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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Axialverbindung zwischen Rohrleitungen oder zwischen einer solchen und einem Leitungsanschluss einer Komponente eines Fluidkreislaufs, insbesondere zur Herstellung einer Axialverbindung in einem Kältemittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs.
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Verbindungen zwischen üblicherweise zwei Rohrleitungen sind entweder als Radialverbindung mit radial wirkenden Presskräften, oder als Axialverbindung ausgeführt, bei welcher die Presskräfte zur Herstellung der Dichtfunktion der Verbindung axial wirken. Typische Axialverbindungen zwischen Rohrleitungen sind mittels Rohrschellen realisiert, welche die axial gegen- oder aneinander geführten Rohrleitungsenden umfangsseitig umgreifen und mittels einer Schellenschraube verspannt werden. Derartige Axialverbindungen sind beispielsweise aus der
DE 200 15 928 U1 bekannt.
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Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R134A mit einem Betriebsdruck von 20 bis 25 bar, nimmt an einem Verdampfer Wärme auf, wird mittels eines Verdichters verdichtet und gibt anschließend über einen Wärmetauscher die Wärme wieder ab, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird. Dazwischen wird das Kältemittel typischerweise in schlauchartigen und/oder rohrartigen Leitungen geführt. Zur Verbindung zweier (Rohr-)Leitungen und/oder zum Anschluss an eine Armatur oder ein Aggregat können Radial- oder Axialverbindungen vorgesehen sein.
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Typische Kältemittel für derartige Anwendungen – wie beispielsweise R134A – basieren auf Fluorkohlenwasserstoff-Verbindungen. Derartige Kältemittel wirken jedoch als Treibhausgase, sodass hohe Dichtigkeitsanforderungen an die Axialverbindungen gestellt werden, um den Austritt von Kältemittel zu minimieren. Herkömmliche Vorrichtungen weisen hierzu oftmals eine vergleichsweise große Baugröße auf und/oder sind in zusätzlichen Produktionsschritten fluiddicht verschweißt. Dadurch werden die Herstellungskosten einer derartigen Kältekreislauf-Anlage nachteilig erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung einer Axialverbindung für einen Fluidkreislauf, insbesondere für einen Kältekreislauf eines Kraftfahrzeugs, anzugeben, die kostengünstig herstellbar und insbesondere gewichts- und bauraumsparend ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dazu vorgesehen, eine Axialverbindung zwischen Rohrleitungen oder zwischen einer solchen und einem Leitungsanschluss einer Komponente eines Fluidkreislaufs, wie beispielsweise einer Kältemittelleitung, einem Leitungsanschluss zum Kompressor, oder dergleichen herzustellen. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Herstellung einer Axialverbindung in einem Kältekreislauf eines Kraftfahrzeugs geeignet und eingerichtet.
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Im Rahmen der Erfindung ist die Axialverbindung insbesondere als eine axiale Flanschverbindung ausgeführt. Hierzu umfasst die Vorrichtung ein Aufnahmeflanschteil, ein Einsetzflanschteil, einen vorzugsweise scheibenartigen Dichtungsring, sowie eine einzige Flanschschraube. Das Aufnahmeflanschteil nimmt das Einsetzflanschteil im Bereich miteinander fluchtender Fluidöffnungen zumindest teilweise auf, wobei die Flanschteile in der Axialverbindung unter Zwischenlage des Dichtungsrings die Fluidöffnungen als Durchlass für das Fluid aufweisen.
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Die Flanschteile in der Axialverbindung weisen miteinander fluchtende und zu den Fluidöffnungen in einem Radialabstand angeordnete Schrauböffnungen für die einzige Flanschschraube auf. Das Aufnahmeflanschteil weist im Bereich einer der Fluidöffnung abgewandten Flanschseite einen axial erhabenen Stützansatz auf. Der Stützansatz ist derart angeordnet, dass in der Axialverbindung im Bereich des Dichtungsrings eine erste Stützstelle und im Bereich des Stützansatzes eine zur ersten Stützstelle radial beabstandeten zweite Stützstelle für das Einsetzflanschteil gebildet ist. Dadurch ist zwischen den Stützstellen ein sich radial erstreckender, vorzugweise fensterartiger, Axialspalt zwischen dem Einsetzflanschteil und dem Aufnahmeflanschteil gebildet.
