SE439052B - Klemforbindning samt anordning for framstellning av klemforbindning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7909496-7 Z komma en enkel klümförbindning enligt det i inledningen be- skrivna slaget, vilken dels medger en säker och hållbar tät- ning av de delar som skall förbindas med minskad material- kostnad och enkel framställnínggmöjlighet och dels är demon- terbar för reparationsändamäl. Speciellt är det uppfinníngens uppgift att den förbindníng som åstadkommes skall vara enkelt framställbar och lösbar även vid sväratkomlíga delar som skall förbindas.

Lösningen av denna uppgift finns enligt uppfinningen i de kännetecknande särdragen i det efterföljande patent- kravet 1. Framför allt innebär särdraget med en genomgående ytterkant hos kantområdet den fördelen att det allmänt vanliga arbetssteget med att haka loss kantomrâdet för att få loss flikarna bortfaller. Genom den växelvisa anordningen med de- formerade och icke deformerade delområden åstadkommas en säker och hållbar förbindning, som garanterar den erforderliga tätheten mellan de båda delarna. Genom deformeringen av kant- området i vågformiga avsnitt åstadkommes ett deformations- hårdnande av kantområdet beroende på sträckning av materialet, vilket bidrar till en höjning av utmattningshällfastheten hos denna förbindning. Bottnens deformerbara kantområde, alltså kantområdet på den andra delen, är utformat med genomgående ytterkant på så sätt att det över vattenbehållarens flänsar, alltså på den första delen, finns ett vâgformat band, som står väsentligen vinkelrätt mot flänsens övre begränsnings- yta. Härigenom åstadkommes en hög styvhet för denna vatten- behållar-bottenförbindning. Speciellt medverkar det vinkelrätt mot den övre flänsbegränsningsytan stående bottenomrâdet till ett förhöjt böjmotstând, vilket med hänsyn till den för böjning utsatta förbindningen är mycket fördelaktigt.

En fördelaktig utformning av uppfinningen enligt patentkraven 4 och 5 anvisar ett förfarande för fram- ställning av klämförbindningen enligt uppfinningen. Enligt detta är det på ett enkelt sätt möjligt att åstadkomma för- bindningen enligt uppfinningen med ett enkelt arbetssteg och med ett enkelt utformat verktyg. Genom att deformatíons- verktyget skjuter det deformerbara kantomrädet i horisontell riktning över den nedtryckta flänsen, erhålls den fördelen 15 20 25 30 35 40 ~ 7909496-7 att detta tillslutningsförfarande även kan användas för sådana vattenbehallare, vid vilka på grund av utskjutande delar, sasom till exempel anslutningsrör, inte medger en tillslut- ning av vattenbehållaren med en tillslutningsrörelse uppifran och ner.

Ett utföringsexempel pä uppfinningen visas pä ritningen och förklaras närmare i det följande, där; fig. l visar förbindningen enligt uppfinningen i en frontvy, fig¿_å visar förbíndníngen enligt uppfinningen i tvärsnitt, fig¿_§ visar förbindningen enligt uppfinningen i en vy uppifrån, fig¿_3 visar flänsen hos den första förbindningsdelen i tvärsnitt, fig¿à§ visar det deformcrhara kantomrädet hos den andra förbindningsdelen och tätningen före deformationen, fíg. b visar förbindningen enligt uppfinningen i en fordonskylare, fig. 7 visar tillslutningsanordningen enligt uppfinningen för framställning av förbindningen enligt uppfinningen, fig. 8 visar tillslutningsbacken enligt uppfinningen i tvär- snitt, fig. 9 visar tillslutningsbacken enligt uppfinningen i en vy uppifrån och fig. 10 visar en anordning för öppnande av förbindningen enligt uppfinningen.

Figurerna 1, 2 och 3 visar klämförbindníngen enligt uppfinningen i färdigt, dvs tillslutet tillstånd, och använt för en värmeväxlare, vid vilken vattenbehâllaren 1 som första del och rörbottnen Z som andra del under mellanlägg av en deformerbar elastisk tätning 3 är vätske- och trycktätt för- bundna med varandra. Båda delarna bildar alltså samlings- behållaren hos en icke fullständigt visad värmeväxlare, som på känt sätt består av två sådana samlingsbehällare liksom dessa förbindande kamflänsrör, vilka genomströmmas av ett hett under tryck stående medium.

