WO2016071039A1 - Verfahren zum herstellen einer anordnung mit einem rohrkörper und einem bauteil - Google Patents

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WO2016071039A1
WO2016071039A1 PCT/EP2015/071964 EP2015071964W WO2016071039A1 WO 2016071039 A1 WO2016071039 A1 WO 2016071039A1 EP 2015071964 W EP2015071964 W EP 2015071964W WO 2016071039 A1 WO2016071039 A1 WO 2016071039A1
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tubular body
component
arrangement
adhesion promoter
bonding agent
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PCT/EP2015/071964
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Michael Moser
Dominique WEINMANN
Carolin Sailer
Volker Schall
Nikolaus Daubitzer
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Mahle International Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an assembly with a tubular body and a component, as well as such an arrangement.
  • the invention further relates to a tempering device with such an arrangement.
  • tubular bodies are used, through which a fluid flows.
  • a tubular body is usually connected to a further component.
  • connection between the tubular body and the component is designed fluid-tight and is resistant to the particular application. This means that the arrangement of the tubular body and the component must in particular withstand the corresponding temperatures, pressures and mechanical stresses and must be tight.
  • An example of such an application is a tempering device in which such a tubular body and a component connected thereto are provided as an assembly. In tempering the tube body serves the purpose of tempering an object or a fluid, that is to cool and / or to heat.
  • Such tubular bodies are usually made of a metallic material in order to ensure a sufficient heat exchange of the tubular body.
  • the cost-intensive and / or time-consuming implementation of these joining methods between the tubular body and the component have relatively high weights.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing a method for producing an arrangement with a metallic tubular body and a component made of plastic, as well as for such an arrangement and a tempering device with such an arrangement, improved or at least other embodiments, the characterized in particular by a simplified production and / or improved resistance.
  • This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims.
  • Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the present invention is based on the basic idea, in an arrangement with a tubular body and a component, for simplified manufacture, in particular for improved resistance of the arrangement, to use a bonding agent which is used between the tubular body and the component and thus adhesion of the Component on the tubular body improved.
  • a load capacity of the arrangement in particular the connection between the tubular body and the component is improved, so that the arrangement in particular a higher Zy ierfestig speed with respect to the loads occurring such.
  • Temperature cycles and pressure threshold load and thus has improved resistance.
  • this can be dispensed with further components of the arrangement for sealing the arrangement in the region between the tubular body and the component, so that the production of the arrangement is simpler and / or less expensive.
  • the component is made of a first material, while the tubular body is made of a second material.
  • the tubular body and the component can in principle be made of any materials.
  • the arrangement can be realized in particular in the manner of a hybrid construction, in which the tubular body and the component are made of different materials ..
  • the tubular body is made of a metallic material, and / or that the component of a Plastic is made.
  • the component and the tubular body are made of the same material or similar materials.
  • the arrangement comprises the component as well as the tubular body, which are connected to each other via respectively associated connecting portions. That is, the component has a first connection portion connected to a second connection portion of the pipe body to realize connection of the component with the pipe body.
  • at least one of the connecting sections that is to say the first connecting section and / or the second connecting section, is provided with such a bonding agent for improving the adhesion of the first material, in particular of the plastic, to the tubular body.
  • the component is attached to the second connecting portion of the tubular body.
  • the provision of the tubular body with the bonding agent takes place here in the connecting portion on the outside of the tubular body, that is, on the subsequently facing the component side of the tubular body, or on the component inside of the component.
  • the adhesion promoter can be of any desired design provided that the adhesion of the first material to the tubular body is thereby improved.
  • the improvement here is to be understood relatively and refers in particular to embodiments in which the component is attached directly to the tubular body, that is, for example, without adhesion promoter.
  • adhesion promoter is provided as a layer in the associated connection section.
  • Particularly preferred embodiments are those in which the bonding agent is provided on the second connecting portion of the tubular body.
  • the component and the tubular body are manufactured separately. Subsequently, at least one of the connecting portions, preferably the second connecting portion of the tubular body, provided with such a bonding agent and the component then at the second Attached connecting portion and connected to the tubular body, in particular joined, for example glued.
  • the component can be attached to the tubular body in any desired manner. It is particularly conceivable to inject the first material of the component onto the tubular body.
  • the component is preferably made of plastic.
  • preferred embodiments provide that the plastic of the component for forming or producing the component and for attaching the component to the tubular body is sprayed onto the second connecting portion of the pipe body provided with the adhesion promoter.
  • the manufacture and the attachment of the component to the tubular body are realized by the injection of the first material of the component, namely the plastic, onto the tubular body provided with the adhesion promoter.
  • the second connecting portion of the tubular body is provided with the bonding agent and then molded with the plastic, in particular encapsulated.
