-
Die Erfindung betrifft eine Verbindung gemäß Anspruch 1 zwischen einem zumindest abschnittweise bzw. an einem Verbindungsende profilierten, insbesondere gewellten oder gewickelten, Schlauchleitungselement und einem Anschlussstück.
-
Bei Wickelschläuchen handelt es sich um metallische Schlauchleitungselemente, die aus einem profilierten Band gewickelt werden. Speziell solche Schlauchleitungselemente werden im Betrieb der Anmelderin nach dem derzeitigen Stand der Technik unmittelbar durch Verschweißen, d. h. mittels Schweißnaht direkt mit einem Anschlussstück verbunden, welches Anschlussstück dazu dient, den Wickelschlauch bzw. allgemein das Schlauchleitungselement mit weiteren Teilen einer Leitungsanordnung zu verbinden.
-
Hierbei hat sich in bestimmten Fällen herausgestellt, dass diese Art der Anbindung dazu führen kann, dass der Wickelschlauch durch das Einbringen hoher Temperaturen beim Schweißen möglicherweise vorgeschädigt wird, was die Standzeit der Verbindung bzw. der Leitungsanordnung insgesamt negativ beeinflussen kann.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Anbindetechnik vorzuschlagen, bei der das Schlauchleitungselement, welches speziell aber ohne Beschränkung als Wickelschlauch ausgebildet sein kann, derart mit dem Anschlussstück verbunden wird, dass der schädigende Wärmeeinfluss durch das Schweißen entfällt, um auf diese Weise eine verbesserte Lebensdauer der Verbindung bzw. der Leitungsanordnung zu erreichen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
-
Eine erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem zumindest abschnittweise bzw. an einem Verbindungsende profilierten, insbesondere gewellten oder gewickelten, Schlauchleitungselement und einem Anschlussstück umfasst:
- – wenigstens ein Hülsenelement, welches das Schlauchleitungselement im Bereich des Verbindungsendes übergreift oder welches im Bereich des Verbindungsendes in das Schlauchleitungselement eingreift und sich jeweils über wenigstens einen Teil des Umfangs des Schlauchleitungselements erstreckt;
- – wenigstens ein Halteelement, welches an einem im Bereich des Schlauchleitungselements angeordneten Ende des Hülsenelements angeordnet ist und mit welchem das Hülsenelement in die Profilierung des Schlauchleitungselements eingreift; und
- – wenigstens ein Dichtelement, welches zwischen dem Halteelement und/oder dem Hülsenelement einerseits und dem Schlauchleitungselement andererseits im Bereich einer sich im Wesentlichen radial erstreckenden Profilflanke des Schlauchleitungselements angeordnet ist.
-
Die neue Anbindetechnik kann sowohl wendelgewellten (gewickelten) als auch bei ringgewellten Schlauchleitungselementen Anwendung finden. Bei wendelgewellten Schlauchleitungselementen ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass das Hülsenelement und/oder das Halteelement ein Gewinde oder eine vergleichbare Einrichtung aufweisen kann, welches je nach Anordnung des Hülsen/Haltelements als Innengewinde oder Außengewinde ausgebildet ist, in welches bzw. auf welches das Schlauchleitungselement einschraubbar bzw. aufschraubbar ist, und zwar bis das Schlauchleitungselement – wie beansprucht – an dem Dichtelement in Anlage tritt. Es ist auf diese Weise möglich, die erfindungsgemäße Verbindung gänzlich ohne Verschweißen herzustellen, wodurch die weiter oben beschriebenen Nachteile sicher vermieden werden.
-
Dabei kann das Halteelement selbst als die angesprochene Gewindeeinrichtung fungieren.
-
Insbesondere dann, wenn das Halteelement und Hülsenelement nicht einstückig sondern als separate Bauteile ausgebildet sind, was einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung entspricht, lässt sich die Erfindung vorteilhafterweise auch bei ringgewellten Schlauchleitungselementen anwenden, wobei dann Hülsenelement und Halteelement stoffschlüssig oder kraftschlüssig miteinander verbindbar bzw. verbunden sind. Falls in diesem Zusammenhang ein Verschweißen von Hülsenelement und Halteelement erfolgt, wird der Wickelschlauch nicht mehr direkt sondern indirekt mit dem Anschlusstück verbunden, wobei der sonst möglicherweise schädliche Wärmeeinfluss durch das Schweißen entfällt.
