DE60110085T2

DE60110085T2 - Entspannungsvorrichtung für kühlmittel und eine solche vorrichtung enthaltender kühlkreislauf

Info

Publication number: DE60110085T2
Application number: DE60110085T
Authority: DE
Inventors: Daniel Baron
Original assignee: Manuli Auto France SA
Current assignee: Manuli Auto France SA
Priority date: 2000-07-20
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2021-07-19
Also published as: EP1303730B1; AU2001278535A1; WO2002008677A1; DE60110085D1; FR2812076B1; EP1303730A1; FR2812076A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entspannungsvorrichtung für Kühlflüssigkeiten und gehört zu einem Kreislauf mit einem biegsamen Schlauch.
Die Erfindung betrifft auch einen Klimatisierungskreislauf zur Gasentspannung und beinhaltet eine solche Vorrichtung.
Der Erfindung hat eine besondere Anwendung, wenn auch nicht ausschließlich, auf dem Gebiet der Kühlkreisläufe und der Klimatisierung im Bereich von Kraftfahrzeugen.
Es sind bereits Entspannungsvorrichtungen für Gas bei Kühlkreisläufen für Fahrzeuge bekannt. Diese beinhalten kalibrierte Düsen, die an besonderen Stellen im Kreislauf eingefügt werden.
Eine solche Montage in Serie zieht Nachteile mit sich.
Tatsächlich werden dazu besonders Wulstdichtungen benötigt, um die Dichtigkeit der Gehäuse sicher zu stellen, was bei einem Kühlkreislauf im Bereich des Automobils nicht leicht zu verwirklichen oder einzurichten ist. Es entstehen dabei Probleme wie Platzbedarf und Dichtigkeit.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Entspannungsvorrichtung sowie einen Klimatisierungskreislauf bereit zu stellen, um eine Gasentspannung zu verwirklichen, der, besser als die früher bekannten Verfahren, den Anforderungen der Praxis entspricht, insbesondere dadurch, dass er eine optimierte Herstellung erlaubt, aus der Tatsache heraus, dass es sich um eine einfache und wirtschaftliche Konzeption handelt, die leicht in die Tat umgesetzt werden kann und einen Platzbedarf von quasi null im Kreislauf darstellt, und dies zu niedrigen Kosten.
Die durch die Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung verwirklicht auf perfekte Weise die Funktion einer adiabatischen Entspannung einer Kühlflüssigkeit mit einem identischen Wirkungsgrad im Vergleich zur klassischen Düse und erlaubt dazu noch eine ausgezeichnete Dichtigkeit des Kreislaufes.
Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung insbesondere eine Entspannungsvorrichtung gemäß der Einleitung des Anspruches 1 vor. Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus dem Dokument US-A-4324 112.
Das Einsatzstück, gemäß Anspruch 1 ist dazu geeignet, in das Ende des steifen Rohres durch Reibung oder bevorzugt durch Kraft eingesteckt zu werden.
Bei der wirtschaftlichen Umsetzung kann man zusätzlich auf eine und/oder die andere der folgenden Vorrichtungen zurückgreifen:

– das Filter ist aus einem Konusstumpf aus porösem Plastikmaterial geformt, der auf der hinteren oder vorderen Seite des Einsatzstückes befestigt wird, z.B. durch Formgussüberzug;
– die kalibrierte Düse hat einen Durchmesser zwischen 0,7 mm und eine Länge zwischen 30 mm und 50 mm;
– das Einsatzstück ist geeignet, in die Verbindung zwischen dem Stutzen des starren Rohres und dem äußeren Ende des weichen und flexiblen Schlauches eingefügt zu werden, und beinhaltet auf der einen Seite ein röhrenförmiges Teil, das geeignet ist, durch Druck in das Ende des Schlauches gesteckt zu werden, und zwar gegenüber dem Befestigungselementen, und auf der anderen Seite befindet sich ein Teil, das geeignet ist, in den Stutzen des starren Rohres eingeführt zu werden;
– das Einsatzstück beinhaltet wenigstens eine Ringkerbe, die mit einer Wulstdichtung im Stutzen des starren Rohres versehen ist;
– das Einsatzstück beinhaltet wenigstens eine Ringkerbe mit einer Wulstdichtung im Stutzen im Ende des Schlauchs;

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Klimatisierungskreislauf, um ein Gas zu entspannen, und beinhaltet auch eine Vorrichtung der oben beschriebenen Ausführung.
