DE4242070C1 - Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohr mit einer radi­ al vorstehenden Halterippe zum Ankuppeln einer Fluid­ leitungs-Kupplung.

Bei einem bekannten Rohr dieser Art, wie es beispiels­ weise aus der DE 36 15 904 C2 bekannt ist, handelt es sich bei dem Rohr um einen Rohrstutzen für den Kühler eines Verbrennungsmotors, wobei der mit dem Rohrstutzen versehene Teil des Kühlers und der Rohrstutzen eintei­ lig aus Kunststoff hergestellt werden. Wegen der Form der Halterippe an dem Rohrstutzen ist nach dem Spritz­ gießen ein Entformen aus dem Formwerkzeug in axialer Richtung des Rohrstutzens nicht möglich. Vielmehr muß das Formwerkzeug zum Entformen radial geöffnet werden. Wenn der Kühler, wie üblich, noch mit weiteren Rohr­ stutzen dieser Art versehen ist, ist das radiale Öffnen des Formwerkzeugs häufig mangels ausreichendem Platz zwischen dem Rohrstutzen nicht möglich.

Auch wenn kürzere Rohre von einem längeren Rohr, ins­ besondere in unterschiedlichen Längen, abgeschnitten werden sollen, ist es schwierig, das längere Rohr von vornherein mit der bei jedem kürzeren Rohr erforderli­ chen Halterippe zu versehen.

Aus der DE 40 22 721 A1 ist es bekannt, ein Rohr aus Leichtmetall mit einem das Rohr umgebenden, getrennt von diesem hergestellten Hülsenelement dadurch form­ schlüssig zu verbinden, daß das Material des Rohres in wenigstens eine Ringnut auf der Innenseite des Hülsen­ elements gepreßt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der eingangs geschilderten Art anzugeben, das auf einfache­ re Weise herstellbar ist.

Erfindungsgemäß besteht eine erste Lösung dieser Auf­ gabe darin, daß das Rohr zwei getrennt aus thermopla­ stischem Kunststoff hergestellte Teile aufweist, von denen der eine einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere hülsenförmig ausgebildet ist und die Halter­ ippe aufweist, daß einer der beiden Teile einen radia­ len Vorsprung aufweist, der durch axiales Zusammen­ stecken der beiden Teile im Preßsitz in eine flache Vertiefung des anderen Teils eingerastet ist, so daß die beiden Teile formschlüssig fest verbunden sind.

Eine zweite Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Rohr zwei getrennt hergestellte, miteinander fest verbundene Teile aufweist, von denen der eine einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere die Hal­ terippe aufweist, daß einer der beiden Teile einen scharfkantigen radialen Vorsprung aufweist, der in das Material des anderen Teils eingedrückt ist, wobei der den Grundkörper bildende Teil aus Metallblech besteht und im Bereich eines in den anderen Teil eingeführten Endabschnitts konisch aufgeweitet ist, so daß sein Durchmesser zum freien Ende des Endabschnitts zunimmt, und daß der andere Teil innen der konischen Form des Endabschnitts angepaßt ist.

Eine dritte Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Rohr zwei getrennt hergestellte, miteinander fest verbundene Teile aufweist, von denen der eine einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere die Hal­ terippe aufweist, daß der den Grundkörper bildende Teil aus Metallblech hergestellt ist, daß der die Halterippe aufweisende Teil eine Hinterschneidung aufweist, die ein radial verformter Öffnungsrandabschnitt des Grund­ körpers hintergreift, und daß zwischen der Hinter­ schneidung und dem Öffnungsrandabschnitt ein Dichtring angeordnet ist.

Bei diesen Lösungen kann der Grundkörper zunächst mit relativ glatten Enden ausgebildet, gewünschtenfalls auch von einem längeren Rohr abgeschnitten und der die Halterippe aufweisende Teil bei der getrennten Herstel­ lung in die gewünschte Form gebracht werden, wobei meh­ rere dieser Teile leicht auf einmal in einem größeren Formwerkzeug, sei es im Spritzgießverfahren, durch Ex­ trusion oder Ziehen, hergestellt werden können, je nachdem, ob sie aus Metall oder Kunststoff bestehen. Sie können dann in einer der genannten Arten auf ein­ fache Weise zu dem fertigen Rohr fest miteinander ver­ bunden werden.