-
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung sieht vor, dass das Dichtelement in einem Material ausgebildet ist, welches bei Wärmebeaufschlagung ein Volumen definiert vergrößert, wobei vorzugsweise eine solche Wärmebeaufschlagung zur Herstellung der Verbindung auch tatsächlich statt gefunden hat, höchst vorzugsweise nach Anordnen von Hülsenelement/Halteelement, Dichtelement und Schlauchleitungselement, um auf diese Weise eine definierte Vorspannung des Dichtelements zu erreichen.
-
Vorzugsweise ist das Dichtelement mit einem Blähton-Material ausgebildet, vorzugsweise dem Material Interam® des Herstellers 3MTM oder einem vergleichbaren Material. Weitere Materialien, die in diesem Zusammenhang vorzugsweise Verwendung finden können, sind, beispielsweise und ohne Beschränkung, Interam 5 NC (3M), Isomat AV5 (Unifrax), Ibiden N2.3 (Ibiden) oder Maftec OBMF (Temtec). Insbesondere die keramischen Materialien sind bis hin zu relativ hohen Temperaturen im Bereich von 850°C geeignet.
-
Einige dieser Materialien weisen auch nach der Volumenvergrößerung noch definierte Elastizitäten auf, was zu einer besonderen Qualität der erreichbaren Verbindung beitragen kann.
-
Eine wieder andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung sieht vor, dass das Dichtelement an einer endständigen Flanke des Schlauchleitungselements angeordnet ist, vorzugsweise – jedoch ohne Beschränkung – an einer steigenden Flanke des Schlauchleitungselements.
-
Im Zuge einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement als ein flacher, hohler, gerader Kreiszylinder ausgebildet ist. Anschaulich entspricht dies etwa einer „Ananasscheibe”. Ein solches Dichtelement lässt sich in besonders vorteilhafter Weise zwischen einem geraden Radialabschnitt des Hülsenelements und der genannten endständigen Flanke des Schlauchelements anordnen.
-
Im Zuge einer wieder anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung kann vorgesehen sein, dass das Dichtelement einen sich in axialer Richtung der Anordnung aus Schlauchleitungselement, Dichtelement, Hülsenelement/Halteelement erstreckenden Vorsprung aufweist. Dieser Vorsprung kann bezogen auf das Dichtelement in Umfangsrichtung vollständig umlaufend ausgebildet sein und ist vorzugsweise radial innerhalb und/oder außerhalb des Schlauchleitungselements angeordnet. Auf diese Weise lässt sich die erreichbare Dichtheit gezielt beeinflussen.
-
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung, auf die weiter oben bereits hingewiesen wurde, zeichnet sich dadurch aus, dass das Hülsenelement und das Halteelement einstückig ausgebildet sind. Eine solche Ausgestaltung kommt vorteilhafterweise und insbesondere dann zum Einsatz, wenn das Schlauchleitungselement als wendelgewellter Schlauch ausgebildet ist, welcher sich dann entsprechend auf das Hülsenelement/Halteelement aufschrauben lässt oder umgekehrt.
-
Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Hülsenelement und das Halteelement in Form separater Bauteile ausgebildet sind. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass eine solche Ausgestaltung vorteilhafter Weise insbesondere dann zum Einsatz kommt, wenn das Schlauchleitungselement als Ringwellschlauch ausgebildet ist, weil dann kein Auf-/Einschrauben des Schlauchleitungselements möglich ist.
-
Vorzugsweise werden im Zuge der vorstehend angesprochenen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung das Hülsenelement und das Halteelement nachträglich mittels einer stoffschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung kann als Schweißverbindung ausgeführt sein, während die kraftschlüssige Verbindung vorzugsweise als Pressverbindung (Verpressung) ausgeführt ist.
-
Wenn das Hülsenelement und das Halteelement als separate Bauteile ausgebildet sind, sieht eine entsprechende Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung vor, dass das Hülsenelement radial innerhalb des Halteelements angeordnet ist. Alternativ kann das Hülsenelement jedoch auch radial außerhalb des Halteelements angeordnet sein. Auf diese Weise ergeben sich insbesondere beim Verschweißen unterschiedliche geometrische Konfigurationen, was je nach speziellem Anwendungsfall von Vorteil sein kann.
