DE102014117134B4

DE102014117134B4 - Platzsparende zusammenschiebbare Rohranordnung zum Fluidtransport

Info

Publication number: DE102014117134B4
Application number: DE102014117134.9A
Authority: DE
Inventors: Li-Jen Peter Ho; Steven M. Haar; Jeffrey J. Thomas
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: US9797534B2; DE102014117134A1; CN104727892A; US20150176733A1; CN104727892B

Abstract

Zusammenschiebbare Rohranordnung (20) für Kraftmaschinensysteme (26), umfassend:ein erstes Rohr (32) und ein zweites Rohr (58), wobei das zweite Rohr (58) verschiebbar mit dem ersten Rohr (32) gekoppelt ist;einen ersten O-Ring (76), der zwischen das erste Rohr (32) und das zweite Rohr (58) eingekoppelt ist; undeinen zweiten O-Ring (78), der mit einer inneren Fläche des zweiten Rohrs (58) gekoppelt ist,wobei das zweite Rohr (58) an seinem Innenumfang einen ersten radialen Ausschnitt (68) und einen zweiten radialen Ausschnitt (72) umfasst, und wobei der erste radiale Ausschnitt (68) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er den ersten O-Ring (76) aufnimmt, und der zweite radiale Ausschnitt (72) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er den zweiten O-Ring (78) aufnimmt,wobei der erste O-Ring (76) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er das erste Rohr (32) mit dem zweiten Rohr (58) abdichtet, wobei der zweite O-Ring (78) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er das zweite Rohr (58) mit einer zugehörigen Komponente abdichtet,wobei das zweite Rohr (58) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass es relativ zu dem ersten Rohr (32) verschiebbar ist,wobei die zusammenschiebbare Rohranordnung ein erstes Ende (38) auf der Seite des ersten Rohrs (32) und ein zweites Ende auf der Seite des zweiten Rohrs (58) aufweist, wobei das zweite Ende eine oder mehrere Arretierungseinrichtungen (92) umfasst, wobei das erste Ende (38) eine erste zylindrische Fläche (44), eine zweite zylindrische Fläche (54), eine verjüngte Fläche (50) und eine Lippe (52) umfasst, die sich zwischen der verjüngten Fläche (50) und der zweiten zylindrischen Fläche (54) erstreckt, wobei die eine oder mehreren Arretierungseinrichtungen (92) derart aufgebaut und eingerichtet sind, dass sie die zusammenschiebbare Rohranordnung (20) an einer zugehörigen Komponente arretieren.