Wenn der Vorsprung in eine flache Vertiefung des ande­ ren Teils eingreift, ist ein axiales Zusammenstecken der beiden Teile im Preßsitz bis zum Einrasten des Vor­ sprungs in der flachen Vertiefung möglich.

Dies ist selbst dann möglich, wenn der Vorsprung ein Ringwulst und die Vertiefung eine Ringnut ist. Eine solche formschlüssige Verbindung hält besonders hohen axialen Zugkräften stand.

Wenn der Vorsprung scharfkantig ausgebildet und in das Material des anderen Teils eingedrückt ist, entfällt die Ausbildung einer Vertiefung in dem anderen Teil.

Wenn der den Grundkörper bildende Teil aus Metallblech besteht und im Bereich eines in den anderen Teil einge­ führten Endabschnitts konisch aufgeweitet ist, so daß sein Durchmesser zum freien Ende des Endabschnitts zu­ nimmt, und daß der andere Teil innen der konischen Form des Endabschnitts angepaßt ist, hat dies zum einen den Vorteil, daß die Kupplung, wenn sie aus Kunststoff her­ gestellt wird, leicht axial entformt werden kann, weil ihr mit dem Rohr zusammengesteckter Endabschnitt dann ebenfalls konisch sein kann, und zum anderen den Vor­ teil, daß sich hierbei auf einfache Weise eine form­ schlüssige Verbindung der beiden Rohrteile ergibt.

Zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung können die beiden Teile auch stoffschlüssig verbunden sein, z. B. durch Schweißen oder Anvulkanisieren.

Wenn der den Grundkörper bildende Teil aus Metallblech hergestellt ist, der die Halterippe aufweisende Teil eine Hinterschneidung aufweist, die ein radial ver­ formter Öffnungsrandabschnitt des Grundkörpers hinter­ greift, und zwischen der Hinterschneidung und dem Öff­ nungsrandabschnitt ein Dichtring angeordnet ist, kann der Grundkörper ebenfalls zunächst als glattes Rohr hergestellt und nachträglich verformt werden, auch dann, nachdem der die Halterippe aufweisende Teil auf den Grundkörper geschoben worden ist.

Hierbei kann die Hinterschneidung durch einen radial nach innen vorstehenden Vorsprung gebildet sein, der zwischen dem radial nach außen verformten Öffnungsrand­ abschnitt und einem radial nach außen vorstehenden Vorsprung des Grundkörpers eingefaßt ist. Diese Vor­ sprünge verhindern auch eine Verschiebung des mit der Halterippe versehenen Teils auf dem Grundkörper von der Kupplung weg.

Die Halterippe kann eine radiale Flanke und eine koni­ sche Flanke aufweisen und die Kupplung elastische Hal­ tearme mit Haken, die über die konische Flanke unter radialer Aufspreizung hinwegschiebbar und hinter der Halterippe an ihrer radialen Flanke anliegend einrast­ bar sind. Diese Ausbildung ermöglicht ein einfaches zusammenstecken von Rohr und Kupplung und hält dennoch hohen Axialkräften stand, die bestrebt sind, die Kupp­ lung zu lösen.

Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden nachstehend anhand der Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 die eine Hälfte eines Axialschnitts durch ein erfindungsgemäßes Rohr mit einer daran angekup­ pelten Fluidleitungs-Kupplung,

Fig. 2 die eine Hälfte eines Axialschnitts eines zwei­ ten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rohres mit einer daran angekuppelten Fluidlei­ tungs-Kupplung und

Fig. 3 die eine Hälfte eines Axialschnitts eines drit­ ten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rohres mit einer daran angekuppelten Fluidlei­ tungs-Kupplung.

