DE102005056224A1 - Verbindungsanordnung für Kältemittelleitungen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung (1) für mobile Kälteanlagen, insbesondere für das Kältemittel CO¶2¶, bei der ein Leitungsendstück (3) bewegbar durch ein Kupplungsstück (4) geführt ist und einen durch spanlose plastische Verformung erzeugten ringförmigen Bund (12) und eine konische Dichtfläche (11) aufweist. Das Kupplungsstück (4) ist mit einer weiteren Klimakreislaufkomponente (5) durch eine seitlich angeordnete Schraube (7) verbunden. Die weitere Klimakreislaufkomponente (5) weist eine zu der Dichtfläche (11) des Leitungsendstückes (3) korrespondierende Dichtfläche (14, 19) auf, die bei der Montage in die Dichtfläche (11) des Leitungsendstückes (3) gepresst wird, wobei die Dichtfläche (11) des Leitungsendstückes (3) mindestens teilweise plastisch verformt wird. Durch diese Pressung mit Verformung wird die Dichtheit zwischen dem Leitungsendstück (3) und der weiteren Klimakreislaufkomponente (5) gewährleistet, eine zusätzliche Dichtung ist nicht erforderlich.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung für mobile Kälteanlagen zur Verbindung von Kältemittelleitungen mit weiteren Klimakreislaufkomponenten, insbesondere für das Kältemittel CO2, aus einem mit einem ersten Leitungsendstück bewegbar verbindbaren ersten Kupplungsstück und einer weiteren Klimakreislaufkomponente, wobei das erste Kupplungsstück und die weitere Klimakreislaufkomponente durch Befestigungsmittel derart zusammengefügt sind, dass das erste Leitungsendstück und die weitere Klimakreislaufkomponente über je eine Bohrung mit Dichtflächen miteinander verbunden sind, wobei als Befestigungsmittel eine einzige, seitlich von den Dichtflächen versetzt angeordnete Schraube vorgesehen ist und dass im Abstand von der Schraube auf derjenigen Seite, die den Dichtflächen abgewandt ist, ein nicht komprimierbarer Formkörper als Abstandhalter zwischen dem ersten Kupplungsstück und der weiteren Klimakreislaufkomponente angeordnet ist.
- In der
EP 1 445 529 A1 ist eine Verbindungsanordnung für Kältemittelleitungen der genannten Art offenbart. Zwischen den Dichtflächen ist ein Flachring als Dichtelement eingelegt, der zusätzlich montiert werden muss. Wenn der Flachring zudem aus einem Elastomer besteht oder dieses umfasst, muss dafür Sorge getragen werden, dass sich das Elastomer unter Temperatur-, Druck- und/oder Vibrationseinfluss vom nicht Trägermaterial ablösen und in den Klimakreislauf gelangen kann. - Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass eine durch Fertigungstoleranzen der Kupplungs- bzw. Klimakreislaufkomponenten winklige Stellung der Dichtflächen zueinander von bis zu 0,37° dazu führen kann, dass der Flachring nicht gleichmäßig stark zusammengepresst wird und es somit zu einer einseitigen Leckage kommt.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die beschriebene Verbindungsanordnung derart zu verbessern, dass ein Dichtring nicht mehr erforderlich ist und die Dichtfunktion unabhängiger von Fertigungstoleranzen der Kupplungs- bzw. Klimakreislaufkomponenten ist.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
- – dass das erste Leitungsendstück durch die Bohrung des ersten Kupplungsstückes hindurchgeführt ist und an seinem der weiteren Klimakreislaufkomponente zugewandten und aus dem ersten Kupplungsstück herausragenden Ende eine sich konisch oder kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des ersten Leitungsendstückes spanlos erzeugte Dichtfläche aufweist, und
- – dass das erste Kupplungsstück an dem der weiteren Klimakreislaufkomponente zugewandten Ende der Bohrung einen auf die weitere Klimakreislaufkomponente zuweisenden ringförmigen Bund aufweist,
- Durch die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung wird eine sichere metallische Abdichtung gegenüber dem Kältemittel gewährleistet, ohne dass eine zusätzliche Abdichtung in Form eines Dichtrings erforderlich ist. Die Montage des Dichtringes, insbesondere zusammen mit der in der
EP 1 445 529 A1 offenbarten Kunststoffkappe, entfällt. - Die Abdichtung des in der Kältemittelleitung fließenden Kältemittels ist rein metallisch. Da ein Dichtring erfindungsgemäß nicht mehr erforderlich ist, spielt auch die Frage der gegenüber dem Kältemittel erforderlichen Beständigkeit eines Elastomers, aus dem der Dichtring üblicherweise besteht, keine Rolle mehr. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass erfindungsgemäß kein Elastomer aus einem Dichtring in den Kältekreislauf gelangen kann.