Description

Das Gebiet, das diese Offenbarung allgemein betrifft, umfasst Rohre.
Ein Rohr kann verwendet werden, um Fluid zu transportieren.
Die US 3 383 125 A offenbart eine Hülse zum Verbinden zweier Rohrflansche mit einem Toleranzausgleich in einer Klimaanlage, wobei die Hülse in ihrer Innenfläche zwei Ringnuten aufweist, in denen jeweils ein O-Ring angeordnet ist, die jeweils eine Abdichtung mit einer Außenfläche des jeweiligen Rohrstutzens herstellen. Die Hülse weist keine Arretierungseinrichtung auf, um das Rohr an einer zugehörigen Komponente zu arretieren.
Die US 3 873 138 A beschreibt eine Hülse, um zwei Rohrenden bei einer gewissen axialen Verschieblichkeit der Rohre zueinander und zu der Hülse miteinander zu verbinden. Die Hülse weist an ihren beiden axialen Enden radiale Aufweitungen auf. Die beiden Rohrenden weisen jeweils einen verdickten Abschnitt mit einer außen umlaufenden Ringnut zur Aufnahme jeweils eines O-Rings zur Abdichtung mit der Hülse auf. Mit den Aufweitungen sind stirnseitigen Klammerelemente verschraubt, an welchen eine Schräge an dem verdickten Abschnitt des Rohrendes anschlagen kann, womit eine Sicherung gegenüber einem Herausziehen des jeweiligen Rohrs in axialer Richtung gebildet ist.
Die US 1 869 021 A offenbart eine axial zusammenschiebbare Rohranordnung für Öl- und Gasleitungen auf Öl- und Gasfeldern. Ein Rohrende eines ersten Rohrs ist in ein Rohrende eines zweiten Rohrs axial variabel eingeschoben. Das zweite Rohr weist an seinem einen Ende zwei innen umlaufende, benachbarte Ringnuten zur Aufnahme von unter Druck setzbaren Dichtungselementen auf. Das zweite Rohr wird an seinem anderen Ende mit einem weiteren daran anschließenden Rohr verschraubt.
In der CN 102 032 022 A ist eine Rohranordnung gezeigt, bei welcher ein Anschlussstutzen mit zwei unterschiedlichen Innendurchmessern auf ein Rohr axial verlagerbar aufgeschoben ist. Die Abdichtung zwischen dem Anschlussstutzen und dem Rohr erfolgt über zwei O-Ringe, die in zwei durch drei am Außenumfang des Rohrs umlaufende Stege gebildete Ringnuten gehalten sind. In einer Ausführungsform erfolgt die Abdichtung zwischen Hülse und Rohr über einen O-Ring, der in einer am Innenumfang des Anschlussstutzens ausgebildeten Ringnut aufgenommen ist. Das axiale Ende des Rohrs kann an der durch den Übergang der beiden Innendurchmesser des Anschlussstutzens gebildeten Schulter anschlagen.
Die JP H01- 188 790 A offenbart ein Hülsenelement zur Verbindung zweier Rohre, welches sowohl eine axiale Verschieblichkeit als auch einen Winkelversatz zwischen den beiden Rohren zulässt. Das Hülsenelement wird in axialer Richtung durch Spannbolzen über axial auf das Hülsenelement einwirkende Spannelemente verspannt. Die Abdichtung zwischen dem Hülsenelement und den jeweiligen Rohren erfolgt über durch die Spannelemente axial an das Hülsenelement und gegen die jeweiligen Rohre gepresste O-Ringe.
Die JP H04- 34 288 A offenbart eine axial verschiebliche Verbindung eines Außenrohrs mit einem Innenrohr. Im Inneren des Außenrohrs ist ein Anschlagring für das in das Außenrohr eingeschobene Ende des Innenrohrs vorgesehen. Das Außenrohr weist an seinem freien Ende eine mit einem Innengewinde versehene Muffe auf, in deren Ende ein mit einem entsprechenden Außengewinde versehenes Endstück eingeschraubt ist. Zwischen gegenüberliegenden Stirnflächen der Muffe und dem Endstück ist eine Stopfpackung vorgesehen. An der Vorderseite des Innenrohrs befindet sich eine O-Ringdichtung. Zwischen Muffe und Innenrohr sowie Endstück und Innenrohr sind weitere, als Filzringe und O-Ringe ausgebildete Dichtungen vorgesehen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein platzsparendes, zusammenschiebbares Rohr für Kraftmaschinensysteme zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch die zusammenschiebbare Rohranordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben.

1 veranschaulicht eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Rohranordnung in einer Kraftmaschinenbaugruppe.
2 veranschaulicht eine Perspektivansicht einer herkömmlichen Rohrführung und einer Führung mit der erfindungsgemäßen Rohranordnung.
3 veranschaulicht eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Rohranordnung und einer zugehörigen Komponente.
4 veranschaulicht eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Rohranordnung und einer zugehörigen Komponente.
5 veranschaulicht eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Rohranordnung und einer zugehörigen Komponente.
6 veranschaulicht eine Seitenansicht einer zugehörigen Komponente, die in eine erfindungsgemäße Rohranordnung eingesetzt ist.
7 veranschaulicht eine Schnittansicht einer zugehörigen Komponente, die in eine erfindungsgemäße Rohranordnung eingesetzt ist.

