DE19838588C2 - Rohrverbindung zwischen einem Sammler eines Kraftfahrzeugwärmetauschers und einer Rohrleitung sowie Verbindungsschelle für eine solche Rohrverbindung - Google Patents
Rohrverbindung zwischen einem Sammler eines Kraftfahrzeugwärmetauschers und einer Rohrleitung sowie Verbindungsschelle für eine solche RohrverbindungInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsschelle (42) einer aus Al gefertigten Rohrverbindung zwischen einem Sammler eines Kraftfahrzeugwärmetauschers und einer das innere Wärmetauschfluid zum Sammler zuleitenden oder vom Sammler ableitenden Rohrleitung (16). Dabei weist in der Rohrverbindung ein nach außen ragender und am freien Ende (40) mit einem Außenflansch (38) versehener Anschlußstutzen (14) am Sammler einen sammlernahen engen Querschnitt (30), in den das freie Ende (32) der Rohrleitung (16) formschlüssig eingreift, und einen sammlerfernen weiten Querschnitt (34) auf, der einen Ringspalt (22) zwischen der Innenfläche (24) des Anschlußstutzens (14) und der Außenfläche (26) der Rohrleitung (16) für die mindestens teilweise Aufnahme eines Dichtrings (28) bildet. An der Rohrleitung (16) ist ein der äußeren Stirnfläche (40) des Außenflansches (38) gegenüberliegender eingestauchter Außenwulst (36) ausgebildet, der im Endmontagezustand der Rohrverbindung an der äußeren Stirnfläche (40) des Außenflansches (38) unter dichter Einspannung des Dichtrings (28) zur Anlage kommt. Die mit einer Befestigungseinrichtung versehene Verbindungsschelle (42) umgreift umlaufend den Außenflansch (38) und den Außenwulst (36) und umklammert mit einem Paar umlaufender Montagearme (44) als dauerhafte Befestigung des Endmontagezustandes den Außenflansch (38) und den Außenwulst (36) mindestens über einen Großteil des Umfangs von außen her. Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß über den ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung
zwischen einem Sammler eines Kraftfahrzeugwärmetauschers und
einer das innere Wärmetauschfluid zum Sammler zuleitenden
oder vom Sammler ableitenden Rohrleitung. Die Erfindung
betrifft ferner eine für eine solche Rohrverbindung
einsetzbare Verbindungsschelle.
Für eine mechanisch sichere und sogleich dichte
derartige Rohrverbindung ist es erforderlich, daß die Verbin
dungsschelle den Außenflansch am Anschlußstutzen sowie den
Außenwulst an der Rohrleitung unter dichter Einpressung des
Dichtrings im Ringspalt zwischen der Innenfläche des An
schlußstutzens und der Außenfläche der Rohrleitung dauerfest
umklammert.
Die radiale Erstreckungsweite des durch longitudi
nales Einstauchen der Rohrleitung gewonnenen Außenwulstes an
der Rohrleitung ist jedoch materialbedingt begrenzt. Bei ei
ner Rohrleitung mit einem typischen Außendurchmesser von 18 mm
läßt sich beispielsweise ein Außendurchmesser des Außen
wulstes von höchstens 25 mm auf diese Weise erreichen, ohne
daß es zu Überbeanspruchung des Materials kommt. Das bedeutet
eine radiale Höhe des Außenwulstes über der ungestauchten Au
ßenfläche der Rohrleitung von höchstens 3,5 mm. Andererseits
soll für eine dauerfeste Verklammerung des Außenwulstes mit
dem Außenflansch des Anschlußstutzens mittels der Verbin
dungsschelle dieser Außenflansch etwa dieselbe radiale Weite
haben. Dabei ist die für die Verklammerung zur Verfügung ste
hende Fläche an der Rückseite dieses Außenflansches in ihrer
radialen Weite dadurch beschränkt, daß sie von dem Bereich
des Anschlußstutzens mit weitem Querschnitt ausgeht, wo zwi
schen der Innenfläche des Anschlußstutzens und der Außenflä
che der Rohrleitung der Ringspalt für die mindestens teil
weise Aufnahme des Dichtringes angeordnet ist. Bei der ge
nannten beispielhaften Dimensionierung hat die für die Ver
klammerung zur Verfügung stehende Fläche an der Rückseite des
Außenflansches dadurch nur eine radiale Weite im Bereich der
Hälfte von 3,5 mm oder eher weniger, wenn man den radialen
Raumbedarf des Dichtringes, meist eines O-Ringes, mit einbe
zieht.