Insbesondere betrifft die Erfindung auch einen Klimatisierungskreislauf, um eine Gasentspannung zu ermöglichen, gemäß Anspruch 8.
Vorzugsweise ist die Falzhülse aus einem entfernt liegenden Teil des Schlauchs zusammengesetzt.
Bei einer anderen vorteilhaften Umsetzung besteht das Befestigungselement aus einer Muffe, deren äußere Ränder zurück gebogen sind und so auf dem Schlauch befestigt werden, dass sie nicht mehr abgenommen werden können.
Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich, an einer speziellen Weise der Realisierung, die hier als Beispiel dienen soll.
Sie bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, die folgendes bedeuten:
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Kreislaufs, wie er gemäß der Erfindung umgesetzt werden könnte.
2 ist eine Ansicht einer Vorrichtung im Halbschnitt in Längsrichtung, wie sie gemäß der Erfindung umgesetzt werden könnte.
In der weiteren Beschreibung und, falls angezeigt, werden die gleichen Bezugsziffern benutzt, um die gleichen Elemente zu bezeichnen.
1 zeigt einen Entspannungskreislauf 1 mit dichter Verbindung zwischen einem Kompressor und einem Verdampfer (nicht dargestellt). Er beinhaltet einen Stutzen 2 des starren Rohres 3, zum Beispiel aus Aluminium und einen biegsamen Schlauch 4 aus Verbundmaterial, der mit dem Endstück 5 versehen ist.
Der Schlauch selbst ist auf der anderen Seite mit einem anderen starren Rohr 6 verbunden.
Der Kreislauf 1 beinhaltet eine Vorrichtung 7, die, gemäß der Art der Umsetzung der Erfindung, insbesondere unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, an der Verbindung zwischen dem äußeren Ende 5 des biegsamen Schlauches 4 und dem Stutzen 2 des starren Rohres angebracht wird.
Der Schlauch 4 besteht aus einer äußeren zylindrischen Ummantelung aus Elastomer 8, zum Beispiel aus Gummi und aus einem zylindrischen Innenteil aus starrem Material, wie zum Beispiel plastischem Material, bekannt unter der Bezeichnung Nylon.
Bei anderen und besonderen Arten der Umsetzung der Erfindung hat der Schlauch kein starres Innenteil und/oder beinhaltet ein zylindrisches Zwischengeflecht.
Der Stutzen 2 selbst wird an seinem Ende 10 erweitert, damit er an seiner Innenseite eine Schulterstütze in Form eines Konusstumpfes zwischen dem inneren nominalen Durchmesser des Rohres und bis zu einem Durchmesser zwischen dem 1,1 und dem 2,5-fachen des inneren Durchmessers, zum Beispiel zwischen dem 1,5 und dem 2-fachen des nominalen Durchmessers des Rohres bildet.
Die Erweiterung wird zum Beispiel durch mehrere Stanzvorgänge, zum Beispiel in drei Durchgängen oder aufeinander folgenden Phasen erreicht.
Der Halbwinkel der Konizität des konusstumpfförmigen Teiles liegt zum Beispiel in einer Größenordnung von zwischen 20° und 40°, zum Beispiel in der Größenordnung von 20°, wie in der 2 dargestellt.
Diese Erweiterung kann zum Beispiel auf einer Länge des Stutzens zwischen 20 mm und 60 mm beispielsweise 40 mm durchgeführt werden, um ein Teil 12 in Form einer Hülse zu erstellen.