- Die Dichtheit der Verbindungsanordnung wird dadurch erreicht, dass das erste Leitungsendstück an dem genannten Ende eine sich konisch oder kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des ersten Leitungsendstückes spanlos erzeugte Dichtfläche aufweist.
- Die Dichtfläche des ersten Kupplungsstückes ist somit nicht mehr auf dem Kupplungsstück selbst angeordnet, sondern ist Bestandteil des Leitungsendstückes.
- Die sich konisch oder kugelförmig erstreckende Dichtfläche wird hierbei üblicherweise dadurch erhalten, dass das Leitungsendstück zunächst radial nach außen und anschließend wieder nach innen gebogen wird.
- Die Längsachse des Leitungsendstückes bildet hierbei gleichzeitig die Mittelachse des entstehenden Konus. Im Falle einer Kugelform befindet sich der Mittelpunkt der wenigstens teilweise entstehenden Kugel auf der Längsachse. Die Dichtfläche selbst ist dann auf der Mantelfläche des entstehenden Konus bzw. der wenigstens teilweise entstehenden Kugel angeordnet und umläuft das Leitungsendstück ringförmig.
- Die Klimakreislaufkomponente weist ihrerseits eine entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch erstreckende Dichtfläche aufweist, die spanend erzeugt ist. Diese Dichtfläche befindet sich dann selbstverständlich auf der Innenseite eines quasi konischen Trichters.
- Beim Zusammenfügen des ersten Kupplungsstückes und der Klimakreislaufkomponente greifen die beiden Dichtflächen ineinander.
- Wird die Schraube der Verbindungsanordnung angezogen, so werden die Dichtflächen aufeinander gepresst.
- Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Leitungsendstückes des ersten Kupplungsstücks und mithin der Dichtfläche wird ein metallischer Kontakt zwischen dieser Dichtfläche und der Dichtfläche der Klimakreislaufkomponente hergestellt, wobei aufgrund der plastischen Verformbarkeit des Leitungsendstückes des ersten Kupplungsstücks und mithin der Dichtfläche wenigstens ein Teil der metallischen Kontaktfläche dieser Dichtfläche plastisch verformt wird. Dadurch wird das so genannte Microsealing im Bereich der Rauhtiefen erreicht.
- Diese plastische Verformung bzw. Verformbarkeit des Leitungsendstückes des ersten Kupplungsstücks und mithin der Dichtfläche gewährleistet die erforderliche Dichtheit gegenüber dem Kältemittel.
- Die sich gegenüberliegenden Dichtflächen sind erfindungsgemäß so ausgeführt, dass sie sich im fertig montierten Zustand in einer kreisrunden Fläche berühren. Diese Berührungsfläche ist so gewählt, dass durch die Zugkraft der Schraube eine plastische Verformung an der Berührungsfläche des ersten Leitungsendstücks des ersten Kupplungsstücks und mithin der Dichtfläche stattfindet.
- Diese plastische Verformung ist aber begrenzt durch die elastische Nachgiebigkeit des nach Art eines Konus oder einer Kugel verformten Endstücks und der dadurch resultierenden größeren Berührungsfläche der Dichtflächen, so dass eine dynamische Belastung, eine Toleranz beim Anziehdrehmoment und eine mehrmalige Montage möglich sind. Es hat sich gezeigt, dass diese Elastizität ausreicht, um bei unterschiedlichen Betriebszuständen, die von Temperaturen, Drücken oder Schwingungen beeinflusst werden, jeweils die für die Dichtwirkung notwendige Flächenpressung aufzubringen.
- Die Toleranzbreite für die Winkelstellung zwischen dem Kupplungsstück und der weiteren Klimakreislaufkomponente bei der Montage wird hierbei dadurch vergrößert, dass die beiden sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtflächen trotz einer Winkelstellung ihrer beiden Mittelachsen zueinander eine abdichtende Ringfläche ausbilden.