Figur 1 visar att under den här som slät förefallande ytterkanten 16 på bottnen 2 är avlånga hal 18 anordnade på avstånd från ytterkanten I6. Ovanför dessa avlånga hål 18 med längden Q, dvs mellan dessas längdsidor 19 och de mot- svarande bågformiga avsnitten 1' på ytterkanten 16 befinner Sig deformerade delområden 7, vilka i fig. 3 visar sig som inåt, i riktning mot vatten- hehällaren vettande vägformiga ntbuktningar. Figur 2 visar ett snitt genom en sådan utbuktning, alltså ett deformerat delomräde 7 och visar att bottnens I plat här star vinkel- 15 UI UI 7909496-7 4 rätt mot vattenbehållarens 1 fläns 4. Härigenom erhålles dett relativt högt böjmotstånd för denna mot böjning på grund av det av tätníngs- och innertryckkrafter påverkade kant- området 5. Mellan de avlånga hälen 18 befinner sig de icke deformerade delområdena 8, som likaså står kvar som vinkel- rätt stående plâtbleck hos bottnen 2. De gemensamt i vinkel- räta plan befintliga delområdena 7 och 8 går stadigt in över varandra och bildar den av fig. 3 framgående vågformiga profilen av ytterkanten 16. De deformerade delomrâdena 7 kan också vara lutande mot flänsen 4, om utbuktningens undre del trycks in längre över flänsen än den övre delen.

Figur 4 visar i detalj vattenbehâllarens 1 fläns 4 i tvärsnitt, varvid flänsen är rektangulärt utformad. Flänsen 4 begränsas därvid genom den övre begränsningsytan 9, sido- ytan 10, den undre på tätningen 3 liggande ytan 11 och innerytan 12. Alla dessa fyra ytor är genomgående, dvs. vinkelrätt mot ritníngsplanet, ogenombrutna så att även flänsens 4 tvärsnitt blir konstant.

Figur 5 visar rörbottnens 2 ytterområde för bildandet av förbindningen enligt uppfinningen, dvs före deformeríng av det deformerbara kantomrâdet 5. Detta ytterområde hos bottnen 2 är utformat som en rektangulär spårprofil, vilken motsvarar den i fíg. 4 beskrivna flänsprofilen. Den uppvisar ínnerytan 13, den undre ytan 14 för upptagníng av tätningen 3 liksom ytterytan 15. Det yttersta området av bottnen 2 slutar i det före deformationen vinkelrätt uppstàende kant- omrâdet 5, som utåt begränsas av den genomgående släta ytterkanten 6. Det framgår av denna framställning också att de delområden 7 som skall deformeras och de delområden 8 som inte skall deformeras här före deformationen ännu ligger i ett gemensamt plan resp. parallella plan. Av denna jäm- förande framställning mellan figurerna 1 till 3 och figuren 5 framgår att kantområdet S i området av de deformerade del~ områdena 7 efter sin deformation sträckts, då längden av de i figur 3 synliga bågarna 2' är större än det motsvarande tidigare rätlinjiga avståndet 2. Detta leder till ett deforma- tionshårdnande av det deformerade materialet och därmed till höjning av styvheten och hâllfastheten av hela förbindningen.

Figur 6 visar förbindníngen enligt uppfinningen använd för kylaren hos ett motorfordon. Den härtill hörande 10 15 30 40 5 7909496-7 vattenbehållaren 20 är utformad i plast och uppvisar vid sin yttervägg förstärkningskammar 23, vilka med sin yttre be- gränsningsytor slutar i samma plan som flänsen. Därför kan den till denna vattenbehállare 20 hörande rörbottnen 31 inte deformeras i detta omrâde kring kammarna 23. Här visar sig förbindningen enligt uppfinningen liksom det i det följande beskrivna framställningsförfarandet som fördel- aktigt, eftersom det deformerade delomrâdet 24 liksom det icke deformerade delområdet 25 kan anordnas motsvarande geometrin hos vattenbehållaren vid rörbottnen. Därutöver är förbindningen enligt uppfinningen även särskilt fördel- aktig när en sádan vattenbehàllare uppvisar en utskjutande rörmuff 22 eller liknande över den egentliga vattenbehàllar- profilen utskjutande delar. Da inskjutningen av det deforme~ rade delområdet 24 sker i horisontell riktning kan förbind- ningen enligt uppfinningen också framställas även vid sådana relativt svâråtkomliga vattenbehållare 20.