Nach Fig. 1 besteht das Rohr aus zwei getrennt herge­ stellten, miteinander fest verbundenen Teilen 1 und 2, von denen der eine Teil 1 einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere eine Halterippe 3 aufweist. Von dem den Grundkörper bildenden Teil 1 ist nur ein End­ abschnitt dargestellt. Das andere, nicht dargestellte Ende des Teils 1 ist an einem Kühler für den Verbren­ nungsmotor eines Kraftfahrzeugs angeformt. Das aus den Teilen 1 und 2 bestehende Rohr bildet mithin einen Rohrstutzen, an den eine Fluidleitung 4 in Form eines Rohres, das thermoplastischen Kunststoff aufweist, mit­ tels einer Kupplung 5 angeschlossen ist.

Der Endabschnitt des Teils 1 hat eine Schulter 6, an der der auf dem Endabschnitt im Preßsitz aufgeschobene hülsenförmige Teil 2 anliegt, um ein weiteres Aufschie­ ben zu begrenzen. Der Teil 2 hat einen radial nach in­ nen vorstehenden flachen Vorsprung 7 in Form eines Ringwulstes, der in eine flache Vertiefung 8 in Form einer Ringnut im Endabschnitt des Teils 1 eingerastet ist. Die Teile 1 und 2 sind auf diese Weise reib- und formschlüssig verbunden. Die Halterippe 3 hat eine ra­ diale Flanke 9 und eine konische Flanke 10. Der Grund­ körper 11 der Kupplung 5 ist rohrförmig bzw. zylin­ drisch und mit zwei elastischen Haltearmen 13 versehen, von denen nur einer dargestellt ist und die sich diame­ tral in bezug auf den Grundkörper 11 gegenüberliegen.

Die Haltearme 13 erstrecken sich über ihren größten Teil in einem radialen Abstand etwa parallel zum Grund­ körper 11 und sind einteilig am Grundkörper 11 ange­ formt. Ihre freien Enden sind mit einem Haken 14 ver­ sehen, der radial nach innen vorsteht. Beim Ankuppeln der Kupplung 5 gleiten die Haken 14 über die konische Flanke 10 unter radialer Aufspreizung der Haltearme 13 hinweg, bis sie hinter der Halterippe 3 an ihrer radia­ len Flanke 9 anliegend einrasten. Der in Ankuppelrich­ tung vordere Endabschnitt 15 des Grundkörpers 11 hat einen sich zum vorderen Ende hin verringernden Außen­ durchmesser und eine umlaufende Ringnut 16, in der bin Dichtring 17 in Form eines O-Rings angeordnet ist, der den Endabschnitt 15 gegen die entsprechend der Umfangs­ fläche des Endabschnitts 15 ebenfalls konische Innen­ fläche des Endabschnitts des Teils 1 abdichtet. Die Fluidleitung 4 wird auf dem hinteren Endabschnitt 18 des Grundkörpers 11 der Kupplung 5 durch umlaufende Halterippen 19, die in das Material der Fluidleitung 4 von innen eingreifen, axial festgehalten. Zusätzlich kann noch eine Schlauchschelle um die Fluidleitung 4 herumgelegt sein.

Die Haltearme 13 sind im Bereich ihrer Haken 14 durch einen Ring 20 verbunden, der zum Entkuppeln quer zur gemeinsamen Ebene der sich diametral gegegenüberliegen­ den Haltearme 13 von Hand zusammengedrückt werden kann, so daß die Haken 14 radial nach außen wandern, bis sie mit der radialen Flanke 9 der Halterippe 3 außer Anlage kommen. Alternativ kann auch in dem Zwischenraum zwi­ schen den Haltearmen 13 und der Halterippe 3 ein ovaler Entsicherungsring angeordnet sein, durch den die Halte­ arme radial auseinandergedrückt werden können, um die Kupplung zu lösen, wie dies beispielsweise in der DE 39 33 591 C1 oder der DE 40 37 308 C1 dargestellt ist. Anstelle eines Entsicherungsrings kann auch eine etwa U-förmige Entsicherungsklammer verwendet werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen sowohl die Tei­ le 1 und 2 des den Rohrstutzen bildenden Rohres als auch die Kupplung 5 aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die außen konische Form des Endabschnitts 15 und die innen konische Form des Endabschnitts des Teils 1 ein axiales Entformen bei der Herstellung in einem Formwerkzeug erleichtern. Trotz der Vertiefung 8 kann auch der Teil 1 axial entformt werden, weil die Vertie­ fung 8 nur verhältnismäßig flach ist. Desgleichen kann der Teil 2 axial entformt werden, weil auch der wulst­ artige Vorsprung 7 nur verhältnismäßig flach ist. Den­ noch hält die Verbindung der beiden Teile 1 und 2 hohen Axialkräften stand, die bei entsprechend hohem Fluid­ druck in der Fluidleitung 4 bzw. dem Rohrstutzen be­ strebt sind, die Teile 1 und 2 axial zu trennen. Der Teil 1 kann daher, auch wenn er gleichzeitig mit dem größten Teil des Kühlers einteilig im Spritzgußverfah­ ren hergestellt wird, leicht axial entformt werden, ohne daß das Formwerkzeug radial geöffnet werden muß. Infolgedessen können auch mehrere am Kühler anzuformen­ de Rohrstutzen, die nur einen geringen radialen Abstand voneinander aufweisen, in einem einzigen Formwerkzeug hergestellt werden, weil das Formwerkzeug nicht radial geöffnet zu werden braucht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen nur in folgendem:

Der den Grundkörper bildete Teil 1a des den Rohrstutzen bildenden Rohres besteht nicht aus Kunststoff, sondern aus Metallblech, und ist im Bereich seines in den ande­ ren Teil 2a eingeführten Endabschnitts konisch aufge­ weitet, so daß sein Durchmesser zum freien Ende dieses Endabschnitts hin zunimmt, und zwar mit einem Stei­ gungsmaß von etwa 10. Der andere Teil 2a ist innen der konischen Form des Endabschnitts des Teils 1a angepaßt, während sein radial nach innen vorstehender Vorsprung 7a scharfkantig ist und in das Material des Teils 1a eingedrückt ist. Das Eindrücken wird durch das Aufwei­ ten des Endabschnitts des Teils 1a bewirkt, nachdem der Teil 2a zuvor auf den Endabschnitt des Teils 1a aufge­ schoben wurde. Es ist aber auch möglich, den Endab­ schnitt des Teils 1a aufzuweiten, bevor der Teil 2a aufgeschoben wird, wobei dann beide Teile im Preßsitz verbunden werden. Bevorzugt wird jedoch die zuerst ge­ nannte Art der Verbindung.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht der Grundkörper des Teils 1b ebenfalls aus Metallblech. Der die Halterippe 3 aufweisende Teil 2b weist eine Hinter­ schneidung 21 mit einem radialen Abschnitt 22, einem axialen Abschnitt 23 und einem schrägen Abschnitt 24 auf. Der Grundkörper 1b hat ferner einen radial unter dem gleichen Neigungswinkel wie der Abschnitt 24 ver­ formten Öffnungsrandabschnitt 25, der die Hinterschnei­ dung 21 hintergreift. Zwischen der Hinterschneidung 21 und dem Öffnungsrandabschnitt 25 ist ein Dichtring 26 in Form eines O-Rings angeordnet. Die Hinterschneidung ist durch einen radial nach innen vorstehenden umlau­ fenden Vorsprung 7b in Form eines Flansches gebildet. Der Vorsprung 7b ist zwischen dem Öffnungsrandabschnitt 25 und einem radial nach außen vorstehenden, in Form einer umlaufenden Sicke ausgebildeten Vorsprung 27 des Grundkörpers 1b eingefaßt.

Die Kupplung 5a besteht aus einem Grundkörper 11a aus Metallblech und einem formschlüssig mit diesem verbun­ denen zylindrischen Teil 28 aus Kunststoff, an dem zwei oder mehr gleichmäßig auf einem Umkreis um die Längs­ mittelachse verteilte Haltearme 13 angeformt sind, de­ ren Haken 14 in diesem Falle nicht durch einen Ring, wie den Ring 20, verbunden sind. Der Endabschnitt 15a des Grundkörpers 11a und der Teil 28 der Kupplung 5a begrenzen die Nut 16, in der der Dichtring 17 angeord­ net ist. Die Fluidleitung 4a ist ein Schlauch aus ela­ stomeren Material, dessen Endabschnitt zwischen einer sickenartigen, radial nach außen aus dem Endabschnitt 18a des Grundkörpers 11a herausgedrückten Halterippe 19a und dem Teil 28 eingeklemmt ist. Zusätzlich kann der Endabschnitt der Fluidleitung 4a am Teil 28 und dem Endabschnitt 18a angeklebt oder anvulkanisiert sein. Der Teil 2b besteht wiederum aus thermoplastischem Kunststoff, ebenso wie die Haltearme 13.