Eine erfindungsgemäße Rohranordnung 20 wird verwendet, um Fluid zu transportieren, das Öl, Luft, Wasser, Motorkühlmittel, Scheibenwischfluid, Bremsfluid, Benzin, Diesel und/oder Gas umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Die Rohranordnung 20 kann ausgedehnt oder ausgefahren werden, was die Länge erhöhen kann, oder kann zusammengeschoben werden, was die Länge verkürzen kann. Dies kann die Verwendung einer Rohranordnung 20 bei einem weiten Bereich von Anwendungen mit variierenden Toleranzen zulassen.
Unter Bezugnahme auf die 1-2 kann eine Rohranordnung 20 in unterschiedlichsten Anwendungen zum Transport von Fluid verwendet werden, die ein jedes von einer Anzahl von Kraftmaschinensystemen 26 umfassen. Eine Rohranordnung 20 kann verwendet werden, um Fluid von dem Motorblock 28 zu dem Ölkühler 30 zu transportieren. Der Bauraum in einem Kraftmaschinensystem 26 ist begrenzt, und die Führung eines herkömmlichen Schlauches oder Rohres 24, zum Beispiel wie in 2 veranschaulicht, kann eine Bedingung schaffen, unter der das herkömmliche Rohr 24 irgendeine von einer Anzahl von Kraftmaschinenkomponenten stören kann und den Einbau des herkömmlichen Rohres 24 in das Kraftmaschinensystem 26 schwierig machen kann. Ein Rohranordnung 20 kann derart geführt sein, dass sie weniger Bauraum einnimmt als ein herkömmlicher Schlauch oder ein herkömmliches Rohr 24, zum Beispiel wie es in 2 veranschaulicht ist. Die Verwendung einer Rohranordnung 20 kann auch den Einbau leichter machen, da die Länge der Rohranordnung 20 eingestellt werden kann, um einem Bereich von Toleranzen zu entsprechen.
Unter Bezugnahme auf die 2-7 umfasst die Rohranordnung 20 ein erstes Rohr 32 und ein zweites Rohr 58. Das zweite Rohr 58 weist einen größeren Durchmesser als das erste Rohr 32 auf und kann eine kürzere Länge als das erste Rohr 32 aufweisen. Das zweite Rohr 58 ist verschiebbar an dem ersten Rohr 32 angebracht.
Das erste Rohr 32 umfasst ein erstes Ende 38 (wie es in 2 am besten veranschaulicht ist), einen Körper 40 und ein zweites Ende 42 und weist eine innere Fläche 34 und eine äußere Fläche 36 auf, wie es zum Beispiel in den 4 und 5 veranschaulicht ist. Ein erstes Ende 38 kann derart aufgebaut und eingerichtet sein, dass es zu irgendeinem einer Anzahl von zugehörigen Komponenten 22 passt, die einen Verbinder oder ein Rohr umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Das erste Ende 38 kann eine erste zylindrische Fläche 44, eine zweite zylindrische Fläche 54 und eine sich dazwischen erstreckende Lippe 52 umfassen, wie es zum Beispiel in 2 veranschaulicht ist. Die erste zylindrische Fläche 44 kann eine nach innen gerichtete Verjüngung 46 an ihrem vorderen Ende 48 aufweisen. Die erste zylindrische Fläche 44 kann sich zu einem verjüngten oder aufgeweiteten Abschnitt 50 erstrecken, der sich bis zu der Lippe 52 erstrecken kann. Der Körper 40 kann sich zwischen dem ersten Ende 38 und dem zweiten Ende 42 des ersten Rohrs 32 erstrecken. Das zweite Ende 42 kann eine nach innen gerichtete Verjüngung 55 umfassen, wie es zum Beispiel in den 4 und 5 veranschaulicht ist.
Unter Bezugnahme auf 5 umfasst ein zweites Rohr 58 eine innere Fläche 60 und eine äußere Fläche 80. Die innere Fläche 60 umfasst eine erste innere zylindrische Fläche 62 und eine zweite innere zylindrische Fläche 64. Die erste innere zylindrische Fläche 62 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass sie verschiebbar an dem zweiten Ende 42 des ersten Rohrs 32 angebracht ist. Ein erstes Ende 66 der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 umfasst einen ersten radialen Ausschnitt 68 umfassen, und ein zweites Ende 70 der ersten zylindrischen Fläche 62 umfasst einen zweiten radialen Ausschnitt 72. Der erste radiale Ausschnitt 68 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass er eine erste radiale Dichtung oder einen ersten O-Ring 76 aufnimmt, und der zweite radiale Ausschnitt 72 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass er eine zweite radiale Dichtung oder einen zweiten O-Ring 78 aufnimmt. Das zweite Ende 70 der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 umfasst auch eine verjüngte Fläche 74, die sich zu der zweiten inneren zylindrischen Fläche 74 hin erstreckt, wie es zum Beispiel in 5 veranschaulicht ist. Die zweite innere zylindrische Fläche 64 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass sie zu irgendeiner einer Anzahl von zugehörigen Komponenten 22 passt, die einen Verbinder oder ein Rohr umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.