-
Im Zuge einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung kann vorgesehen sein, dass das Halteelement einen sich radial erstreckenden, vorzugsweise endständigen Vorsprung aufweist, mit dem es seitlich an einer Flanke des Schlauchleitungselements anliegt. Das Haltelement kann dabei mit dem genannten Vorsprung von außen oder von innen in die Profilierung des Schlauchleitungselements eingreifen, um die Verbindung herzustellen, je nach konkreter Ausgestaltung des Hülsenelements/Halteelements.
-
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass das Schlauchleitungselement bei entsprechender Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung als Wickelschlauch oder als Ringwellschlauch ausgebildet sein kann und dass das Halteelement und/oder das Hülsenelement auf das Schlauchleitungselement aufgeschraubt sein können.
-
Eine wieder andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung sieht vor, dass das Halteelement/Hülsenelement das Schlauchleitungselement im Verbindungsbereich radial innen und außen übergreift. Auf diese Weise ist eine besonders sichere Verbindungsvariante geschaffen, die zudem gegen äußere Schadeinwirkungen insbesondere im Bereich des Dichtelements geschützt ist.
-
Eine spezielle Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verbindung kann vorsehen, dass als Anlage für das Dichtelement ein umlaufender Falz an dem Hülsenelement ausgebildet ist. Hierunter wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung eine sich in radialer Richtung bezüglich des Schlauchleitungselements erstreckende Auf- und Zurückbiegung um 180° verstanden.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass als Anlage für das Dichtelement ein sich in radialer Richtung der Anordnung erstreckender Bereich des Hülsenelements/Halteelements dient.
-
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
-
1 zeigt teilweise und im Längsschnitt eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung;
-
2 zeigt teilweise und im Längsschnitt eine zweite Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung;
-
3 zeigt teilweise und im Längsschnitt eine dritte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung;
-
4 zeigt teilweise und im Längsschnitt eine vierte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung; und
-
5 zeigt teilweise und im Längsschnitt eine fünfte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung.
-
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder zumindest gleich wirkende Elemente.
-
In den Figuren ist die Verbindung als Ganze mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Bezugszeichen 2 bezeichnet ein Schlauchleitungselement, welches gemäß den 1 und 2 speziell als Wendelwellschlauch ausgeführt ist, während es sich gemäß den 3 bis 5 um einen Ringwellschlauch handelt. Bezugszeichen 3 bezeichnet die Kombination aus Hülsenelement und Halteelement, wobei in den 1 und 2 das Hülsenelement und das Halteelement als separate Bauteile ausgeführt sind. Dort ist entsprechend das Hülsenelement mit dem Bezugszeichen 3.1 und das Halteelement mit dem Bezugszeichen 3.2 bezeichnet. Bezugszeichen 4 bezeichnet in allen Figuren ein Dichtelement 4. Bei Bezugszeichen 5 ist gemäß 1 und 2 eine stoffschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung von Hülsenelement 3.1 und Halteelement 3.2 vorgesehen, vorzugsweise durch Verschweißen. Zumindest das Hülsenelement und das Halteelement 3.1, 3.2 bzw. 3 bilden ein Anschlussstück, über welches das in den Figuren teilweise dargestellte Schlauchleitungselement 2 mit weiteren Bestandteilen einer Leitungsanordnung verbindbar ist, was in den Figuren nicht weiter dargestellt ist.
-
Es sei nun auf die jeweilige Besonderheiten der Ausgestaltungen gemäß den einzelnen 1 bis 5 genauer eingegangen:
Bei der Ausgestaltung gemäß 1 sind das Hülsenelement 3.1 und das Halteelement 3.2 als separate Bauteile ausgeführt, wobei das Hülsenelement 3.1 das Halteelement 3.2 in einem Bereich radial außenliegend überlappt. Das Hülsenelement 3.1 ist nach Art einer so genannten Glocke ausgebildet und besitzt einen ersten Bereich mit einem ersten Innendurchmesser D1 sowie einen zweiten Bereich mit einem relativ größeren Innendurchmesser D2. In einem dazwischen liegenden Übergangsbereich 3.1a weist das Hülsenelement eine im Wesentlichen rein radiale Erstreckung auf. Der genannte kleinere Durchmesser D1 des Hülsenelements 3.1 entspricht in etwa bzw. ist nur geringfügig größer als der lichte Innendurchmesser des gewellten Schlauchleitungselements 2. Der genannte größere Durchmesser D2 des Hülsenelements 3.1 ist dagegen deutlich größer als der größte Außendurchmesser des gewellten Schlauchleitungselements 2, so dass das Hülsenelement 3.1 in dem Bereich, in dem es sich koaxial zu dem Schlauchleitungselement 2 erstreckt, deutlich von letzterem beabstandet ist.