  • the manufacture of the arrangement is simplified. In particular, additional steps for fabricating the component and for sealing the assembly between the component and the tubular body are eliminated.
  • the adhesion promoter ensures that the arrangement holds appropriate, typical for the particular application, loads, in particular mechanical and / or thermal type, withstand.
  • such a design provides for an integral seal, which can be dispensed with additional seals.
  • the component can be made of any plastic.
  • thermoplastics are used.
  • thermoset or a mixture of thermosets and thermoplastics are used.
  • the tubular body may be made of any material.
  • lightweight materials or lightweight materials are used.
  • the tubular body is in particular made of a metallic material.
  • variants are preferred in which the tubular body is at least partially made of an aluminum-containing material.
  • the tubular body can be made of an aluminum alloy.
  • the tubular body made entirely of aluminum, in particular all-aluminum. This leads in particular to a reduced weight of the arrangement and / or to an improved heat exchange of the tubular body with the environment and / or with a fluid flowing through the tubular body.
  • the choice of a suitable adhesion promoter depends in particular on the composition of the arrangement, in particular on the materials or materials of the tubular body and / or the component.
  • the typical loads in the associated application also have an influence on the choice of adhesion promoter.
  • the choice of adhesion promoter is such that thereby the adhesion of the first material is improved on the tubular body and / or in terms of the application sufficient media resistance and / or resilience and / or sufficient sealing between the tubular body and the component is guaranteed.
  • the adhesion promoter has an organometallic compound.
  • the adhesion promoter has in particular an organically functionalized metal compound.
  • organically functionalized silanes and / or organically functionalized titans and / or organically functionalized zirconates include in particular organically functionalized silanes and / or organically functionalized titans and / or organically functionalized zirconates.
  • the adhesion promoter may comprise at least one polymer. These include in particular polyesters and / or polyethyleneimines.
  • the adhesion of the bonding agent on the tubular body can be done in any way, provided that the bonding agent for the subsequent attachment of the component remains on the tubular body on the tubular body.
  • the bonding agent to the connecting portion of the tubular body.
  • the adhesion promoter is sprayed, vapor-deposited, printed or coated on the connecting section.
  • a mixture thereof can be used to apply the bonding agent on the connecting portion of the tubular body.
  • the bonding agent is sprayed or sprayed onto the associated section, in particular onto the tubular body.
  • the bonding agent is sprayed or sprayed onto the associated section, in particular onto the tubular body.
  • the first material, in particular the plastic, of the component is injection-molded onto the tubular body or the second connecting portion.
  • the injection molding of the bonding agent and the injection molding of the first material on the second connecting portion can be realized in the context of a two-component process, in which first the bonding agent and then the first material are sprayed onto the Rohrkorper.
  • the two-component method can be implemented particularly advantageously if one and the same injection molding tool is used to sharpen the adhesion promoter and then the first material onto the tubular body.
  • the tubular body and / or the component can be introduced into the bonding agent for use with the bonding agent.
  • the tubular body and / or the component can be immersed in particular in the bonding agent.
  • the Tube body and / or the component for accidentally moving with the bonding agent along a reservoir of adhesion promoter, in particular, is rotated.
  • the component can in principle be equipped as desired. It is conceivable in particular to form the component as a tube sheet of the arrangement which protrudes from the tubular body.
  • the tube plate can, in particular with other components, form a distributor for distributing a fluid flowing through the tube body between a plurality of tube bodies.
  • the tube plate can also, in particular with further components, be designed as a collector, which collects a fluid flowing through a plurality of tube bodies.
  • the arrangement may also have a plurality of such tubular body and / or a plurality of such components, provided that at least one such component is mounted on the invention in such a tubular body.
  • the respective tubular body may be the same and / or different.
  • the arrangement can be used in principle in any area.
  • the tubular body can be flowed through by a fluid.
  • the arrangement is preferably used in a tempering device, which serves to control the temperature of a fluid and / or an object.
  • the tempering device can therefore be designed as a heat exchanger.
  • a fluid serving to control the temperature and / or a fluid to be tempered flows through the tubular body of the arrangement.
  • the arrangement within the tubular body can be traversed by a first fluid and outside of the tubular body by a second fluid, between which, in particular via the tubular body, a heat exchange takes place.
  • Fig. 1 shows an arrangement 1, which has two tubular body 2 and a component 3.
  • the component 3 is penetrated by the tubular bodies 2 and formed as a tube plate 4.
  • the component 3 is made of a first material 5, in particular made of plastic 5 '
  • the tubular body 2 of a second material 15, in particular, are made of a metallic material 15, for example of solid aluminum 15 "
  • the component 3 has an opening 6 associated with the respective tubular body 2, through which the tubular bodies 2 are guided
  • a connection between the respective tubular body 2 and the component 3 via the second connecting portion 7 of the respective tubular body 2 and the associated first connecting portion 14 of the component 3 is realized.