Unter diesen Gegebenheiten hat man bisher
unter ma
nueller oder maschineller Vormontage zunächst die Rohrleitung
und den Anschlußstutzen bis in Anlage des Außenflansches am
Anschlußstutzen an den Außenwulst der Rohrleitung relativ zu
einander longitudinal verschoben und dann erst unter Beibe
haltung dieser Vormontageposition die Verbindungsschelle un
ter Verklammerung von Außenflansch und Außenwulst sowie Ver
schraubung oder Verrastung der Verbindungsschelle in sich
aufgebracht. Das erfordert einen relativ großen Montageauf
wand. Dieser wird besonders deutlich bei Betrachtung der ma
nuellen Montage, wie sie in Kfz-, Service- und Reparaturbe
trieben üblich ist. Hier braucht man praktisch für die auf
den ersten Blick so simple Montage zwei Monteure oder den
imaginären dreiarmigen Monteur, da unter der Unterstellung,
daß der Anschlußstutzen am Sammler und die weiterführende
Rohrleitung im Kraftfahrzeug schon vormontiert sind, immer
noch drei Arme (1) für das Halten der Rohrverbindung, (2) für
das Halten der Verbindungsschelle und (3) für deren Ver
schrauben oder Verrasten erforderlich sind. Die Tätigkeit von
zwei Monteuren ist dabei nicht nur kostenintensiv, sondern
oft auch durch die räumlichen Verhältnisse behindert. Trotz
dem hat man sich bei Rohrverbindungen der genannten Art bis
her nicht anders zu helfen gewußt.
Nun handelt es sich bei den hier in Frage stehenden
Rohrverbindungen und den dabei Anwendung findenden Verbin
dungsschellen um im Kraftfahrzeugwesen von speziell bei der
Klimatisierung oder wenigstens bei Beheizung von Kraftfahr
zeugen in außerordentlich großem Umfang eingesetzte Teile mit
entsprechend großem Material- und Montageaufwand. Dabei sind
bereits Verbesserungen im Wert von Pfennigbeträgen außeror
dentlich bedeutsam, wenn man bedenkt, daß der typische Geste
hungspreis eines hier in Frage stehenden ganzen Kraftfahr
zeugwärmetauschers im Bereich nur einiger DM 10,00 liegt.
Derzeit kann für Verbindungsschellen der angesprochenen Art
allein in Europa ein Markt in der Größenordnung von
10 Millionen jährlich abgeschätzt werden. Selbst relativ kleine
Verbesserungen an der Rohrverbindungstechnik und/oder der
dazugehörigen Montage haben bei diesem Großserienhintergrund
daher eine außerordentliche Bedeutung. Dies gilt erst recht,
wenn eine solche Verbesserung gegenständlich allein durch
geringfügige Modifizierung der Verbindungsschelle, also eines
augeprägten Massenartikels, realisiert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Rohrverbindung der besprochenen Art hinsichtlich Bauweise und
Montage weiter zu rationalisieren.