Die Vorrichtung 7 beinhaltet ebenfalls ein starres Einsatzteil 13 aus Stahl oder verstärktem Polymer, das auf einer anfänglichen Länge von beiden Enden her ausgehöhlt ist und vorsichtig zwischen der Erweiterung des Stutzens durch eine zylindrische Bohrung 14 mit großem Durchmesser und auf einer zweiten Länge für die Düse 15 gemäß der Erfindung, zum Beispiel mit einem Durchmesser von 1,43 mm und auf eine Länge von 40 mm, platziert ist.
Bei dieser Art und Weise der Ausbildung enthält das Einsatzstück auf der Seite der Düse ein Teil 16, welches mit einem Kronenring 17 versehen ist, dessen obere Außenseite 17' dazu das passende Gegenstück darstellt und/oder geeignet ist, mit der Schulter 11 auf Anschlag zu liegen.
Das Einsatzstück beinhaltet in der Verlängerung und durch Reibung und/oder Druck eingesetzt, z.B. beim dritten Durchgang wie oben beschrieben, in dem nicht verformten Teil des Rohres 3 mit definiertem inneren Durchmesser, von Beginn des Kronenringes 17 an, einen Stutzen mit festem röhrenförmigem Außenrand 18, oder einem Teil mit dem genannten Kronenring und dem Rest des Einsatzstückes, der eine ringförmige, außen umlaufende Einkerbung hat, die mit einer Wulstdichtung 20 versehen ist.
Das Eindrücken erfolgt mit einer Klemmung, die zwischen 0,1 mm und 0,2 mm des Durchmessers liegt.
Diese Art der Montage erlaubt eine verstärkte Dichtigkeit trotz des zu erwartenden Festfressens und dem Risiko, die Dichtungen einzuklemmen.
Der Durchmesser des Stutzens mit dem rohrförmigen Ende 18 ist im Übrigen gleich oder leicht größer, zum Beispiel um 1 mm oder 2 mm, als der Durchmesser des Schlauchteils 2.
Das Einsatzstück beinhaltet auf der anderen Seite ein röhrenförmiges Teil 21, welches mit Druck in das äußere Ende 5 des Schlauches 54 eingebracht wird, bis es mit der Frontfläche 22 des Kronenringes 17 sich zusammen schließt, zum Beispiel senkrecht zur Achse 23 der Vorrichtung.
Das Teil 21 beinhaltet mehrere Einkerbungen, zum Beispiel 7 Einkerbungen 24 in Fischgrätstellung, um den Schlauch zu fixieren, eine Ringkerbe 25 mit einer Wulstdichtung 26 und/oder speziellen HNBR-Dichtungen, Butyl oder entsprechendes Material, welches man direkt durch Formguss erhält, die auf dem Stahlträger haften und sich aus dem äußeren Überzug des Einsatzes und/oder mehreren runden Einkerbungen zusammensetzen (nicht dargestellt).
Das Einsatzstück ist zum Beispiel entweder auf der Drehbank hergestellt oder durch Walzen, ausgehend von einem Rohr vor Bestückung mit einem Dichtungssystem, aus Wulstdichtungen oder speziellen Verbindungsteilen gewonnen worden, so wie diese beschrieben wurden.
Im Falle von Einsatzstücken aus Plastik kann dies auch mittels Formguss erzielt werden.
Die in Betracht gezogene Gestaltung erlaubt eine große Anpassungsfähigkeit der Vorrichtung.
Tatsächlich kann die Form des Einsatzstückes unterschiedlich aus Stahl oder aus Plastikmaterial hergestellt werden, in Abhängigkeit vom zu verbindenden Schlauch, zum Beispiel mit Kerben im Fischgrätmuster, runden Kerben, Zahnkerben etc.