  • a bonding agent 8 is provided in the connecting portions 7, 14 .
  • the bonding agent 8 serves the purpose of improving adhesion of the plastic 5 ', from which the component 3 is made, to the tubular body 2.
  • the manufacture of the arrangement 1 takes place according to FIGS. 2 and 3 in that initially the tubular bodies 2 are produced from the metallic material 15 ', as shown in FIG. Subsequently, the respective second connecting portion 7 of the respective tubular body 2 is provided with the bonding agent 8.
  • the bonding agent 8 can be applied to the respective tubular body 2 as a layer 9.
  • the bonding agent 8 for example, sprayed onto the respective tubular body 2, sprayed, vapor-deposited, printed or coated. It is also conceivable to dip the respective tubular body 2 into the bonding agent 8 or to move it along the bonding agent 8 in order to provide the respective second bonding portion 7 with the bonding agent 8.
  • the adhesion promoter 8 has an organometallic compound, for example organically functionalized silanes and / or titanium and / or zirconates. Alternatively or additionally, the adhesion promoter 8 may comprise polymers, for example polyester and / or polyethyleneimine.
  • 3 shows a production step of the arrangement 1, in which the respective tubular body 2 is provided with the bonding agent 8. In this case, the tube body 2 are brought after the accident with the bonding agent 8 in a predetermined relative position to each other, which corresponds to their position in the assembly 1, as shown in Fig. 1. Subsequently, the component 3 is attached to the second connecting portions 7 of the provided with the bonding agent 8 tubular bodies 2.
  • the attachment of the component 3 to the second connecting portions 7 and the manufacture of the component 3 is preferably carried out in that the plastic 5 ', from which the component 3 is made, is applied to the second connecting portions 7 of the provided with the bonding agent 8 tubular bodies 2 ,
  • the plastic 5 ' is preferably injected onto the second connecting sections 7, or the second connecting sections 7 are encapsulated with the plastic 5'.
  • corresponding tools not shown here, such as injection molding tools, can be used.
  • the adhesion promoter 8 is applied to the second connecting portions 7, in particular injected.
  • the application of the bonding agent 8 and the plastic 5 ' can take place successively.
  • a two-component method can be used in which the same injection molding tool, that is to say one and the same injection molding tool, is used for sharpening the adhesion promoter 8 and the plastic 5 '.
  • the arrangement 1 is media-tight with respect to fluid flows in the tubular bodies 2 or between the tubular bodies 2.
  • the resistance of the assembly 1 to mechanical and / or thermal stresses is improved.
  • 4 shows a tempering device 10, in particular a heat exchanger 11, with such an arrangement 1.
  • the formed as a tube sheet 4 component 3 cooperates with a box 12 of the tempering device 10 to form a cavity 13.
  • the component 3 is connected to the box 12.
  • the box 12 is preferably made of a plastic, so that a simple connection between the component 3 and the box 12, in particular a cohesive connection, is possible.
  • the cavity 13 serves the purpose of collecting a fluid flowing through the tubular body 2 or to divide between the tubular bodies 2.
  • the cavity 13 may have a fluidic connection, not shown here, which serves as an inlet or outlet.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (1) mit einem Rohrkörper (2) und einem mit dem Rohrkörper (2) verbundenen Bauteil (3). Eine vereinfachte Herstellung der Anordnungen (1) und/oder eine verbesserte Beständigkeit der Anordnung (1) ergibt sich dadurch, dass der Rohrkörper (2) und/oder das Bauteil (3) mit einem Haftvermittler (8) zum Verbessern der Haftung des Bauteils (3) am Rohrkörper (2) versehen werden und das Bauteil (3) anschließend am Rohrkörper (2) angebracht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine solche Anordnung (1) sowie eine Temperiereinrichtung (10) mit einer solchen Anordnung (1).

Description

Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit einem Rohrkörper und einem
Bauteil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit einem Rohrkörper und einem Bauteil, sowie eine solche Anordnung. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung.
In einer Vielzahl von Anwendungen kommen Rohrkörper zum Einsatz, die von einem Fluid durchströmt werden. Dabei wird ein solcher Rohrkörper üblicherweise mit einem weiteren Bauteil verbunden. Dabei ist es in der Regel notwendig, dass die Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil fluiddicht ausgestaltet ist und bezüglich der jeweiligen Anwendung beständig ist. Das heißt, dass die Anordnung aus dem Rohrkörper und dem Bauteil insbesondere den entsprechenden Temperaturen, Drücken und mechanischen Belastungen Stand halten und dicht sein muss. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist eine Temperiereinrichtung, in der ein solcher Rohrkörper und ein damit verbundenes Bauteil als eine Anordnung vorgesehen sind. In Temperiereinrichtungen dient der Rohrkörper dem Zweck, einen Gegenstand bzw. ein Fluid zu temperieren, das heißt zu kühlen und/oder zu wärmen.