- Dieses Verhalten wird dadurch erzielt, dass die beiden sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtflächen einen Winkelunterschied aufweisen, wobei der Öffnungswinkel der trichterförmig ausgebildeten Dichtfläche gegenüber dem Spitzenwinkel der kegelförmigen Dichtfläche um ein Maß größer sein muss, das so zu wählen ist, dass die aufgrund von Fertigung und Betrieb im Vergleich zum Nennmaß auftretenden maßlichen Veränderungen nicht zu einer großflächigen, einseitigen Anlage führen, sondern immer eine kreisringförmige Anlagefläche zwischen den Kupplungsstücken entsteht. Somit ist gewährleistet, dass die für die Dichtwirkung gegenüber dem Medium notwendige Kraft zu jedem Zeitpunkt gegeben ist.
- Vorteilhaft ist außerdem, dass das Kupplungsstück während des Herstellprozesses keiner Wärmebehandlung insbesondere durch einen Lötprozess unterliegt, da das Leitungsendstück nicht stoffschlüssig mit dem Kupplungsstück verbunden ist.
- Dadurch wird erreicht, dass die Festigkeitseigenschaften des Kupplungsstückes nicht negativ verändert werden. Dies führt zu einer geringeren Durchbiegung unter Krafteinwirkung und erhöht mithin die Stabilität des Kupplungsstückes. Durch die geringere Durchbiegung wird eine einseitige Krafteinleitung in die Dichtfläche verhindert.
- Aber schon allein dadurch, dass die Dichtfläche nunmehr Bestandteil des Leitungsendstücks und nicht mehr des Kupplungsstücks ist, wird vorteilhaft gegenüber dem Stand der Technik verhindert, dass der sonst übliche Wärmeeintrag zu einem Wärmeverzug im Kupplungsstück und mithin zu Veränderungen der Dichtflächen in Form und Lage führt. Die maßlichen Schwankungen des resultierenden Spaltes zwischen Kupplungsstück und Klimakreislaufkomponente können so vorteilhaft sehr gering gehalten werden. Die Prozesssicherheit wird durch diese Vorgehensweise erhöht.
- Vorteilhaft ist außerdem, dass sich die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung auch bei nur wenig zur Verfügung stehenden Bauraum, in sehr kurzer Zeit und automatisiert montieren lässt. Dies ist auf dem vorliegenden Gebiet der mobilen Kälteanlagen von großer Wichtigkeit, zumal das aus dem Stand der Technik bekannte Anziehen von Verbindungsanordnungen mit einem Gabel- oder Ringschlüssel nicht anwendbar ist.
- Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung erfüllt insbesondere folgende Anforderung:
- – Gewährleistung hoher Dichtheit bis 145 bar Betriebsdruck
- – Temperaturbeständigkeit bis 165°C Dauertemperatur und 180°C kurzzeitig
- – montage-/demontagefreundlich
- – beständig gegen das so genannte R744 (Kältemittel CO2) und gängige Kältemaschinenöle
- – Wegfall der Form- und Lageveränderung der Dichtflächen durch Wärmeeintrag aufgrund eines Lötprozesses
- – Bereitstellung ausreichender Elastizität und vor allem Plastizität der Dichtflächen zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen, Winkelstellungen und Spaltmaßänderungen durch unterschiedliche Betriebszustände
- – Gewährleistung einer ausreichenden Prozesssicherheit durch beherrschbaren Prozess der Umformung
- – Gewährleistung einer mehrmaligen Montier-/Demontierbarkeit der Verbindung durch Ausnutzung der Elastizität des verformten Leitungsendstücks
- – Gewährleistung einer Sicherheit für eine Demontage der Verbindung unter Innendruck, dadurch, dass der Druck hörbar bei der Demontage entweicht
- Gegenüber der sich konisch erstreckenden Dichtfläche hat die sich kugelförmig erstreckende Dichtfläche den Vorteil, dass die Form- und Lagetoleranz des Leitungsendes in weiteren Grenzen gehalten werden kann, um eine gleichmäßige kreisrunde Anlagefläche bzw. Dichtfläche zu erzielen. Die Berührungs-, Anlage bzw. Dichtfläche wird hierbei vom Leitungsende der konischen Umformung in Richtung Mitte der kugelförmigen Umformung verschoben. Dort ist die Qualität der Fläche nicht von der Qualität des Leitungsendstückes abhängig.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Leitungsendstück im Bereich der Bohrung des ersten Kupplungsstückes eine Aufweitung aufweist, derart, dass das erste Kupplungsstück verdrehsicher und unbewegbar auf dem ersten Leitungsendstück festgelegt ist.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die weitere Klimakreislaufkomponente aus einem zweiten Kupplungsstück und einem zweiten Leitungsendstück aufgebaut ist, wobei das zweite Leitungsendstück durch eine Bohrung des zweiten Kupplungsstückes hindurchgeführt ist und an seinem dem ersten Kupplungsstück zugewandten und aus dem zweiten Kupplungsstück herausragenden Ende eine sich konisch oder kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des zweiten Leitungsendstückes spanlos erzeugte Dichtfläche aufweist.