Die äußere Fläche 80 des zweiten Rohrs 58 umfasst eine erste äußere zylindrische Fläche 82, eine zweite äußere zylindrische Fläche 84 und eine dritte äußere zylindrische Fläche 86. Eine erste Lippe 88 erstreckt sich annähernd vertikal zwischen der ersten äußeren zylindrischen Fläche 82 und zweiten äußeren zylindrischen Fläche 84. Eine zweite Lippe 90 erstreckt sich annähernd vertikal zwischen der zweiten äußeren zylindrischen Fläche 84 und der dritten äußeren zylindrischen Fläche 86. Der Durchmesser der dritten äußeren zylindrischen Fläche 86 ist größer als der der ersten und der zweiten zylindrischen Fläche 82, 84. Die erste äußere zylindrische Fläche 82 ist größer als die zweite äußere zylindrische Fläche 84. Die dritte äußere zylindrische Fläche 86 umfasst auch eine oder mehrere Arretierungseinrichtungen 92, die Ringe oder Wiederhaken umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, wie es zum Beispiel in den 4 und 5 veranschaulicht ist, die dazu verwendet werden, die Rohranordnung 20 an einem zugehörigen Rohr oder einer zugehörigen Komponente zu arretieren.
Die Rohranordnung 20 kann ein jedes einer Anzahl von Materialien umfassen, die Aluminium, Kunststoff, Stahl, Kupfer oder Messing umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 7 ist ein erster O-Ring 76 innerhalb des ersten radialen Ausschnitts 68 in dem ersten Ende 66 der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 gelegen. Ein zweiter O-Ring 78 ist innerhalb des zweiten radialen Ausschnitts 72 in dem zweiten Ende 70 der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 gelegen. Der erste O-Ring 76 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass er das zweite Ende 42 des ersten Rohrs 32 mit der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 des zweiten Rohrs 58 abdichtet. Der zweite O-Ring 78 ist derart aufgebaut und eingerichtet, dass er eine zugehörige Komponente an der ersten inneren zylindrischen Fläche 62 des zweiten Rohrs 58 abdichtet, wie es zum Beispiel in 7 veranschaulicht ist.
Das zweite Rohr 58 kann zurückgezogen werden 94, was die Länge der Rohranordnung 20 verkürzt, wie es zum Beispiel in 4 veranschaulicht ist, oder ausgefahren werden 96, was die Rohranordnung 20 verlängert, wie es zum Beispiel in 7 veranschaulicht ist, oder kann irgendeine Länge dazwischen haben. Dies lässt die Verwendung der Rohranordnung 20 bei Anwendungen zu, die variierende Toleranzen umfassen. Der erste O-Ring 76 dichtet das erste Rohr 32 an dem zweiten Rohr 58 ab, wenn das zweite Rohr 58 vollständig zurückgezogen, vollständig ausgefahren oder in jeder Position dazwischen ist. Das Abdichten des ersten Rohrs 32 und des zweiten Rohrs 58 unter Verwendung des ersten O-Rings 76 kann einen zusätzlichen thermischen Schutz bereitstellen.
Die zusammenschiebbare Rohranordnung 20 kann an einer zugehörigen Komponente 22 angebracht sein, die einen Verbinder oder ein Rohr umfassen kann, aber nicht darauf beschränkt ist. In einer Schnellverbindungsvariante kann das zweite Rohr 58 ausgefahren werden, um eine zugehörige Komponente 22 zu verbinden, wie es zum Beispiel in den 6 und 7 veranschaulicht ist. Die zugehörige Komponente 22 wird durch eine oder mehrere Arretierungseinrichtungen 92 an der Rohranordnung 20 an ihrer Stelle gehalten. Die zugehörige Komponente 22 ist dann mit dem zweiten Ende 70 der ersten zylindrischen Fläche 62 der Rohranordnung 20 durch den zweiten O-Ring 78 abgedichtet, der einen zusätzlichen thermischen Schutz bereitstellen kann. Die Rohranordnung umfasst zum Verbinden mit einer zugehörigen Komponente 22 eine Schnellverbindungseinrichtung (wie in 2 veranschaulicht ist).