Derartige Rohrkörper werden üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, um einen ausreichenden Wärmeaustausch des Rohrkörpers zu gewährleisten. Dabei bieten sich Bauteile an, die ebenfalls aus metallischen Werkstoffen hergestellt sind und mit dem Rohrkörper verlötet werden, um insbesondere eine mediendichte und beständige Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil zu realisieren. Vorstellbar ist es zudem, eine Verbindung des Bauteils mit dem Rohrkörper durch eine mechanische Verformung, insbesondere ein Aufweiten des Rohrkörpers, und/oder anderen Fügeverfahren zu erreichen. Nachteilig hierbei sind die kostenintensive und/oder zeitintensive Umsetzung dieser Fügeverfahren zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil. Zudem weisen derartige Anordnungen vergleichsweise hohe Gewichte auf.
Um dem entgegenzuwirken, ist es vorstellbar, ein Bauteil aus einem Kunststoff zu verwenden, um Gewicht einzusparen wobei der Rohrkörper weiterhin aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, um insbesondere die positiven Wärmeaustauscheigenschaften beizubehalten. In diesen Fällen ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil notwendig, die beispielsweise durch eine entsprechende mechanische Verspannung des Rohrkörpers und/oder des Bauteils erfolgt. Nachteilig hierbei ist, dass derartige Anordnung mit einem metallischen Rohrkörper und einem Bauteil aus Kunststoff die vorstehend erwähnten Voraussetzungen zumindest nicht ausreichend erfüllen. Insbesondere fehlt einer derartigen Anordnung eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil. Aus diesem Grund wird zwischen dem Bauteil und dem Rohrkörper üblicherweise eine Dichtung, insbesondere eine Ringdichtung und/oder eine Dichtmatte, eingesetzt, die als separater Bestandteil der Anordnung zum Einsatz kommt. Der Einsatz einer solchen Dichtung erfordert somit die Verwendung eines zusätzlichen Bauteils und verursacht bei der Herstellung der Anordnung zumindest einen zusätzlichen Herstellungsschritt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung mit einem metallischen Rohrkörper und einem aus Kunststoff hergestellten Bauteil, sowie für eine derartige Anordnung und einer Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung, verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Herstellung und/oder eine verbesserte Beständigkeit auszeichnen. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, bei einer Anordnung mit einem Rohrkörper und einem Bauteil, zum vereinfachten Herstellen, insbesondere zu einer verbesserten Beständigkeit der Anordnung, einen Haftvermittler zu verwenden, der zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil zum Einsatz kommt und somit eine Haftung des Bauteils am Rohrkörper verbessert. Hierdurch wird insbesondere eine Belastbarkeit der Anordnung, insbesondere der Verbindung zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil, verbessert, so dass die Anordnung insbesondere eine höhere Zykl ierfestig keit hinsichtlich der auftretenden Belastungen wie z.B. Temperaturzyklen und Druckschwellbelastung, und somit eine verbesserte Beständigkeit aufweist. Zudem kann hierdurch auf weitere Komponenten der Anordnung zum Abdichten der Anordnung im Bereich zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil verzichtet werden, so dass die Herstellung der Anordnung einfacher und/oder kostengünstiger wird.
Das Bauteil ist aus einem ersten Material hergestellt, während der Rohrkörper aus einen zweiten Material hergestellt ist. Dabei können der Rohrkörper und das Bauteil prinzipiell aus beliebigen Materialien hergestellt sein. Die Anordnung kann insbesondere in der Art einer Hybridkonstruktion realisiert sein, bei der der Rohrkörper und das Bauteil aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.. Hierbei ist es insbesondere vorstellbar, dass der Rohrkörper aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist, und/oder dass das Bauteil aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Vorstellbar ist es jedoch auch, dass das Bauteil und der Rohrkörper aus dem gleichen Material bzw. ähnlichen Materialien hergestellt sind. Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist die Anordnung das Bauteil sowie den Rohrkörper auf, die über jeweils zugehörige Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Das heißt, dass das Bauteil einen ersten Verbindungsabschnitt aufweist, der mit einem zweiten Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers verbunden ist, um eine Verbindung des Bauteils mit dem Rohrkörper zu realisieren. Hierzu wird zumindest einer der Verbindungsabschnitte, das heißt der erste Verbindungsabschnitt und/oder der zweite Verbindungsabschnitt, mit einem solchen Haftvermittler zum Verbessern der Haftung des ersten Materials, insbesondere des Kunststoffs, am Rohrkörper versehen. Anschließend wird das Bauteil am zweiten Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers angebracht. Das Versehen des Rohrkörpers mit dem Haftvermittler erfolgt hierbei im Verbindungsabschnitt außenseitig des Rohrkörpers, das heißt auf der anschließend dem Bauteil zugewandten Seite des Rohrkörpers, bzw. am Bauteil innenseitig des Bauteils.