-
Das von dem Hülsenelement 3.1 getrennt ausgebildete Halteelement 3.2 ist im Schnitt – wie gezeigt – etwa L-förmig ausgebildet. Mit dem einen Schenkel erstreckt es sich ebenfalls koaxial zu dem Schlauchleitungselement 2 und wird von dem Hülsenelement 3.1 überlappt, wobei in dem genannten Überlappungsbereich die bereits erwähnte stoffschlüssige (oder alternativ kraftschlüssige) Verbindung von Hülsenelement 3.1 und Halteelement 3.2 erfolgt. Mit einem anderen Schenkel 3.2a, der sich in Bezug auf die gezeigte Anordnung im Wesentlichen radial erstreckt, greift das Halteelement 3.2 von außen in die Wellung des Schlauchleitungselements 2 ein, wobei der genannte Schenkel 3.2a im Bereich einer Wellenflanke 2a des Schlauchleitungselements 2 mit diesem in Anlage tritt. Dabei handelt es sich dabei um eine – bezogen auf das Anschlussende 2b des Schlauchleitungselements 2 – hintere Wellenflanke 2a.
-
Zwischen dem Hülsenelement 3.1 in dem radialen Erstreckungsbereich 3.1a und einer endständigen Wellenflanke 2c des Schlauchleitungselements 2 ist das bereits angesprochene Dichtelement 4 angeordnet, welches nach Art eines geraden, kreisförmigen und hohlen Zylinders aus einem Blähton-Material vergleichbar Interam® des Herstellers 3MTM ausgebildet ist und bei Wärmebeaufschlagung definiert sein Volumen vergrößert. Das Dichtelement 4 liegt mit seiner einen, in 1 linken Seitenfläche an dem Hülsenelement 3.1 in dem genannten Bereich 3.1a an, während es mit seiner gegenüberliegenden Seitenfläche an der endständigen Flanke 2c des Schlauchleitungselements 2 anliegt.
-
Diese endständige Flanke 2c des Schlauchleitungselements 2 muss nicht, wie in 1 gezeigt, relativ kurz ausgeführt sein, sondern kann sich noch weiter radial im Bereich der genannten zugewandten Seitenfläche des Dichtelements 4 erstrecken.
-
Zur Schaffung der Verbindung 1 gemäß 1 wird vorzugsweise zunächst das Dichtelement 4 in das Hülsenelement 3.1 eingelegt. Dann wird das Schlauchelement 2 mit seinem Verbindungselement 2b und aufgesetztem Halteelement 3.2 in das Hülsenelement 3.1 eingeführt, bis das Schlauchleitungselement 2 mit der genannten Wellenflanke 2c das Dichtelement 4 kontaktiert. Bei Bedarf kann in diesem Schritt eine gewisse Vorspannung auf das Schlauchleitungselement 2 in axialer Richtung aufgebracht werden. Dann werden vorzugsweise das Hülsenelement 3.1 und das Halteelement 3.2 bei Bezugszeichen 5 mit einer umlaufenden Schweißnaht stoffschlüssig miteinander verbunden. Abschließend erfolgt vorzugsweise die bereits angesprochene Wärmebeaufschlagung des Dichtelements 4, um die Verbindung 1 abzudichten.
-
2 zeigt eine Variante die vorstehend von 2 detailliert beschriebenen Ausgestaltung. Es sei hier nur auf entsprechende Besonderheiten genauer eingegangen.
-
Der wesentliche Unterschied zwischen der Ausgestaltung in 2 und der Ausgestaltung in 1 besteht darin, dass gemäß 2 das Halteelement 3.2 das Hülsenelement 3.1 übergreift, d. h. in dem Überlappungsbereich radial außen liegend angeordnet ist. Ansonsten entsprechen sich die Ausgestaltungen gemäß 1 und 2 vollständig.
-
Zur weiteren Ausgestaltung ist noch anzumerken, dass ein Aufsetzen zumindest des Haltelements 3.2, welches als solches keine Dichtfunktion ausübt, grundsätzlich auch noch nach oder beim Einführen des Schlauchleitungselements 2 in das Hülsenelement 3.1 erfolgen kann, wenn das Halteelement 3.2 mehrteilig, d. h. aus mehreren Umfangssegmenten gebildet ist.