Diese Aufgabe wird bei einer Rohrverbindung mit den
Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Die gemäß der Erfindung ausgebildete Rohrverbindung
ermöglicht es bei Rohrverbindungen der besprochenen Art
erstmals, die oben erörterten Vormontage- und Endmontage
phasen allein durch Angriff an der Verbindungsschelle durch
zuführen. Dies ist nicht nur von Bedeutung bei der fabrikmä
ßigen Erstmontage, sondern gerade auch bei manueller Montage
im Reparatur- und Nachrüstbereich. Mittels der Fortsetzungs
lappen der Verbindungsschelle lassen sich bei der Vormontage
zunächst schon Außenflansch und Außenwulst unter bereits
teilweiser Einpressung des Dichtungsrings in den Ringspalt
allein durch partielles Schließen der Verbindungsschelle
aneinander annähern. In der letzten Montagephase bis in den
Endmontagezustand kann man dann die Verbindungsschelle
vollständig schließen, wobei in dieser letzten Montagephase
bereits die radial weiter außen liegenden Bereiche der
Montagearme der Verbindungsschelle für die Verklammerung
wirksam werden und die dabei abgebogenen Fortsetzungslappen
außer Wirkung treten. Dies kann ein Monteur problemlos mit
seinen zwei Armen bewirken. In bezug auf den gewonnenen Mon
tagevorteil ist der allenfalls ganz geringfügig höhere Mate
rialverbrauch an der Verbindungsstelle infolge der zusätzli
chen Fortsetzungslappen vernachlässigbar. Tatsächlich kommt
es in der Praxis überhaupt kaum zu erhöhtem Materialver
brauch, wenn man berücksichtigt, daß die konventionellen Ver
bindungsschellen ebenso wie im Regelfall die erfindungsgemäß
modifizierten durch Abspulen von Flachmaterial von einem Coil
und anschließende Verformung gewonnen werden, dabei die
konventionellen Verbindungsschellen in sich von vornherein
etwas größere Bandbreite vom Coil benötigten, um die
Verschraubung oder Verrastung in sich sicherzustellen, und
überdies auch als Abfall anfallendes Flachmaterial in die
Materialbilanz eingeht.
Es ist grundsätzlich möglich, bei der
Verbindungsschelle einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung nur
zwei Fortsetzungslappen zu verwenden, wenn diese sich radial
einander gegenüberliegen und verhältnismäßig ausgeprägte
Erstreckung in Umfangsrichtung haben. Bevorzugt ist jedoch
die Ausbildungsart einer Verbindungsschelle für die
erfindungsgemäße Rohrverbindung nach Anspruch 2, mit der
leichter ein deutlicher Unterschied der Biegesteifigkeit
einerseits der Fortsetzungslappen und andererseits der die
Dauerfestigkeit des Endmontagezustands bestimmenden radial
äußeren Bereiche der Montagearme erreicht wird. Aus ähnlichen
Erwägungen sollte die Zahl der Fortsetzungszungen auch nicht
zu groß gewählt werden; bevorzugt ist eine Anzahl im Bereich
ab drei bis fünf oder sechs.
Die Formgebung nach Anspruch 3 verringert die Bie
gesteifigkeit der Fortsetzungslappen bzw. Fortsetzungszungen
bei Erhöhung von deren Flexibilität im Übergang von Vormon
tage zu Endmontage.
Durch die Formgebung nach Anspruch 5 mit der bevor
zugten Weiterbildung nach Anspruch 6 wird ferner bei leichter
Abbiegbarkeit der Fortsetzungslappen bzw. Fortsetzungszungen
in deren Wurzelbereich eine geringe Druckbeanspruchung an de
ren freien Stirnenden in Wechselwirkung mit der Stufe am An
schlußstutzen im Übergangsbereich zwischen dessen weitem
Querschnitt und dessen engem Querschnitt erreicht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati
scher Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen noch näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine
erfindungsgemäße Rohrverbindung zwischen einem Sammler eines
Kraftfahrzeugwärmetauschers und einer äußeren Rohrleitung für
das innere Wärmetauschfluid des Sammlers mit eingebauter
Verbindungsschelle;
Fig. 2 und Fig. 3 je eine Draufsicht auf eine für
die erfindungsgemäße Rohrverbindung einsetzbare
Verbindungsschelle;
Fig. 4a und 4b in Detailvergrößerung des Bereiches
IV in Fig. 1 eine Zusammenbauphase vor Durchführung der Mon
tage sowie des Endmontagezustandes; sowie
Fig. 5a und 5b wiederum in Detailvergrößerung des
Bereichs IV in Fig. 1 Veranschaulichungen der Vormontage und
der Endmontage bei einer Verklammerung mittels einer Verbin
dungsschelle des konventionellen Stands der Technik.
Anhand von Fig. 1 wird zunächst die Rohrverbindung
beschrieben, für welche die bei der erfindungsgemäßen
Rohrverbindung modifizierte Verbindungsschelle vorgesehen
ist.