Der Haftvermittler kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein, sofern hierdurch die Haftung des ersten Materials am Rohrkörper verbessert wird. Das Verbessern ist hierbei relativ zu verstehen und bezieht sich insbesondere auf Ausgestaltungen, bei denen das Bauteil unmittelbar am Rohrkörper, also beispielsweise ohne Haftvermittler, angebracht ist.
Bevorzugt sind hierbei Varianten, bei denen der Haftvermittler als eine Schicht im zugehörigen Verbindungsabschnitt versehen wird. Besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen der Haftvermittler auf den zweiten Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers versehen wird.
Als mögliche Prozessreihenfolge ist denkbar, dass das Bauteil und der Rohrkörper separat hergestellt werden. Anschließend wird zumindest einer der Verbindungsabschnitte, vorzugsweise der zweite Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers, mit einem solchen Haftvermittler versehen und das Bauteil anschließend am zweiten Verbindungsabschnitt angebracht und mit dem Rohrkörper verbunden, insbesondere gefügt, beispielsweise verklebt .
Generell kann das Bauteil auf beliebige Weise am Rohrkörper angebracht werden. Dabei ist es insbesondere vorstellbar, das erste Material des Bauteils auf den Rohrkörper zu spritzen.
Das Bauteil ist vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt.
Dabei sehen bevorzugte Ausführungsformen vor, dass der Kunststoff des Bauteils zum Ausbilden bzw. Herstellen des Bauteils und zum Anbringen des Bauteils am Rohrkörper auf den zweiten Verbindungsabschnitt des mit dem Haftvermittler versehenen Rohrkörpers gespritzt wird. Das heißt, dass das Herstellen und das Anbringen des Bauteils am Rohrkörper durch das Spritzen des ersten Materials des Bauteils, nämlich des Kunststoffs, auf den mit dem Haftvermittler versehenen Rohrkörper realisiert werden. Hierzu wird also lediglich der zweite Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers mit dem Haftvermittler versehen und anschließend mit dem Kunststoff angespritzt, insbesondere umspritzt. Hierdurch wird die Herstellung der Anordnung vereinfacht. Insbesondere entfallen zusätzliche Schritte zum Herstellen des Bauteils und zum Abdichten der Anordnung zwischen dem Bauteil und dem Rohrkörper. Dabei sorgt der Haftvermittler dafür, dass die Anordnung entsprechenden, für die jeweilige Anwendung typischen, Belastungen, insbesondere mechanischer und/oder thermischer Art, Stand hält. Zudem sorgt eine derartige Ausgestaltung für eine integrale Abdichtung, wodurch auf zusätzliche Dichtungen verzichtet werden kann.
Das Bauteil kann aus einem beliebigen Kunststoff hergestellt sein. Hierzu kommen insbesondere Thermoplaste zum Einsatz. Vorstellbar ist jedoch auch der Einsatz eines Duroplasts oder einer Mischung aus Duroplaste und Thermoplaste. Der Rohrkörper kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein. Hierzu kommen beispielsweise Leichtbauwerkstoffe bzw. Werkstoffe in Leichtbauweise zum Einsatz. Der Rohrkörper wird insbesondere aus einem metallischen Werkstoff hergestellt. Bevorzugt sind hierbei Varianten, bei denen der Rohrkörper zumindest teilweiseaus einem aluminiumhaltigen Werkstoff hergestellt ist. Das heißt insbesondere, dass der Rohrkörper aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein kann. Vorstellbar ist es auch, den Rohrkörper vollständig aus Aluminium, insbesondere aus Vollaluminium, herzustellen. Dies führt insbesondere zu einem reduzierten Gewicht der Anordnung und/oder zu einem verbesserten Wärmeaustausch des Rohrkörpers mit der Umgebung und/oder mit einem durch den Rohrkörper strömenden Fluid.