- Die Weiterbildung entspricht in diesem Aufbau dem des ersten Kupplungsstückes und des ersten Leitungsendstück. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen kann auf die obigen Ausführungen zu den damit erreichten Vorteilen verwiesen werden.
- Weiterhin ist vorgesehen, dass das zweite Kupplungsstück an dem dem ersten Kupplungsstück zugewandten Ende der Bohrung einen auf das erste Kupplungsstück zuweisenden ringförmigen Bund aufweist, wobei der ringförmige Bund der dem ersten Kupplungsstück abgewandten Rückseite der sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtfläche des zweiten Leitungsendstückes zugeordnet ist und in fertig montiertem Zustand auf diese Rückseite drückend die sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtfläche des zweiten Leitungsendstückes dichtringlos auf die entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch oder kugelförmig erstreckende Dichtfläche des ersten Leitungsendstücks presst.
- Die Weiterbildung entspricht in diesem Aufbau dem des ersten Kupplungsstückes und des ersten Leitungsendstück. Zwecks Vermeidung von Wiederholungen kann auf die obigen Ausführungen zu den damit erreichten Vorteilen verwiesen werden.
- Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Leitungsendstück im Bereich der Bohrung des zweiten Kupplungsstückes eine Aufweitung aufweist, derart, dass das zweite Kupplungsstück verdrehsicher und unbewegbar auf dem zweiten Leitungsendstück festgelegt ist.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht wenigstens ein Leitungsendstück aus einem Material, dass derart elastisch und derart plastisch ist, dass Fertigungstoleranzen, Winkelstellungen und insbesondere durch unterschiedliche Betriebszustände hervorgerufene Spaltmaßänderungen der verbundenen Kupplungsstücke ausgleichbar sind.
- Unterschiedliche Betriebzustände können sich durch unterschiedliche Temperaturen und Drücke sowie durch Vibrationen ergeben.
- Die Elastizität des Materials gewährleistet insbesondere eine mehrmalige Montier- und Demontierbarkeit der Verbindungsanordnung, ohne dass eine Beeinträchtigung der Dichtfunktion zu befürchten ist.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Leitungsendstück aus einem Material, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, mit einer Ersatzstreckgrenze besteht, die kleiner, vorzugsweise um mindestens die Hälfte, besonders bevorzugt um mindestens ein Drittel kleiner, als die Ersatzstreckgrenze desjenigen Materials ist, aus dem die Anschlussstücke und/oder Klimakreislaufkomponenten bestehen.
- Das Material der Dichtfläche entspricht erfindungsgemäß nicht mehr dem der Kupplungsstücke oder der Klimakreislaufkomponenten, sondern dem des wenigstens einen Leitungsendstückes. Dadurch hat die Dichtfläche die Materialeigenschaften, beispielsweise im Hinblick auf die Zug- und Druckfestigkeit und die Härte, des Leitungsendstückes. Als geeignetes Material hat sich insbesondere eine dem Fachmann unter der Bezeichnung "EN-AW-5049 W 18" bekannte Aluminiumlegierung erwiesen, die eine Ersatzstreckgenze Rp0,2 von 80 N/mm2 aufweist. Das Material der Kupplungsstücke oder der Klimakreislaufkomponenten hat vorzugsweise eine Ersatzstreckgrenze Rp0,2 von 240 N/mm2.
- Dadurch wird erreicht, dass nur eine geringere Kraft und somit nur ein geringeres Anziehdrehmoment der Schraube notwendig ist, um die im fertig montierten Zustand der Verbindungsanordnung sich einstellende ringförmige Dichtfläche plastisch zu verformen.
- Die genannte Aluminiumlegierung gewährleistet aufgrund ihrer Elastizität zudem eine mehrmalige Montier- und Demontierbarkeit der Verbindungsanordnung, ohne dass eine Beeinträchtigung der Dichtfunktion zu befürchten ist.