Ein Sammler 2 eines Kraftfahrzeugwärmetauschers ist
zweiteilig aus einem Rohrboden 4 des Kraftfahrzeugwärmetau
schers und einem Deckel 6 zusammengesetzt. der Rohrboden 4
hat einen umgebördelten Rand 8, in welchen der topfartig aus
gebildete Deckel 6 unter Verlötung eingreift. Am Rohrboden 4
erkennt man nach innen aufgebogene Krägen 10, in welche Enden
nicht dargestellter Flachrohre des Kraftfahrzeugwärmetau
schers ebenfalls unter Verlötung eingreifen. Es handelt sich
im übrigen um einen konventionell aufgebauten Flachrohrwärme
tauscher, der im einzelnen nicht weiter beschrieben zu werden
braucht.
Der Sammler 2 dient dazu, den Flachrohren das in
nere Wärmetauschfluid des Kraftfahrzeugwärmetauschers zuzu
führen oder nach Durchströmung der Flachrohre wieder aus dem
Sammler abzuführen. Dieser kann dabei ein Eingangssammler,
ein Ausgangssammler oder auch ein Sammler sein, der unter
Verwendung einer nicht dargestellten Querwand die Funktionen
von Eingangssammler und Ausgangssammler vereint, wobei dann
die anderen Enden der Flachrohre lediglich strömungsmäßig
miteinander zu einer mehrflutigen Anordnung verbunden zu sein
brauchen.
Der Deckel 6 des Sammlers 2 weist einen nach außen
gerichteten Kragen 12 auf, in welchen wiederum unter Verlö
tung ein gesonderter Anschlußstutzen 14 eingesteckt ist. Al
ternativ könnte der Anschlußstutzen 14 auch integral mit dem
Sammler 2 bzw. dessen Deckel 6 gefertigt sein.
Der Anschlußstutzen 14 kommuniziert mit einer Rohr
leitung 16, welche je nach Eingangs- oder Ausgangsfunktion
das innere Wärmetauschfluid zum Sammler 2 zuleitet oder vom
Sammler 2 ableitet.
Der Anschlußstutzen 14 ist in Richtung zur Rohrlei
tung 16 zweimal unter entsprechender symmetrischer Vergröße
rung des Innenquerschnitts in seinem Querschnitt abgestuft.
In dem Bereich der ersten Stufe 18 greift das dem Sammler 2
zugewandte freie Ende der Rohrleitung 16 ganz oder, wie
zeichnerisch dargestellt, mit einem Teil der Dicke des Rohr
mantels ein. Im Bereich der zweiten Stufe 20, die eine eben
falls symmetrische weitere Erweiterung nach außen beschreibt,
wird mit dem hier im Querschnitt unverändert bleibenden Man
tel der Rohrleitung 16 ein umlaufender Ringspalt 22 zwischen
der Innenfläche 24 des Anschlußstutzens 14 und der Außenflä
che 26 der Rohrleitung 16 für die mindestens teilweise Auf
nahme eines hier als O-Ring ausgebildeten Dichtringes 28 ge
bildet. Im Bereich der ersten Stufe 18 hat somit der An
schlußstutzen 14 einen sammlernahen engen Querschnitt 30, in
den das freie Ende 32 der Rohrleitung 16 formschlüssig ein
greift, und einen sammlerfernen weiten Querschnitt 34, der in
der schon beschriebenen Weise für die Ausbildung des Ring
spaltes 22 genutzt wird.
Die Rohrleitung 16, welche in dem hier beschriebe
nen Bereich sonst konstanten Außenquerschnitt hat, ist mit
einem durch longitudinales Einstauchen gewonnenen Außenwulst
36 versehen, der ringflanschartigen Charakter hat und in des
sen über die Außenfläche 26 der Rohrleitung 16 herausragenden
Flanschbereich die durch das Einstauchen gewonnenen nach au
ßen ragenden ursprünglichen Rohrmantelteile unter doppelwan
diger Ausbildung weitgehend eng aneinander anliegen.