I figur 7 visas en anordning enligt uppfinningen för framställning av klämförbindníngen enligt uppfinningen i två halvsnitt, varvid figurens vänstra sida visar anordningen i öppet tillstånd och den högra sidan visar anordningen i tillslutet tillstånd. Anordningen enligt uppfinningen består i huvudsak av en fast verktygsunderdel 27 med upptagnings- back 28, vilken upptar värmeväxlaren 26 med de delar som skall förbíndas, nämligen vattenbehållaren 1 och rörbottnen 2. Verktygsöverdelen 29 är rörlig i lodrät riktning och påverkas av en press 35. Verktygsöverdelen upptar i sig i sitt omrâde ovanför vattenbehållaren 1 en medelst en tryck- fjäder 34 i förhållande till verktygsöverdelen uppstödd ner- hållare 53. På upptagningsbacken 28 är enligt uppfinningen en tillslutníngsback 30 anordnad, vilken är rörlig i horison- tell riktning, dvs tvärs mot verktygsöverdelens 29 tillslut- níngsrörelse och styrs i motsvarande glídspår. För att åstad- komma denna horisontella glidrörelse är tillslutningsbacken 50 försedd med en kilyta 31, vilken samverkar med en på verk- tygsöverdelen 29 anordnad motsvarande glidyta 32. Vid verk- tygsöverdelens rörelse nedåt, alltsa vid anordningens tillslut- ningsrörelse, glider båda kilytorna 31 och 32 så på varandra att tillslutningsbacken 30 utför en horisontell rätlinjig rörelse i riktning mot vattenbehållaren 1. l förväg är denna 10 20 7909496-7 6 vid verktygsöverdelens 20 nedåtriktade rörelse medelst tryck- fjädern 34 genom nerhållaren 33 så långt nedtryckt att flänsens överkant kommer att ligga något under tillslutnings- backens 30 underkant. Då är vägen fri för tillslutningsbackens 50 horisontella inåtriktade rörelse, varvid tillslutnings- backen då med sitt speciellt utformade deformationsområde 36 skjuter det delomrâde hos bottnen 2 som skall deformeras över den övre vågräta begränsningsytan 9 hos flänsen.

I figurerna 8 och 9 visas tillslutningsbacken 30 enligt uppfinningen närmare. Den kännetecknas av ett för deformationen av bottnens 2 kantomrâde 5 bestämt deformationsomràde 36, vilket uppvisar dels deformationsavsnitt 37 och dels mellan dessa anordnade urtagningar 38. Deformationsavsnittet 37 har en ungefär sinusformigt vågad deformatíonsyta 39, som företrädes- vis löper vinkelrätt mot tíllslutningsbackens 30 horisontal- rörelse, men även kan vara lutad. Därav följer den i figurå 9 synliga sinusformiga profilen 40 hos deformationsområdet 36. Genom den ungefär sinusvågartade böjningen av deforma- tionsytan 39 åstadkommes en ungefär likformíg sträckning av materialet i det deformerade delområdet 7. Genom urtagningarna 38 påverkas dessa områden av bottnens 2 kantområde 5 inte vid tillslutningsbackens 30 horisontella tillslutningsrörelse, - : så att de icke deformerade delområdena står kvar i oförändrat C läge.

Figur 10 visar slutligen en möjlig anordning för öppnan- _ § de av förbindningen enligt uppfinningen, t.ex. för repara- I D tionsändamål. För detta är den värmeväxlare som skall repareras inlagd och inspänd i anordningens öppningsback 41. För öpp- nande av klämförbindningen enligt uppfinningen sätts då en i É sitt ändområde hakformígt utformad hävstång 43 in mellan f vattenbehållaren 1 och bottnens 2 deformerade delområde 7 och svängs uppåt i pilens riktning. Därigenom skjuts de É deformerade delomrâdena 7 tillbaka utåt över vattenbehållarens zrfvusnnz: 1 fläns mot öppningsbackens 41 anslagskant 42. Därmed är klämförbindningen öppnad och vattenbehållaren kan lyftas ur från bottnen 2. Efter reparation kan delarna vattenbehållare 1 och botten Z med mellanlagd tätning 3 åter på samma sätt som ovan redan angivits sammanfogas och hållbart tíllslutas.