Die Auswahl eines geeigneten Haftvermittlers hängt insbesondere von der Zusammensetzung der Anordnung, insbesondere von den Materialien bzw. Werkstoffen des Rohrkörpers und/oder des Bauteils, ab. Auch die in der zugehörigen Anwendung typischen Belastungen haben einen Einfluss auf die Auswahl des Haftvermittlers. Dabei erfolgt die Auswahl des Haftvermittlers derart, dass hierdurch die Haftung des ersten Materials am Rohrkörper verbessert wird und/oder in Bezug auf die Anwendung eine ausreichende Medienbeständigkeit und/oder Belastbarkeit und/oder ein ausreichendes Abdichten zwischen dem Rohrkörper und dem Bauteil gewährleistet ist.
Vorstellbar ist es beispielsweise, dass der Haftvermittler eine metallorganische Verbindung aufweist. Das heißt, dass der Haftvermittler insbesondere eine organisch funktionalisierte Metallverbindung aufweist. Hierzu zählen insbesondere organisch funktionalisierte Silane und/oder organisch funktionalisierte Titane und/oder organisch funktionalisierte Zirkonate.
Alternativ oder zusätzlich kann der Haftvermittler zumindest ein Polymer aufweisen. Hierzu zählen insbesondere Polyester und/oder Polyethylenimine. Das Versehen des Haftvermittlers am Rohrkörper kann auf beliebige Weise erfolgen, sofern der Haftvermittler für das anschließende Anbringen des Bauteils am Rohrkörper am Rohrkörper verbleibt.
Hierzu ist es vorstellbar, den Haftvermittler auf den Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers aufzutragen. Das heißt, dass der Haftvermittler auf dem Verbindungsabschnitt gesprüht, bedampft, bedruckt oder beschichtet wird. Selbstverständlich kann auch eine Mischung daraus zum Einsatz kommen, um den Haftvermittler auf den Verbindungsabschnitt des Rohrkörpers aufzutragen.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Haftvermittler auf zugehörigen Abschnitt, insbesondere auf den Rohrkorpergespritzt bzw. angespritzt, wird. Somit ist ein einfaches und effektives Versehen des zugehörigen Verbindungsabschnitts mit dem Haftvermittler möglich.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn auch das erste Material, insbesondere der Kunststoff, des Bauteils auf den Rohrkörper bzw. den zweiten Verbindungsabschnitt angespritzt wird. Hierbei lassen sich das Anspritzen des Haftvermittler und das Anspritzten des ersten Materials auf den zweiten Verbindungsabschnitt im Rahmen eines Zweikomponentenverfahrens verwirklichen, bei dem zunächst der Haftvermittler und dann das erste Materialauf den Rohrkorpergespritzt werden. Besonders vorteilhaft lässt sich das Zweikomponentenverfahren realisieren, wenn hierfür ein und dasselbe Spritzwerkzeug verwendet wird, um den Haftvermittler und anschließend das erste Material auf den Rohrkörper anzuspitzen.
Gemäß weiteren Varianten können der Rohrkörper und/oder das Bauteil zum Versehen mit dem Haftvermittler in den Haftvermittler eingebracht werden. Das heißt, dass der Rohrkörper und/oder das Bauteils insbesondere in den Haftvermittler getaucht werden können. Vorstellbar sind auch Ausführungsformen, bei denen der Rohrkörper und/oder das Bauteil zum Versehen mit dem Haftvermittler entlang eines Reservoirs aus Haftvermittler bewegt, insbesondere rotiert, wird.
Das Bauteil kann prinzipiell beliebig ausgestattet sein. Vorstellbar ist es insbesondere, das Bauteil als ein Rohrboden der Anordnung auszubilden, der vom Rohrkörper absteht. Der Rohrboden kann hierbei, insbesondere mit weiteren Komponenten, einen Verteiler zum Verteilen eines durch den Rohrkörper strömenden Fluids zwischen mehreren Rohrkörpern ausbilden. Der Rohrboden kann auch, insbesondere mit weiteren Komponenten, als ein Sammler ausgebildet sein, der ein durch mehrere Rohrkörper strömendes Fluid sammelt.
Selbstverständlich kann die Anordnung auch mehrere solche Rohrkörper und/oder mehrere solche Bauteile aufweisen, sofern zumindest ein solches Bauteil auf erfindungsgemäße Weise an einem solchen Rohrkörper angebracht ist. Dabei können die jeweiligen Rohrkörper gleich und/oder unterschiedlich ausgebildet sein. Entsprechendes gilt für die Bauteile, die jeweils gleich und/oder unterschiedlich ausgebildet sein können.
Die Anordnung kann prinzipiell in einem beliebigen Bereich zum Einsatz kommen. Dabei kann der Rohrkörper von einem Fluid durchströmbar sein.