-
Bei der Ausgestaltung gemäß 3 ist das Hülsenelement/Halteelement 3 einstückig ausgebildet, weist aber ansonsten insgesamt dieselbe Formgebung auf, wie das kombinierte Hülsenelement/Halteelement 3.1, 3.2 gemäß den 1 und 2. Allerdings impliziert die einstückige Ausgestaltung des Hülsenelements/Halteelements 3, dass das Schlauchleitungselement 2 vorzugsweise als Wendelwellschlauch auszuführen ist, damit es in das Hülsenelement/Halteelement 3, d. h. hinter dessen radial einwärts gerichteten Vorsprung 3.2a bis gegen das Dichtelement 4 einschraubbar ist.
-
Wiederum ist die in 3 gezeigte Verbindung 1 nicht auf die dargestellte relativ kurze Ausgestaltung der endständigen Flanke 2c des Schlauchleitungselements 2 beschränkt.
-
Bei der Ausgestaltung gemäß 4 ist das kombinierte Hülsenelement/Halteelement 3 im Schnitt etwa U-förmig ausgebildet, wobei jedoch einer der beiden freien Schenkel des U, nämlich der radial innerhalb des Schlauchleitungselements 2 angeordnete freie Schenkel, an seinem freien Ende eine radial nach außen weisende Abwinklung aufweist, welche den Abschnitt 3.2a des Hülsenelements/Halteelements bildet und somit von innen in die Wellung des Schlauchleitungselements 2 eingreift, wo er im Bereich einer fallenden Innenflanke 2a' des Schlauchleitungselements 2 in diesem in Anlage tritt. Der mittlere Schenkel des U bildet den Bereich mit radialer Erstreckung 3.1a, welcher als Anlage für das Dichtelement 4 dient. Der radial außen liegende freie Schenkel des U schützt die Anordnung im Verbindungsbereich gegenüber Schadeinwirkung von außen.
-
Die Ausgestaltung gemäß 4 eignet sich insbesondere für Wendelwellschläuche, weil dann das Schlauchleitungselement 2 mit dem Verbindungsende 2b in das Hülsenelement/Halteelement 3 hinter dem Vorsprung 2a eingeschraubt werden kann, bis es an dem Dichtelement 4 in Anlage tritt.
-
Schließlich zeigt 5 eine besonders einfache und kostengünstige Variante der Verbindung 1. Sie unterscheidet sich von der Ausgestaltung gemäß 4 im Wesentlichen dadurch, dass das kombinierte Hülsenelement/Halteelement 3 zwecks Ausbildung der Anlage für das Dichtelement 4 im Bereich 3.1a sich nicht koaxial zurück in Richtung des Vorsprungs 3.2a erstreckt (vgl. 4), sondern eine Abwinkelung um etwa 180°, also eine Zurückbiegung, aufweist, so dass bei Bezugszeichen 3a ein umlaufender Radialfalz gebildet ist, wie in 5 dargestellt. Zwischen diesem Radialfalz 3a und der endständigen Flanke 2c des Schlauchleitungselements 2 ist das Dichtelement 4 in bereits bekannter Weise angeordnet.
-
Auch die Ausgestaltung gemäß 5 eignet sich insbesondere für wendelgewellte Schläuche, die mit dem Verbindungsende 2b auf das kombinierte Hülsen/Halteelement 3 hinter dessen Vorsprung 3.2a aufgeschraubt werden, bis sie mit ihrer endständigen Flanke 2c das Dichtelement 4 kontaktieren.
-
Wie der Fachmann erkennt, ist die Erfindung keinesfalls auf die vorstehend exemplarisch beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt. Beispielsweise kommt in Betracht, das Dichtelement 4 mit wenigstens einem, vorzugsweise umlaufenden axialen Vorsprung zu versehen, welcher das Schlauchleitungselement 2 entweder radial innenliegend und/oder radial außenliegend koaxial übergreift.
-
Mit allen Ausführungsformen gemeinsam ist jedoch, dass das Schlauchleitungselement 2 niemals direkt mit einem Anschlussstück verschweißt wird, um auf diese Weise den eingangs erwähnten nachteiligen Wärmeeinfluss auf das Schlauchleitungselement zu vermeiden.