Der Außenwulst 36 wirkt in einer Funktion als
stirnseitiger Flansch der Rohrleitung 16 mit einem Außen
flansch 38 am freien Ende 40 des Anschlußstutzens zusammen,
welcher als Umbördelung dieses freien Endes nach außen gewon
nen ist. Der Außenflansch 38 und der Außenwulst 36 haben da
bei ohne Beschränkung der Allgemeinheit denselben Außendurch
messer, wobei gewisse Abweichungen zulässig bleiben.
Im Endmontagezustand dieser Rohrverbindung zwischen
Anschlußstutzen 14 und Rohrleitung 16 ist dabei der Dichtring
28 ganz oder zu einem großen Teil in den Ringspalt 22 einge
preßt. Dies ist anhand der Fig. 5b zum Stand der Technik im
Vergleich mit der Erfindung gemäß Fig. 4b an dem Fall einer
nur teilweisen, jedoch weitgehenden, Einpressung des ur
sprünglich O-ringförmigen Dichtringes in den Ringspalt 22
veranschaulicht.
Eine Verbindungsschelle 42 dient dazu, im Endmonta
gezustand den Außenflansch 38 am Anschlußstutzen 14 und den
Außenwulst 36 an der Rohrleitung 16 unter deren festen stirn
seitigen Anlage dauerhaft zu verklammern. Hierzu weist die
Verbindungsschelle 42 zwei über einen Großteil des Umfangs
umlaufende Montagearme 44 auf, welche nach außen zu V-förmig
relativ zueinander gespreizt sind und von denen einer den Au
ßenflansch 38 und der andere den Außenwulst 36 hintergreift.
Die beiden Montagearme 44 gehen dabei von einer zur Achse von
Anschlußstutzen 14 und Rohrleitung 16 parallelen Basis 46
aus, welche an die Umfangslängenerstreckung von Außenflansch
38 und Außenwulst 36 angepaßt ist und die radiale Auskra
gungsweite der Rohrverbindung begrenzt. Wenn es auf diese
Auskragungsweite nicht so sehr ankommt, kann man auch die Ba
sis der Montagearme 44 anders gestalten, z. B. so, daß die
Verbindungsschelle 42 praktisch im ganzen unter Einbeziehung
der Montagearme 44 V-förmig geformt ist.
Eine Verbindungsschelle 42 bildet keinen geschlos
senen Ring, sondern hat schellenartig an der sonst umlaufen
den Schellenstruktur einen Spalt 48, von dem jeweils eine La
sche 50 bzw. 52 radial nach außen absteht. Diese beiden La
schen 50 und 52 bilden eine Befestigungseinrichtung an der
Verbindungsschelle 42 selbst, die anhand von Fig. 2 als sche
matisch angedeutete Verschraubung 54 oder anhand von Fig. 3
als Verrastung 56 ausgebildet sein kann; eine derartige Ver
rastung wird in fachmännischer Ausdrucksweise auch als Clips
verbindung bezeichnet.
Die Ausführungsformen der
die Verbindungsschelle 42 beschreibenden Fig. 2 und 3 über
nehmen insoweit unverändert den Stand der Technik bei Rohr
verbindungen gemäß Fig. 1 mittels konventioneller Verbin
dungsschellen 42.
Bei der konventionellen Art der Herstellung der
Rohrverbindung mittels einer Verbindungsschelle gemäß der
Darstellung in den Fig. 5a und 5b erfolgt zunächst ganz ohne
Einbeziehung der Verbindungsschelle 42 eine koaxiale relative
Verschiebung des Anschlußstutzens 14 und der Rohrleitung 16
bis in Anschlag des Außenflansches 38 an den Außenwulst 36.
Fig. 5a beschreibt dabei eine Phase dieser Vormontierung kurz
vor Herstellung dieses Anschlusses, in der frühestens die
Verbindungsschelle 42 den Außenflansch 38 und den Außenwulst
36 etwas von außen umgreifen kann, ohne in dieser Phase wegen
des zu geringen radialen Hintergriffs noch dazu geeignet zu
sein, den Außenflansch 38 und den Außenwulst 36 wieder an ei
ner axialen Entfernung voneinander zu hindern. Man erkennt,
daß in dieser Phase der Dichtring 28 bereits teilweise in den
Ringspalt 22 eingepreßt ist, aber noch nicht in dem Maße des
Endmontagezustandes gemäß Fig. 5b. Erst wenn dieser Endmonta
gezustand, verstanden in der relativen Anlage von Außen
flansch 38 und Außenwulst 36 aneinander, erreicht ist, kann
man im konventionellen Fall mittels der Verbindungsschelle 42
unter Ausnutzung von deren Befestigungseinrichtung den End
montagezustand fixieren.