Die Anordnung kommt vorzugsweise in einer Temperiereinrichtung zum Einsatz, die der Temperierung eines Fluids und/oder eines Gegenstandes dient. Die Temperiereinrichtung kann also als ein Wärmetauscher ausgebildet sein. Dabei strömt vorzugsweise ein der Temperierung dienendes Fluid und/oder ein zu temperierendes Fluid durch den Rohrkörper der Anordnung. Hierzu kann die Anordnung innerhalb des Rohrkörpers von einem ersten Fluid und außerhalb des Rohrkörpers von einem zweiten Fluid durchströmbar sein, zwischen denen, insbesondere über den Rohrkörper, ein Wärmetauschtausch stattfindet. Es versteht sich, dass neben dem Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung sowie einer solchen Anordnung, auch eine solche Temperiereinrichtung mit einer solchen Anordnung zum Gegenstand dieser Erfindung gehört.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anordnung,
Fig. 2 und 3 verschiedene Verfahrensschritte beim Herstellen der Anordnung.
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Temperiereinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 , die zwei Rohrkörper 2 sowie ein Bauteil 3 aufweist. Das Bauteil 3 ist von den Rohrkörpern 2 durchsetzt und als ein Rohrboden 4 ausgebildet. Dabei ist das Bauteil 3 aus einem ersten Material 5, insbesondere aus Kunststoff 5' hergestellt, während die Rohrkörper 2 aus einem zweiten Material 15, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff 15, beispielsweise aus Vollaluminium 15", hergestellt sind. Das Bauteil 3 weist eine dem jeweiligen Rohrkörper 2 zugeordnete Öffnung 6 auf, durch die die Rohrkörper 2 geführt sind. Ein zweiter Verbindungsabschnitt 7 des jeweiligen Rohrkörpers 2 ist in einer solchen zugehörigen Öffnung 6 angeordnet, die einen ersten Verbindungsabschnitt 14 des Bauteils bildet. Dabei ist eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Rohrkörper 2 und dem Bauteil 3 über den zweiten Verbindungabschnitt 7 des jeweiligen Rohrkörpers 2 und den zugehörigen ersten Verbindungsabschnitt 14 des Bauteils 3 realisiert.
In Fig. 1 ist ferner zu erkennen, dass in den Verbindungsabschnitten 7, 14 ein Haftvermittler 8 vorgesehen ist. Der Haftvermittler 8 dient dabei dem Zweck, eine Haftung des Kunststoffs 5', aus dem das Bauteil 3 hergestellt ist, am Rohrkörper 2 zu verbessern.
Das Herstellen der Anordnung 1 erfolgt gemäß den Fig. 2 und 3 dadurch, dass zunächst die Rohrkörper 2 aus dem metallischen Werkstoff 15'hergestellt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Anschließend wird der jeweilige zweite Verbindungsabschnitt 7 des jeweiligen Rohrkörpers 2 mit dem Haftvermittler 8 versehen. Dabei kann der Haftvermittler 8 auf den jeweiligen Rohrkörper 2 als eine Schicht 9, aufgetragen werden. Hierzu kann der Haftvermittler 8 beispielsweise auf den jeweiligen Rohrkörper 2 gesprüht, gespritzt, bedampft, bedruckt oder beschichtet werden. Vorstellbar ist es auch, den jeweiligen Rohrkörper 2 in den Haftvermittler 8 zu tauchen oder entlang des Haftvermittlers 8 zu bewegen, um den jeweiligen zweiten Verbindungsabschnitt 7 mit dem Haftvermittler 8 zu versehen.
Der Haftvermittler 8 weist eine metallorganische Verbindung, beispielsweise organisch funktionalisierte Silane und/oder Titane und/oder Zirkonate auf. Alternativ oder zusätzlich kann der Haftvermittler 8 Polymere, beispielsweise Polyester und/oder Polyethylenimin aufweisen. Fig. 3 zeigt einen Herstellungsschritt der Anordnung 1 , bei dem der jeweilige Rohrkörper 2 mit dem Haftvermittler 8 versehen ist. Dabei werden die Rohrkörper 2 nach dem Versehen mit dem Haftvermittler 8 in eine vorbestimmte relative Position zueinander gebracht, die ihrer Position in der Anordnung 1 entspricht, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Anschließend wird das Bauteil 3 an den zweiten Verbindungsabschnitten 7 der mit dem Haftvermittler 8 versehenen Rohrkörpern 2 angebracht. Das Anbringen des Bauteils 3 an den zweiten Verbindungsabschnitten 7 und das Herstellen des Bauteils 3 erfolgt dabei bevorzugt dadurch, dass der Kunststoff 5', aus dem das Bauteil 3 hergestellt ist, auf die zweiten Verbindungsabschnitte 7 der mit dem Haftvermittler 8 versehenen Rohrkörpern 2 appliziert wird. Hierzu wird der Kunststoff 5' vorzugsweise auf die zweiten Verbindungsabschnitte 7 gespritzt, bzw. die zweiten Verbindungsabschnitte 7 mit dem Kunststoff 5' umspritzt. Hierbei können entsprechende, hier nicht gezeigte Werkzeuge, wie beispielsweise Spritzgusswerkzeuge, zum Einsatz kommen.