Claims (6)

f) 7909496-7 ggtentkrav

1. Klämförbindning för värmeväxlare i motorfordon mellan en med fläns försedd första del (vattenträg) och en med deformerbart kantområde försedd andra del (rör- botten), varvid kantområdet står i formbunden förbindning med flänsen och mellan de båda delarna är en deformerbar tätning anordnad, k 'a n n e t e c k n a d a v att a) kantområdet (5) på den andra delen (2) före sin deformeríng och före bildandet av klämförbindningen upp- visar en genomgående slät ytterkant (6) och b) ett på avstånd a från denna anordnad och i längd- riktningen parallellt med ytterkanten (6) sig sträckande avlångt hål (18), c) att kantområdet (5) på den andra delen (Z) efter sin deformering för bildande av klämförbíndningen uppvisar en genomgående vågformad, huvudsakligen i ett plan liggande ytterkant (16), och d) omväxlande deformerade (7) och icke deformerade (8) delområden, varvid de deformerade delområdena (7) bildar formbindningen och de icke deformerade delområdena (8) en förstyvning, e) och att kantområdet (5) är huvudsakligen två- dimensionellt deformerat, så att f) de deformerade delområdena (7) begränsas av längs- sidan (19) av de avlånga hålen (18) och det intilliggande avsnittet (l') av ytterkanten (16), och g) pressas i området av de avlånga hålens (18) längd- sträckning (1) över Elänsen (4) och h) att de inte deformerade delområdena (8) är anord- nade mellan de avlånga hålen (18). Z.

2. Klämförbindning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att flänsen (4) uppvisar ett ungefär rektangu- lärt tvärsnitt (9, 19, 11, 12) och det med flänsen (4) sam- verkande området hos den andra delen (Zl uppvisar en Flünsen (4) och tütningcn (3) upptagande rektangulär spar- prufíl (13, 14, 15) och att av deformerade och icke de- Fo!merad0 delområden (7, 8) bildade vtremsor star ungefär vinkelrätt gul flñnsvns (4) övrc yta fil) resp. sill vrplnn. S.

3. Klämfürhindning enligt krav I ~|1cr J, L Ü n n « 7909496-7 3 t c c k n a d a v att den första delen (1) är utformad som ett vattentråg (20) av plast och den andra delen (2) är utformad som metnllisk plåtbotten (21) för upptagande av en rörbunt för en värmeväxlare (26).

4. Förfarande för framställning av klämförbíndningen enligt något av kraven 1-3, k ä n n c t e c k n a d a v följande förfarandesteg: a) på bottnen av den andra delen (2) med genomgående slät ytterkant (6) läggs en deformerbar tätning (3), b) på tätningen (3) sätts flänsen (4) hos den första delen (1), c) första och andra delen (1, Z) spänns under deforma- tion av tätningen (3) så hårt mot varandra att flänsens (4) överkant (9) kommer att ligga under de avlånga hâlens (18) överkanter (19), och d) det deformerbara delområdet (7) hos den andra delen (2) pressas huvudsakligen horisontellt över flänsens (4) överkant (§) för bildande av en ungefär bâgformig ytterkant (16).

5. Anordning för framställning av en klämförbindníng enligt krav 1 eller Z eller 3, bestående av en fast verktygsunderdel med upptagningsback för upptagning av de förmonterade delar som skall förbindas samt en rörlig verktygsöverdel, k ä n n e t e c k n a d a v att på verktygsunderdelen (27) är tvärs mot tillslutningsrörelsen glidande tillslutningsbackar (30) anordnade och att till- slutningsbacken (30) vid sitt för deformering avsedda om- råde (36) omväxlande uppvisar bakom varandra anordnade deformeringsavsnitt (37) och urtagníngar (38).

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att deformeringsavsnittet (37) uppvisar i huvudsak tvâdimensionella deformationsytor (39) med ungefär sinus- kurvformig profil (40).