Bei der bekannten Verbindungsschelle 42 sind die
Montagearme 44 bis auf den Bereich der zur Befestigung die
nenden Laschen 50 und 52 und bis auf gegebenenfalls die Fle
xibilität der Laschenfunktion verbessernde Einschnitte in den
Montagearmen umlaufend angeordnet.
Der Außenwulst 36 hat von seiner Herstellungsweise
her als axiale Einstauchung der Rohrleitung 16 schon an sich
nur eine relativ kleine radiale Auskragungsweite c, da bei
dem Versuch, größere radiale Auskragungsweiten zu erreichen,
eine Überstreckung der Materialstruktur erfolgen würde. Von
dieser Auskragungsweite c geht bei der radialen Auskragungs
weite des Außenflansches 38 noch die Weite des Ringspaltes 22
sowie im Bereich der zweiten Stufe die Weite der Wandstärke
des Anschlußstutzens 14 ab, so daß die radiale Auskragungs
weite des Außenflansches 38 nur etwa im Bereich der Hälfte
oder noch weniger als der radialen Auskragungsweite c des Au
ßenwulstes 36 liegt.
Andererseits muß mindestens im Endmontagezustand
die Längenerstreckung von Außenflansch 38 und Außenwulst 36
mit dem Längenmaß b oder auch unter Einbeziehung noch einer
Vorphase gemäß Fig. 5a mit dem zusätzlichen Längenmaß a über
greifen. Wenn man außerdem davon ausgeht, daß gerade für Re
paratur- und Wartungszwecke und auch aus Gründen der Vorrats
haltung nur einer einheitlichen Art von Verbindungsschellen
42 deren beide Montagearme 44 möglichst gleich ausgebildet
sein sollen - eine Forderung sowohl beim Stand der Technik
als auch im Rahmen der Erfindung für möglichst rationelle
Vorratshaltung und rationelles Montieren -, versteht es sich,
daß bei Verwendung von Verbindungsschellen 42 der anhand der
Fig. 5a und 5b beschriebenen konventionellen Art die Verbin
dungsschelle selbst nicht dazu nutzbar gemacht werden kann,
auch die relative Position von Anschlußstutzen 14 und Rohr
leitung 16 im Endmontagezustand herzustellen und, damit insbe
sondere auch die Montage des Dichtungsringes 28 im Ringspalt
22 allein durch Manipulation an der Verbindungsschelle 42 zu
ermöglichen.
Diese Möglichkeit ist bei der erfindungsgemäß
modifizierten Verbindungsschelle gegeben.
Die modifizierte Verbindungsschelle
42 weist wie die bekannten Verbindungsschellen 42 zunächst an
ihren Montagearmen 44 einen radial äußeren Bereich auf,
welcher die Verklammerung von Außenflansch 38 und Außenwulst
36 im Endmontagezustand bewirkt. Wie ebenfalls bei
konventionellen Verbindungsschellen 42 ist dabei dieser
radial äußere Bereich 58 der Montagearme 44 weitgehend
umlaufend, aber gegenüber den Laschen 50 und 52 durch einen
nach außen ausgebeulten federbügelartigen Abschnitt 60
unterbrochen. Zusätzlich können die schon erwähnten
eventuellen weiteren Einschnitte für höhere Flexibilität
vorgesehen sein, die hier nicht dargestellt sind.
Erfindungswesentlich ist, daß über den Umfang der
Montagearme 44 mit weiterer radialer Auskragung nach innen
als der radial äußere Bereich 58 Fortsetzungslappen in Ge
stalt von Fortsetzungszungen 62 gleichmäßig verteilt sind,
wobei im Falle von Fig. 2 vier derartige Fortsetzungszungen
und im Falle von Fig. 3 drei derartige Fortsetzungszungen
vorgesehen sind.