Die Form erlaubt den Gebrauch auch ohne Wulstdichtung oder mit nur einer Dichtung oder mehreren Dichtungen, ohne dass davon der der allgemeine Vorgang der Herstellung berührt wäre.
Das Kunststoffmaterial Elastomer für die Dichtungen kann je nach den zu transportierenden Produkten adaptiert werden.
Schließlich kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung noch abgewandelt werden, in diesem Fall auf einfache Weise auf alle bekannten standardisierten Abmessungen angepasst werden (Angaben in mm): 5/16; 13/32; ½; 5/8; ¾; ausgehend von Standardgrößen am Markt für Rohre mit den Durchmessern: 9,52; 12,7; 15,88; 19,05; oder für Rohre mit Durchmessern (in Millimeter): 10, 12, 16, 18 und 20 mm.
Schließlich wird eine Klemmverbindung des Teiles 12 in Form einer Hülse, zum Beispiel mit 3 oder 4 Zähnen auf der Außenseite 5 des weichen Schlauches 4 hergestellt.
Die mechanische Festigkeit des Schlauches und des Einsatzstückes beim Herausziehen in Längsrichtung bei einer Beanspruchung durch mechanischen Zug mit oder ohne Druck ist übrigens durch das Verklemmen sicher gestellt, aufgrund des Zahnes 27, der das Einsatzstück festhält und dessen Kronenring 17 auf der anderen Seite durch die Schulter 11 blockiert wird.
Die Einkerbungen 24 verstärken auf ihre Art und Weise die Festigkeit des Schlauches in Bezug auf die äußere Klemmverbindung.
In der hier speziell beschriebenen Art und Weise der Umsetzung beinhaltet die Vorrichtung zusätzlich 2 engmaschige Filter 28 und 29, zum Beispiel 60 μ, die direkt mit dem Einsatzstück verschmolzen werden, wenn dieses aus Kunststoff hergestellt wurde, oder eingefalzt werden, wenn das Einsatzstück zum Beispiel aus Metall ist.
Diese Siebe sind aus porösem Kunststoff als Konusstümpfe geformt, deren Spitze nach außen zeigt. Sie werden auf dem vorderen und hinteren Ende des Einsatzstückes fixiert, zum Beispiel durch Verkleben.
Im Anschluss wird nun zusammenfassend der Herstellungsprozess der Vorrichtung 1 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Man erweitert zuerst das Endstück des Rohrstutzens und drückt dann mit Kraft das Einsatzstück in das Rohr, in dem aber das Einsatzstück zuvor mit seinen Dichtungsscheiben versehen wurde, dann schiebt man kräftig den Schlauch über das Rohr und bördelt es anschließend ein.
Sobald die Flüssigkeit (Pfeil 30) in das Einsatzstück eindringt, durchläuft sie ein erstes Filter 28, dann die Düse 17, und bevor sie durch ein Filter wieder ausfließt, entspannt sie sich durch die plötzliche Ausdehnung abiatisch in dem zylinderförmigen Teil 14, das einen großem Durchmesser hat.
Es versteht sich von selbst und geht übrigens aus dem zuvor Gesagten hervor, beschränkt sich die Erfindung nicht auf die besonders hier beschriebenen Verfahren der Herstellung.
Sie umfasst vielmehr alle Varianten und insbesondere diejenigen, bei denen das Einsatzstück aus gegossenem und verstärktem Kunststoff gemacht ist, und auch diejenigen Varianten, bei denen das Rohr aus Stahl gefertigt ist oder aus einem anderen Metall, wie Aluminium oder einer Verbindung mit Aluminium und auch diejenigen Varianten, bei denen der geschmeidige Schlauch zum Beispiel durch Armierung verstärkt ist und/oder einen äußeren Schutzmantel trägt, auch diejenigen Varianten, wo zusätzlich die Befestigung des Einsatzstückes durch Kleben auf das Rohr vorgesehen ist, auch bei denen, wo sich das rohrförmige Teil des in den Schlauch eingeführten Einsatzstückes deutlich über den gebördelten Teil hinaus ausdehnt, und diejenigen, bei den die Filter auf verschiedene Weise hergestellt sind, zum Beispiel aus geflochtenem Stoff, solche, wo das Einsatzstück komplett in den biegsamen Schlauch eingeführt und dann mittels eines Kompressionsringes im Schlauch festgeklemmt wird und diejenigen, bei denen die Wulstdichtung oder Wulstdichtungen durch einen Dichtungsring ersetzt sind.