Claims

Zusammenschiebbare Rohranordnung (20) für Kraftmaschinensysteme (26), umfassend: ein erstes Rohr (32) und ein zweites Rohr (58), wobei das zweite Rohr (58) verschiebbar mit dem ersten Rohr (32) gekoppelt ist; einen ersten O-Ring (76), der zwischen das erste Rohr (32) und das zweite Rohr (58) eingekoppelt ist; und einen zweiten O-Ring (78), der mit einer inneren Fläche des zweiten Rohrs (58) gekoppelt ist, wobei das zweite Rohr (58) an seinem Innenumfang einen ersten radialen Ausschnitt (68) und einen zweiten radialen Ausschnitt (72) umfasst, und wobei der erste radiale Ausschnitt (68) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er den ersten O-Ring (76) aufnimmt, und der zweite radiale Ausschnitt (72) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er den zweiten O-Ring (78) aufnimmt, wobei der erste O-Ring (76) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er das erste Rohr (32) mit dem zweiten Rohr (58) abdichtet, wobei der zweite O-Ring (78) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass er das zweite Rohr (58) mit einer zugehörigen Komponente abdichtet, wobei das zweite Rohr (58) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass es relativ zu dem ersten Rohr (32) verschiebbar ist, wobei die zusammenschiebbare Rohranordnung ein erstes Ende (38) auf der Seite des ersten Rohrs (32) und ein zweites Ende auf der Seite des zweiten Rohrs (58) aufweist, wobei das zweite Ende eine oder mehrere Arretierungseinrichtungen (92) umfasst, wobei das erste Ende (38) eine erste zylindrische Fläche (44), eine zweite zylindrische Fläche (54), eine verjüngte Fläche (50) und eine Lippe (52) umfasst, die sich zwischen der verjüngten Fläche (50) und der zweiten zylindrischen Fläche (54) erstreckt, wobei die eine oder mehreren Arretierungseinrichtungen (92) derart aufgebaut und eingerichtet sind, dass sie die zusammenschiebbare Rohranordnung (20) an einer zugehörigen Komponente arretieren.
Zusammenschiebbare Rohranordnung (20) nach Anspruch 1, wobei das die zusammenschiebbare Rohranordnung (20) derart aufgebaut und eingerichtet ist, dass sie ein Fluid transportiert.
Zusammenschiebbare Rohranordnung (20) nach Anspruch 2, wobei das Fluid Öl umfasst.