Hei beiden Ausführungsbeispielen sind zu beiden
Seiten der Fortsetzungszungen 62 Einkerbungen 64 in dem ra
dial äußeren Bereich 58 der Montagearme 44 vorgesehen, wobei
man diesen radial äußeren Bereich 58 unter Bezug auf die Er
streckung der Fortsetzungszungen von ihrer Basis zu ihrem
freien Ende auch als innen umlaufenden Rand des Montagearmes
verstehen kann.
Bei beiden Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 ver
breitern sich dabei die Fortsetzungszungen 62 von radial au
ßen nach radial innen, wobei in Fig. 2 der eine Grenzfall ei
ner etwa trapezförmigen gleichmäßigen Verbreiterung und in
Fig. 3 der Grenzfall einer von radial außen nach radial innen
überproportional starken, hier speziell mit Basisteil 66 und
beidseitig auskragendem Kopfteil 68, dargestellt ist. Bei
beiden Ausführungsformen sind die freien Enden 70 der Fort
setzungszungen nach außen zu so abgebogen, daß diese äußere
Abbiegung einen Einlaufradius für die äußere bzw. zweite
Stufe 20 des Anschlußstutzens 14 am Übergang zwischen dessen
engem Querschnitt 30 und dessen weitem Querschnitt 34 bildet.
Die damit erreichte Funktionsweise wird anschließend anhand
der Beschreibung des erfindungsgemäß möglichen Montagevor
gangs deutlich.
Es wurde bereits erwähnt, daß der radial äußere Be
reich der Montagearme 44 für die Verklammerung des Endmonta
gezustandes vorgesehen ist und unter der Voraussetzung, daß
beide Montagearme gleich weite Auskragung haben, keine wei
tere Erstreckung radial nach innen haben kann als der Über
gang des Außenflansches 38 in die Außenfläche 26 am Anschluß
stutzen 14 im Bereich von deren zweiter Stufe 20.
Die Fortsetzungslappen bzw. Fortsetzungszungen 62
bei den erfindungsgemäß modifizierten Verbindungsschellen
reichen demgegenüber beträchtlich weiter nach innen, und zwar
in einem solchen Maße, daß sie eine hinreichende Weite der
Montagearme 44 ergeben, unter deren Nutzung unter
Manipulation an der Verbindungsschelle 42 deren beiden
Montagearme zum Verpressen des Dichtungsringes 28 im
Ringspalt 22 und damit auch bereits zur Nutzung der
Verbindungsschelle in einer Vormontagephase ausgenutzt werden
können. Dadurch kann man es überhaupt vermeiden, gesonderte
Montagemittel oder Montagepersonen wie beim Stand der Technik
für die Annäherung von Anschlußstutzen und Außenwulst bis in
den Endmontagezustand gebrauchen zu müssen.
Eine Zwischenphase einer durch Zusammenklammern
mittels der Verbindungsschelle 42 erfolgenden Vormontage ist
in Fig. 4 veranschaulicht, und zwar gerade zu dem Zeitpunkt,
in welchem die Druckausübung auf den als Dichtring 28 vorge
sehenen O-Ring bei relativer Annäherung von Außenflansch 38
und Außenwulst 36 beginnt.
Der Endmontagezustand unter Verwendung der erfin
dungsgemäß modifizierten Verbindungsschelle 42 ist dann in
Fig. 4b veranschaulicht. Man erkennt, daß in diesem
Endmontagezustand die Verklammerung des Außenflansches 38 am
Außenwulst 36 wie beim bekannten Fall durch die radial
äußeren Bereiche 58 der Montagearme 44 bewirkt wird und dann
die Fortsetzungslaschen 62 bzw. die die Fortsetzungslaschen
bildenden Fortsetzungszungen an der Seite des
Anschlußstutzens 14 außer Wirkung nach außen abgebogen sind,
während sie auf der Seite des Außenwulstes wegen dessen
relativ größerer radialer Auskragung frei radial nach innen
abstehen. Wie schon erwähnt, sind sie dort aus Gründen der
axial invarianten Einsetzbarkeit der Verbindungsschellen
vorhanden.