Claims

Entspannungsvorrichtung (7) für eine Kühlflüssigkeit für einen Kreislauf, der einen biegsamen Schlauch (4) und ein Einsatzstück (13) enthält, das durchgehend mit einer Bohrung (14, 15) versehen ist, die mindestens teilweise aus einer kalibrierten Düse (15) besteht und geeignet ist, in Folge eine adiabatische Entspannung sicherzustellen, und mit einem Befestigungselement (10) des genannten Einsatzstückes am äußeren Ende des flexiblen Schlauches oder innerhalb des flexiblen Schlauches, dadurch gekennzeichnet ist, dass sie mindestens ein Sieb in Reihe (28, 29) enthält.
Entspannungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (28, 29) als Konusstumpf aus durchlässigem Kunststoffmaterial geformt ist und auf der oben liegenden Seite und/oder der unten liegenden Seite des Einsatzstückes befestigt ist, zum Beispiel durch eine Formgussschale.
Entspannungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (28, 29) ein Filter aus geflochtenem Stoff ist.
Entspannungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kalibrierte Düse (15) einen Durchmesser zwischen 0,7 mm und 2 mm besitzt und eine Länge von zwischen 30 mm und 50 mm hat.
Entspannungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (13) in die Verbindung zwischen einem Stutzen (2) des starren Rohres (3) und dem äußeren Ende (5) des genannten weichen, flexiblen Schlauches (14) eingesetzt werden kann und auf der einen Seite ein röhrenförmiges Teil (21) besitzt, welches geeignet ist, durch Druck in das äußere Ende des Schlauches gegenüber dem Befestigungselement gesteckt zu werden, und auf der anderen Seite ein Stück (16), welches in den Stutzen des starren Rohres eingeführt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (13) wenigstens eine Ringkerbe (19) enthält, versehen mit einer Wulstdichtung (20) im Stutzen des starren Rohres.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (13) mindestens eine Ringkerbe (25) besitzt, versehen mit einer Wulstdichtung (26) in dem Schlauch.
Klimatisierungskreislauf (1) zur Erzielung einer Gasentspannung mit einem starren Rohr (3) und einem Stutzen (2), einem flexiblen Schlauch (4) und einer Falzhülse (10) am Stutzen und äußeren Ende des Schlauches, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Einsatzstück (13) enthält, das durchgängig mit einer Bohrung versehen ist, die zumindest teilweise aus einer kalibrierten Düse besteht und geeignet ist, in Folge eine adiabatische Entspannung sicher zu stellen, und am äußeren Ende des flexiblen Schlauches ein Befestigungselement (10) des Einsatzstückes enthält, dieses Einsatzstück mindestens ein Sieb in Reihe (28, 29) und darüber hinaus auf einer Seite ein durch Druck ins äußere Ende des Schlauches eingebrachtes rohrförmiges Teilstück gegenüber der Befestigungsbuchse und auf der anderen Seite ein durch Reibung in den Stutzen der starren Röhre eingesetztes Teil aufweist.
Kreislauf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsbuchse aus einem von dem Rohr entfernt liegenden Teil besteht.
Kreislauf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement aus einer Muffe besteht, deren äußere Ränder zurück gebogen sind und somit nicht mehr vom Rohr entfernt werden können.
Kreislauf nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (13), das zu der Vorrichtung (7) gehört, nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gebildet ist.