Bevorzugt wird auch der Haftvermittler 8 auf die zweiten Verbindungsabschnitte 7 appliziert, insbesondere gespritzt. Dabei können die Applikation des Haftvermittlers 8 und des Kunststoffs 5' nacheinander erfolgen. Hierbei kann ein Zweikomponentenverfahren zum Einsatz kommen, bei dem zum Anspitzen des Haftvermittlers 8 und des Kunststoffs 5' dasselbe Spritzwerkzeug, das heißt insbesondere ein und dasselbe Spritzwerkzeug, verwendet wird.
Das Anbringen des Bauteils 3 an den Rohrkörpern 2, insbesondere das Spritzen des Kunststoffs 5' auf den Rohrkörpern 2, erfolgt dabei derart, dass dadurch die in Fig. 1 gezeigte Anordnung 1 hergestellt wird. Hierdurch ergibt sich eine Anordnung 1 , die ein ausreichendes Abdichten zwischen den Rohrkörpern 2 und dem Bauteil 3, insbesondere im Bereich der Öffnungen 6, aufweist. Zudem ist die Anordnung 1 bezüglich Fluidströmungen in den Rohrkörpern 2 bzw. zwischen den Rohrkörpern 2 mediendicht. Auch ist die Beständigkeit der Anordnung 1 gegenüber mechanischer und/oder thermischer Belastungen verbessert. Fig. 4 zeigt eine Temperiereinrichtung 10, insbesondere einen Wärmetauscher 1 1 , mit einer solchen Anordnung 1 . Dabei wirkt das als Rohrboden 4 ausgebildete Bauteil 3 mit einem Kasten 12 der Temperiereinrichtung 10 zusammen, um einen Hohlraum 13 auszubilden. Hierzu ist das Bauteil 3 mit dem Kasten 12 verbunden. Dabei ist der Kasten 12 vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt, so dass eine einfache Verbindung zwischen dem Bauteil 3 und dem Kasten 12, insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung, möglich ist. Der Hohlraum 13 dient dabei dem Zweck, ein durch die Rohrkörper 2 strömendes Fluid zu sammeln oder zwischen den Rohrkörpern 2 zu teilen. Hierzu kann der Hohlraum 13 über einen hier nicht gezeigten fluidischen Anschluss verfügen, der als Einlass bzw. Auslass dient.
*****

Claims

Ansprüche
Verfahren zum Herstellen einer Anordnung (1 ), vorzugsweise für eine Temperiereinrichtung (10), mit einem Rohrkörper (2) und einem aus einem ersten Material (5) hergestellten Bauteil (3), das einen ersten Verbindungsabschnitt (14) aufweist, das mit einem zweiten Verbindungsabschnitt (7) des Rohrkörpers (2) verbunden ist, wobei
a) der Rohrkörper (2) aus einem zweiten Material (15) hergestellt wird, b) zumindest einer der Verbindungsabschnitte (7, 14) mit einem Haftvermittler (8) zum Verbessern der Haftung des ersten Materials (5) am Rohrkörper (2) versehen wird,
c) das Bauteil (3) am zweiten Verbindungsabschnitt (7) des Rohrkörpers (2) angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass als erstes Material (5) Kunststoff (5') verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kunststoff (5') zum Ausbilden des Bauteils (3) und zum Anbringen des Bauteils (3) am Rohrkörper (2) auf den zweiten Verbindungsabschnitt (7) des mit dem Haftvermittler (8) versehenen Rohrkörpers (2) angespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haftvermittler (8) auf zumindest einem der Verbindungsabschnitte (7, 14) angespritzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Anspritzen des Haftvermittlers (8) und des Kunststoffs (5) ein Zweikomponentenverfahren, insbesondere mit ein und demselben Spritwerkzeugs, verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass als zweites Material (15) ein Leichtbaumaterial verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass als zweites Material (15) ein aluminiumhaltiger Werkstoff, insbesondere Aluminium, verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verbindungsabschnitt (7, 14) mit einem solchen Haftvermittler (8) versehen wird, der eine metallorganische Verbindung und/oder Polymere aufweist.
9. Anordnung (1 ) mit einem Rohrkörper (2) und einem Bauteil (3), wobei die Anordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bauteil (3) als ein Rohrboden (4) ausgebildet ist. Temperiereinrichtung (10), insbesondere Wärmetauscher (1 1 ), mit einer Anordnung (1 ) nach Anspruch 9 oder 10.
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