteil der Struktur 8 multiplen Anschlüssen und trägt eine Vielzahl von Kanälen 10, an die ebenso viele Mikrorohre 1 angeschlossen sind, wobei der Sitz 12 ziemlich breit ist, um das Netz der angeschlossenen Mikrorohre 1 zu umfassen. Dabei wird dann oft ein Schraubring benutzt, um den Flansch 9 mit dem Hauptteil 8 der Struktur zu vereinigen. Bei anderen Konzeptionen könnte – umgekehrt als hier dargestellt – der Flansch 9 ein Außengewinde aufweisen und das Hauptteil 8 ein Innengewinde, aber es können auch andere bekannte Einrichtungen vorgesehen werden, um diese beiden Teile zu bilden und einander anzunähern.
• Eine Art der Herstellung des auskragenden Bundes 2 wird nun mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. Das Mikrorohr 1 wird so in ein Loch 16 einer Matrize 17 gesteckt, dass sein Ende etwas herausragt. Ein konischer Dom 18 wird in dieses vorstehende Ende hineingedrückt, um es aufzuweiten. Dann wird ein flacher Stempel 19 gegen die obere Fläche der Matrize 17 gepresst, um das Ende des Mikrorohrs 1 auf dieser Fläche platt zu drücken und so den auskragenden Bund 2 der 1 auszubilden.
• Dieses Verfahren eignet sich für die meisten das Mikrorohr bildenden Werkstoffe. Bei anderen Werkstoffen kann man insbesondere im Falle eines biegsamen Mikrorohrs dieses - je nach seiner Zusammensetzung – durch Erhitzung oder ein anderes Mittel hart zu machen, sobald die Verformung durchgeführt worden ist. Es ist auch möglich, Mikrorohre aus Glas zu verwenden; das vorhergehende Verfahren umfasst dann eine Erhitzung, um das Glas weich zu machen.
• Im Allgemeinen werden die Bunde einfach durch ein Verfahren zur bleibenden Formänderung des Werkstoffs realisiert.
• Die dargestellte Dichtung 3 ist torisch bzw. ringförmig. Es sind auch andere als kreisrunde Querschnitte möglich, solange sie Wölbungen besitzen, die sich auf den entgegengesetzten Flächen 6 und 7 der Aufnahme 12 abstützen, um den Bund 2 gegen die Fläche 6 zu pressen. Ebenso kann der dargestellte Bund 2, dessen Breite bis zu demjenigen Durchmesser der Dichtung 3 reicht, der ihrer größten Höhe (zwischen dem Wölbungen 4 und 5) entspricht, auch eine etwas größere oder kleinere Breite aufweisen, wobei aber die dargestellte Konfiguration bevorzugt bleibt.

Claims (5)

1. Verbindung eines Mikro-Rohrs (1) mit einer Struktur (8), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine das Mikro-Rohr umgebende gewölbte elastische Dichtung (3) und einen das Mikro-Rohr umgebenden, außerhalb des Mikro-Rohrs bis zu einem Wölbungsumfang (4) der Dichtung spitz zulaufenden Bund (2) umfasst, und dadurch, dass sie einen mit der Struktur derart vereinigten Rohrflansch (9) umfasst, dass ein Sitz (12, 14, 15) ausgespart bleibt, der die Dichtung zwischen Flächen (6, 7) aufnimmt, auf denen sie sich abstützt, wobei der Bund sich auf einer der genannten Flächen abstützt.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrflansch und die Struktur durch eine Verbindungseinrichtung gegeneinander gepresst werden.
3. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (2) mit dem Mikro-Rohr (1) aus einem Stück ist.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (14, 15) so konzipiert ist, dass er einem Umfang der Dichtung (3) als Stütze dient.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (12) mehrere Mikro-Rohre (1) umfasst.