Die Abbiegungen der freien Enden 70 der Fortset
zungszungen 62 entsprechend dem Einlaufradius am Übergang
zwischen dessen engem Querschnitt 30 und dessen weitem Quer
schnitt 34 sorgen dabei dafür, daß die freien Enden der Fort
setzungslappen bzw. Fortsetzungszungen dort die Außenfläche
des Anschlußstutzens nicht verkratzen oder gar beschädigen
können.
Wenn man einmal von dem Dichtring 28 und der Ver
bindungsschelle 42 absieht, sind alle beschriebenen Teile
vorzugsweise als Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wie
z. B. AlMn1 gefertigt und hartverlötet, beispielsweise mittels
Hartlot in Form von AlSi7-12.
Um die erforderlichen Einpressungskräfte des Dich
tungsringes 28 im Ringspalt 22 durch die manuelle Manipula
tion an der Verbindungsschelle aufbringen zu können, ist der
Dichtungsring 28 zweckmäßig in gänzlich konventioneller Weise
aus einem elastomeren oder gummiartigen Material gefertigt.
Auch die Verbindungsschelle 42 selbst könnte aus
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Ebenso kom
men für sie jedoch auch andere den Haltekräften gewachsene
Materialien in Frage, wobei außer anderen Metallen wie insbe
sondere Stahl oder Edelstahl wie Federstahl auch andere Mate
rialen in Frage kommen können bis zum Grenzfall von Kunst
stoffen.
Claims (6)
1. Rohrverbindung zwischen einem Sammler (2) eines
Kraftfahrzeugwärmetauschers und einer Rohrleitung (16), wobei
die Rohrverbindung
- - aus einem vom Sammler (2) nach außen ragenden Anschlußstutzen (14) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, der einen sammlernahen engen Querschnitt (18, 30), in den das freie Ende (32) der Rohrleitung (16) spaltfrei eingeschoben ist, und einen sammlerfernen weiten Querschnitt (34) aufweist, der einen Ringspalt (22) zwischen der Innenfläche (24) des Anschlußstutzens (14) und der Außenfläche (26) der Rohrleitung (16) zur Aufnahme eines, insbesondere als O-Ring ausgebildeten, Dichtrings (28) bildet und der am freien Ende (40) einen, insbesondere als Umbördelung ausgebildeten, Außenflansch (38) aufweist,
- - aus einer aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Rohrleitung (16), die insbesondere einen Außendurchmesser im Bereich von 15 bis 22 mm und eine Wandstärke von 0,7 bis 2 mm hat, und die einen der äußeren Stirnfläche (40) des Außenflansches (38) gegenüberliegenden eingestauchten Außenwulst (36) aufweist, und
- - aus einer Verbindungsschelle (42) besteht, die mit einem Paar umlaufenden, insbesondere mit Spreizung nach außen V-förmig relativ zueinander orientierten, Montagearmen (44) umlaufend den Außenflansch (38) und den Außenwulst (36) umgreift,
2. Verbindungsschelle (42) für eins Rohrverbindung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Fortsetzungslappen (62) von mindestens drei
Fortsetzungszungen (62) mit jeweils nur geringer
Erstreckungsweite in Umfangsrichtung gebildet sind.
3. Verbindungsschelle (42) für eine Rohrverbindung
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
Umfangsrichtung gesehen zu beiden Seiten der
Fortsetzungslappen (62) schlitzartige Einkerbungen (64) in
den inneren umlaufenden Rand des Montagearmes (44)
ausgebildet sind.
4. Verbindungsschelle (42) für eine Rohrverbindung
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Fortsetzungslappen (62) von radial außen nach radial
innen verbreitern.
5. Verbindungsschelle (42) für eine Rohrverbindung
nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die freien Enden (70) der Fortsetzungslappen (62) nach außen
abgebogen vorgebildet sind.
6. Verbindungsschelle (42) für eine Rohrverbindung
nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere
Abbiegung als Einlaufradius für die äußere Stufe (20) des
Anschlußstutzens (14) am Übergang zwischen dessen engem (30)
und dessen weitem Querschnitt (34) ausgebildet ist.
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