- Die Leitungsendstücke sind entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung zueinander fluchtend angeordnet.
- Weiterhin ist vorgesehen, dass der Biegeradius im direkten Verlauf des Leitungsendstückes an das Kupplungsstück kleiner als 0,9·Außendurchmesser des Leitungsendstückes, vorzugsweise 0,6 bis 0,8·Außendurchmesser des Leitungsendstückes ist.
- Dadurch wird erreicht, dass die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung in der mobile Kälteanlage in hoher Stückzahl einsetzbar ist. Die Gesamthöhe der Verbindungsanordnung inklusive erstem Leitungsbogen wird vorteilhaft besonders klein gehalten, wobei ein radialer Abgang senkrecht zur Durchgangsachse des Kupplungsstückes nachgestellt wird.
- Die heute gebräuchlichen radialen Leitungsabgänge bieten allein den Vorteil einer kleinen Aufbauhöhe der Verbindungsanordnung, sind aber mit der erfindungsgemäß beschriebenen Umformung des Leitungsendstückes zur Dichtfläche nicht kombinierbar.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigen
-
1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit zwei Leitungsendabschnitten im fertig montierten Zustand, -
2 eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit zwei konischen Dichtflächen in Aufsicht, -
3 eine Ausschnittvergrößerung der2 , -
4 eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit zwei Leitungsendabschnitten und zwei konischen Dichtflächen in Aufsicht, -
5 eine Ausschnittvergrößerung der4 , -
6 eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung Aufsicht, -
7 eine Ausschnittvergrößerung der6 , -
8 eine schematische Querschnittsdarstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung mit zwei Leitungsendabschnitten sowie einer konischen und einer kugelförmigen Dichtfläche in Aufsicht und -
9 eine Ausschnittvergrößerung der8 . - Die in
1 dargestellte Verbindungsanordnung1 für Kältemittelleitungen2 besteht aus einem dicht mit einem ersten Leitungsendstück3 verbundenen ersten Kupplungsstück4 und einem dicht mit einem zweiten Leitungsendstück18 verbundenen zweiten Kupplungsstück16 . Die Kupplungsstücke4 ,18 sind mittels einer Schraube7 miteinander verspannt. - Die in
2 dargestellte Verbindungsanordnung1 für Kältemittelleitungen2 besteht aus einem dicht mit einem ersten Leitungsendstück3 verbundenen ersten Kupplungsstück4 und einer weiteren Klimakreislaufkomponente5 , beispielsweise einem Verdampfer. Das erste Kupplungsstück4 weist eine Bohrung6 auf, durch die das Leitungsendstück3 hindurchgeführt ist. Das erste Leitungsendstück3 ist im Bereich der Bohrung6 um ein hier nicht sichtbares Maß aufgeweitet, so dass sich zwischen dem ersten Leitungsendstück3 und dem ersten Kupplungsstück4 eine Pressverbindung ergibt. Das Kupplungsstück4 und die weitere Klimakreislaufkomponente5 sind mittels einer Schraube7 miteinander verspannt. - Zwischen dem Kupplungsstück
4 und der weiteren Klimakreislaufkomponente5 , die durch einen Spalt8 voneinander beabstandet sind, ist in einem vorbestimmten Abstand von der Schraube7 und auf der der Bohrung6 gegenüberliegenden Seite der Schraube7 ein nicht komprimierbarer Abstandshalter9 angeordnet. - In
3 ist eine Ausschnittvergrößerung aus der2 dargestellt. Das erste Leitungsendstück3 weist an seinem der weiteren Klimakreislaufkomponente5 zugewandten und aus dem ersten Kupplungsstück4 herausragenden Ende10 eine sich konisch erstreckende, durch plastische Verformung des Leitungsendstückes3 spanlos erzeugte Dichtfläche11 auf, die durch die spanlose Verformung einen größeren Durchmesser aufweist als der Rest des Leitungsendstückes. - Das erste Kupplungsstück
4 weist an dem der weiteren Klimakreislaufkomponente5 zugewandten Ende der Bohrung6 einen auf die weitere Klimakreislaufkomponente5 zuweisenden ringförmigen Bund12 auf, wobei der ringförmige Bund12 der der weiteren Kli makreislaufkomponente5 abgewandten Rückseite13 der sich konisch erstreckenden Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstückes3 zugeordnet ist und in fertig montiertem Zustand auf diese Rückseite13 drückend die sich konisch erstreckende Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstückes3 dichtringlos auf eine entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch erstreckende Dichtfläche14 der Klimakreislaufkomponente5 presst. - Wird die Schraube