Claims (9)

1. Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe (3) zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung (5), dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwei getrennt aus thermoplastischem Kunststoff hergestellte Teile (1, 2) aufweist, von denen der eine einen Grund­ körper des Rohres bildet und der andere hülsen­ förmig ausgebildet ist und die Halterippe (3) auf­ weist, daß einer der beiden Teile (1, 2) einen ra­ dialen Vorsprung (7) aufweist, der durch axiales Zusammenstecken der beiden Teile (1, 2) im Preßsitz in eine flache Vertiefung (8) des anderen Teils eingerastet ist, so daß die beiden Teile (1, 2) formschlüssig fest verbunden sind.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (7) ein Ringwulst und die Vertiefung (8) eine Ringnut ist.

3. Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe (3) zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwei getrennt herge­ stellte, miteinander fest verbundene Teile (1a, 2a) aufweist, von denen der eine einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere die Halter­ ippe (3) aufweist, daß einer der beiden Teile (1a, 2a) einen scharfkantigen radialen Vorsprung (7a) aufweist, der in das Material des anderen Teils eingedrückt ist, wobei der den Grundkör­ per bildende Teil (1a) aus Metallblech besteht und im Bereich eines in den anderen Teil (2a) einge­ führten Endabschnitts konisch aufgeweitet ist, so daß sein Durchmesser zum freien Ende des Endab­ schnitts zunimmt, und daß der andere Teil (2a) in­ nen der ionischen Form des Endabschnitts angepaßt ist.

4. Rohr mit einer radial vorstehenden Halterippe (3) zum Ankuppeln einer Fluidleitungs-Kupplung (5a), dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zwei getrennt hergestellte, miteinander fest verbundene Teile (1b, 2b) aufweist, von denen der eine einen Grundkörper des Rohres bildet und der andere die Halterippe (3) aufweist, daß der den Grundkör­ per bildende Teil (1b) aus Metallblech hergestellt ist, daß der die Halterippe (3) aufweisende Teil (2b) eine Hinterschneidung (21) aufweist, die ein radial verformter Öffnungsrandabschnitt (25) des Grundkörpers (11a) hintergreift, und daß zwischen der Hinterschneidung (21) und dem Öffnungsrandab­ schnitt (25) ein Dichtring (26) angeordnet ist.

5. Rohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung (21) durch einen radial nach innen vorstehenden Vorsprung (7b) gebildet ist, der zwischen dem radial nach außen verformten Öffnungs­ randabschnitt (25) und einem radial nach außen vor­ stehenden Vorsprung (27) des den Grundkörper bil­ denden Teils (1b) eingefaßt ist.

6. Rohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der den Grundkörper bildende Teil (1b) aus Metallblech besteht und im Bereich eines in den anderen Teil (2b) eingeführten Endabschnitts konisch aufgeweitet ist, so daß sein Durchmesser zum freien Ende des Endabschnitts zunimmt, und daß der andere Teil (2b) innen der konischen Form des Endabschnitts angepaßt ist.

7. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Teile (1, 1a; 2, 2b) stoff­ schlüssig verbunden sind.

8. Rohr nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der die Halterippe (3) aufweisen­ de Teil (2b) Kunststoff aufweist.

9. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halterippe (3) eine radiale Flanke (10) und eine konische Flanke (9) aufweist und die Kupplung (5; 5a) elastische Haltearme (13) mit Haken (14) aufweist, die über die konische Flanke (10) unter radialer Aufspreizung hinweg­ schiebbar und hinter der Halterippe (3) an ihrer radialen Flanke (9) anliegend einrastbar sind.