7 angezogen, wird die Dichtflächen11 über den ringförmigen Bund12 durch das erste Kupplungsstück4 gegen die Dichtfläche14 der weiteren Klimakreislaufkomponente5 gepresst. - Der Abstandshalter
9 sorgt dabei dafür, dass die Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstückes und die Dichtfläche14 der weiteren Klimakreislaufkomponente5 annähernd parallel zueinander ausgerichtet sind und die Kraftverteilung auf die Dichtflächen11 ,14 möglichst gleichmäßig ist. - Das erste Kupplungsstück
4 und die weitere Klimakreislaufkomponente5 sind so zueinander angeordnet, dass das erste Leitungsendstück3 mit einer Bohrung6 in der weiteren Klimakreislaufkomponente5 fluchtet. - Die in
4 dargestellte Verbindungsanordnung1 für Kältemittelleitungen2 besteht aus einem dicht mit einem ersten Leitungsendstück3 verbundenen ersten Kupplungsstück4 und einem dicht mit einem zweiten Leitungsendstück18 verbundenen zweiten Kupplungsstück16 . Das erste Kupplungsstück4 weist eine Bohrung6 auf, durch die das Leitungsendstück3 hindurchgeführt ist. Das erste Leitungsendstück3 ist im Bereich der Bohrung6 um ein hier nicht sichtbares Maß aufgeweitet, so dass sich zwischen dem ersten Leitungsendstück3 und dem ersten Kupplungsstück4 eine Pressverbindung ergibt. - In
5 ist eine Ausschnittvergrößerung aus der4 dargestellt, bei welcher die weitere Klimakreislaufkomponente durch ein zweites Kupplungsstück16 mit einem zweiten Leitungsendstück18 gebildet ist. Das zweite Kupplungsstück16 weist ebenfalls eine Bohrung17 auf, durch die ein zweites Leitungsendstück18 geführt ist, wobei die Verbindung zwischen dem zweiten Leitungsendstück18 und dem zweiten Kupplungsstück16 als Press verbindung wie in2 ausgebildet ist. Das zweite Leitungsendstück18 weist an seinem dem ersten Leitungsendstück3 zugewandten und aus dem zweiten Kupplungsstück16 herausragenden Ende eine sich konisch erstreckende, durch plastische Verformung des zweiten Leitungsendstückes18 spanlos erzeugte Dichtfläche19 auf. - Das zweite Kupplungsstück
16 weist an dem ersten Leitungsendstück3 zugewandten Ende der Bohrung17 einen auf das erste Leitungsendstück3 zuweisenden ringförmigen Bund20 auf, wobei der ringförmige Bund20 der dem ersten Leitungsendstück3 abgewandten Rückseite21 der sich konisch erstrechenden Dichtfläche19 des zweiten Leitungsendstückes18 zugeordnet ist und in fertig montiertem Zustand auf diese Rückseite21 drückend die sich konisch erstreckende Dichtfläche19 des zweiten Leitungsendstückes18 dichtringlos auf eine entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch erstreckende Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstücks3 presst. - Wird die Schraube
7 angezogen, wird die Dichtfläche19 über den ringförmigen Bund20 durch das zweite Kupplungsstück18 gegen die Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstückes3 gepresst und umgekehrt. - Der Abstandshalter
9 sorgt dabei dafür, dass die Dichtfläche11 des ersten Leitungsendstückes und die Dichtfläche23 des zweiten Leitungsendstückes22 annähernd parallel zu einander ausgerichtet sind und die Kraftverteilung auf die Dichtflächen möglichst gleichmäßig ist. - Das erste Kupplungsstück
4 und das zweite Kupplungsstück16 sind so zueinander angeordnet, dass das erste Leitungsendstück3 mit dem zweiten Leitungsendstück18 fluchtet. - Die in
6 dargestellte Verbindungsanordnung1 für Kältemittelleitungen2 entspricht im Wesentlichen der in2 dargestellten Verbindungsanordnung, so dass zwecks Vermeidung von Wiederholungen auf die dortige Figurenbeschreibung verwiesen wird. Gleiche Bezugsziffern kennzeichnen hierbei gleiche Bauteile. Der Unterschied zu der in2 dargestellten Verbindungsanordnung1 besteht darin, dass das erste Leitungsendstück3 an seinem der weiteren Klimakreislaufkomponente5 zugewandten und aus dem ersten Kupp lungsstück4 herausragenden Ende10 eine sich kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des Leitungsendstückes3 spanlos erzeugte Dichtfläche11 aufweist. - Diese sich kugelförmig erstreckende Dichtfläche
11 ist in7 , die eine Ausschnittvergrößerung aus der6 darstellt, deutlicher zu erkennen. Die sich von der Längsachse des ersten Leitungsendstücks zur Dichtfläche11 weisenden Pfeile bilden den Radius der Kugel, wobei deren Mittelpunkt auf der Längsachse des ersten Leitungsendstücks angeordnet ist. - Die in
8 dargestellte Verbindungsanordnung1 für Kältemittelleitungen2 entspricht im Wesentlichen der in4 dargestellten Verbindungsanordnung, so dass zwecks Vermeidung von Wiederholungen auf die dortige Figurenbeschreibung verwiesen wird. Gleiche Bezugsziffern kennzeichnen hierbei gleiche Bauteile. Der Unterschied zu der in2 dargestellten Verbindungsanordnung1 besteht darin, dass das erste Leitungsendstück3 an seinem der weiteren Klimakreislaufkomponente5 zugewandten und aus dem ersten Kupplungsstück4 herausragenden Ende10 eine sich kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des Leitungsendstückes3 spanlos erzeugte Dichtfläche11 aufweist. - Diese sich kugelförmig erstreckende Dichtfläche
11 ist in9 , die eine Ausschnittvergrößerung aus der8 darstellt, deutlicher zu erkennen. Die sich von der Längsachse des ersten Leitungsendstücks zur Dichtfläche11 weisenden Pfeile bilden den Radius der Kugel, wobei deren Mittelpunkt auf der Längsachse des ersten Leitungsendstücks angeordnet ist. -
- 1
- Verbindungsanordnung
- 2
- Kältemittelleitung
- 3
- erstes Leitungsendstück
- 4
- erstes Kupplungsstück
- 5
- weitere Klimakreislaufkomponente
- 6
- Bohrung
im ersten Kupplungsstück
4 - 7
- Schraube
- 8
- Spalt
- 9
- Abstandshalter
- 10
- Ende
des ersten Leitungsendstückes
3 - 11
- Dichtfläche des
ersten Leitungsendstückes
3 - 12
- ringförmiger Bund
des ersten Kupplungsstückes
4 - 13
- Rückseite
der Dichtfläche
11 - 14
- Dichtfläche der
weiteren Klimakreislaufkomponente
5 - 15
- Bohrung
in der weiteren Klimakreislaufkomponente
5 - 16
- zweites Kupplungsstück
- 17
- Bohrung
im zweiten Kupplungsstück
16 - 18
- zweites Leitungsendstück
- 19
- Dichtfläche des
zweiten Leitungsendstückes
18 - 20
- ringförmiger Bund
des zweiten Kupplungsstückes
16 - 21
- Rückseite
der Dichtfläche
19
Claims (9)
- Verbindungsanordnung (
1 ) für mobile Kälteanlagen zur Verbindung von Kältemittelleitungen (2 ) mit weiteren Klimakreislaufkomponenten (5 ), insbesondere für das Kältemittel CO2, aus einem mit einem ersten Leitungsendstück (3 ) bewegbar verbindbaren ersten Kupplungsstück (4 ) und einer weiteren Klimakreislaufkomponente (5 ), wobei das erste Kupplungsstück (4 ) und die weitere Klimakreislaufkomponente (5 ) durch Befestigungsmittel derart zusammengefügt sind, dass das erste Leitungsendstück (3 ) und die weitere Klimakreislaufkomponente (5 ) über je eine Bohrung (6 ,15 ) mit Dichtflächen (11 ,14 ) miteinander verbunden sind, wobei als Befestigungsmittel eine einzige, seitlich von den Dichtflächen (11 ,14 ) versetzt angeordnete Schraube (7 ) vorgesehen ist und dass im Abstand von der Schraube (7 ) auf derjenigen Seite, die den Dichtflächen (11 ,14 ) abgewandt ist, ein nicht komprimierbarer Formkörper als Abstandhalter zwischen dem ersten Kupplungsstück (4 ) und der weiteren Klimakreislaufkomponente (5 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leitungsendstück (3 ) durch die Bohrung (6 ) des ersten Kupplungsstückes (4 ) hindurchgeführt ist und an seinem der weiteren Klimakreislaufkomponente (5 ) zugewandten und aus dem ersten Kupplungsstück (4 ) herausragenden Ende eine sich konisch oder kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des ersten Leitungsendstückes (3 ) spanlos erzeugte Dichtfläche (11 ) aufweist, und dass das erste Kupplungsstück (4 ) an dem der weiteren Klimakreislaufkomponente (5 ) zugewandten Ende der Bohrung (10 ) einen auf die weitere Klimakreislaufkomponente (5 ) zuweisenden ringförmigen Bund (12 ) aufweist, wobei der ringförmige Bund (12 ) der der weiteren Klimakreislaufkomponente (5 ) abgewandten Rückseite (13 ) der sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtfläche (11 ) des ersten Leitungsendstückes (3 ) zugeordnet ist und in fertig montiertem Zustand auf diese Rückseite (13 ) drückend die sich konisch oder kugelförmig erstreckende Dichtfläche (11 ) des ersten Leitungsendstückes (3 ) dichtringlos auf eine entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch erstreckende Dichtfläche (14 ,19 ) der weiteren Kreislaufkomponente (5 ) presst. - Verbindungsanordnung (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leitungsendstück (3 ) im Bereich der Bohrung (6 ) des ersten Kupplungsstückes (4 ) eine Aufweitung aufweist, derart, dass das erste Kupplungsstück (4 ) verdrehsicher und unbewegbar auf dem ersten Leitungsendstück (3 ) festgelegt ist - Verbindungsanordnung (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Klimakreislaufkomponente (5 ) aus einem zweiten Kupplungsstück (16 ) und einem zweiten Leitungsendstück (18 ) aufgebaut ist, wobei das zweite Leitungsendstück (18 ) durch eine Bohrung des zweiten Kupplungsstückes (16 ) hindurchgeführt ist und an seinem dem ersten Kupplungsstück (4 ) zugewandten und aus dem zweiten Kupplungsstück (16 ) herausragenden Ende eine sich konisch oder kugelförmig erstreckende, durch plastische Verformung des zweiten Leitungsendstückes (18 ) spanlos erzeugte Dichtfläche (19 ) aufweist. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsstück (
16 ) an dem dem ersten Kupplungsstück (4 ) zugewandten Ende der Bohrung einen auf das erste Kupplungsstück (4 ) zuweisenden ringförmigen Bund (20 ) aufweist, wobei der ringförmige Bund (20 ) der dem ersten Kupplungsstück (4 ) abgewandten Rückseite (21 ) der sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtfläche (19 ) des zweiten Leitungsendstückes (18 ) zugeordnet ist und in fertig montiertem Zustand auf diese Rückseite (21 ) drückend die sich konisch oder kugelförmig erstreckenden Dichtfläche (19 ) des zweiten Leitungsendstückes (18 ) dichtringlos auf die entsprechend umgekehrt angeordnete, sich konisch oder kugelförmig erstreckende Dichtfläche (14 ) des ersten Leitungsendstücks presst. - Verbindungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Leitungsendstück (
18 ) im Bereich der Bohrung des zweiten Kupplungsstückes (16 ) eine Aufweitung aufweist, derart, dass das zweite Kupplungsstück (16 ) verdrehsicher und unbewegbar auf dem zweiten Leitungsendstück (18 ) festgelegt ist. - Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leitungsendstück (
3 ,18 ) aus einem Material besteht, dass derart elastisch und derart plastisch ist, dass Fertigungstoleranzen, Winkelstellungen und insbe sondere durch unterschiedliche Betriebszustände hervorgerufene Spaltmaßänderungen der verbundenen Kupplungsstücke (4 ,5 ,16 ) ausgeglichen werden. - Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leitungsendstück (
3 ,18 ) aus einem Material, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, mit einer Ersatzstreckgrenze besteht, die kleiner, vorzugsweise um mindestens die Hälfte, besonders bevorzugt um mindestens ein Drittel kleiner, als die Ersatzstreckgrenze desjenigen Materials ist, aus dem die Anschlussstücke und/oder Klimakreislaufkomponenten bestehen. - Verbindungsanordnung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsendstücke (3 ,18 ) zueinander fluchten. - Verbindungsanordnung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegeradius im direkten Verlauf des Leitungsendstückes an das Kupplungsstück kleiner als 0,9·Außendurchmesser des Leitungsendstückes, vorzugsweise 0,6 bis 0,8·Außendurchmesser des Leitungsendstückes ist.
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