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In anderen Worten ist die dem Einsetzflanschteil zugewandte Stirnfläche des Aufnahmeflanschteils gegenüber den Stützstellen eingezogen, wodurch sich mit dem gebildeten Axialspalt auch eine Materialeinsparung ergibt, welche sich vorteilhaft auf die gewünschten geringen Herstellungskosten der Vorrichtung auswirkt. Weiterhin ist durch die Schraubbefestigung beziehungsweise Verschraubung der Flanschteile eine schweißlose Leitungsverbindung realisiert, wodurch die Montage in einem Kältekreislauf wesentlich vereinfacht wird. Ferner ergeben sich durch die Verwendung von lediglich einer einzelnen Flanschschraube weitere Einsparungen hinsichtlich der Baugröße und des Baugewichts sowie eine Reduzierung der Herstellungskosten der Vorrichtung.
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In einer bevorzugten Einbausituation ist die Vorrichtung innerhalb eines Kältemittelkreislaufs bzw. einer entsprechenden Anlage eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise im Zuge einer Klimaanlage verbaut. Die Vorrichtung ist gleichermaßen für eine fluiddichte Verbindung zwischen zwei schlauch- oder rohrartigen Leitungen geeignet, sowie auch zwischen (Rohr-)Leitungen und Leitungsanschlüssen von Armaturen oder Aggregaten des Kältemittelkreislaufs bzw. der Anlage. Dadurch ist die Vorrichtung im Wesentlichen für jede Kreislaufverbindungsstelle einsetzbar, wodurch sich sowohl der Aufbau als auch die Montage einer derartigen Anlage mit Kältemittelkreislauf vereinfacht. In Zusammenwirkung mit der platzsparenden Baugröße der Flanschteile wird hierdurch die Flexibilität insbesondere im Hinblick auf einen baukastenartigen Aufbau der Anlage begünstigt.
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Zu diesem Zweck weist der elastische Dichtungsring eine hohe Temperaturbeständigkeit sowie Fluidbeständigkeit gegenüber dem im Kältekreislauf geführten Kältemittels auf. Dadurch wird der Einsatz der Vorrichtung sowohl in einem Hochdruck- als auch Niederdruckbereich beziehungsweise sowohl in einem Kalt- als auch Warmbereich des Kältemittelkreislaufs ermöglicht.
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In einer geeigneten Weiterbildung ist die Schrauböffnung des Aufnahmeflanschteils zum Stützansatz derart beabstandet, dass die einzige Flanschschraube in der Axialverbindung zum Stützansatz in einem radialen Abstand verläuft. Die bedeutet, dass ein Öffnungsrand der Schrauböffnung des Aufnahmeflanschteils gegenüber den Stützstellen eingezogen ist.
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Durch die dadurch gebildete Erhöhung wirkt der Stützansatz bei einem Festziehen der einzigen Flanschschraube nach Art eines Angel- oder Drehpunktes, wodurch das Einsetzflanschteil bei der Schraubbefestigung hebelartig auf die erste Stützstelle des elastischen Dichtungsrings wirkt. Dadurch wird mittels der Klemmwirkung einer einzelnen Flanschschraube ein hinreichend hoher Anpress- beziehungsweise Dichtungsdruck auf den Dichtungsring ausgeübt. Somit ist eine betriebssichere und hohe Fluiddichtigkeit der Vorrichtung mittels einer einzigen Flanschschraube sichergestellt.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist der Axialspalt in der Axialverbindung von der einzigen Flanschschraube durchsetzt. Mit anderen Worten ist die Schrauböffnung des Aufnahmeflanschteils (und somit die korrespondierende Schrauböffnung des Einsetzflanschteils) nicht im Bereich des Stützansatzes angeordnet, sondern im Wesentlichen zwischen dem Stützansatz und der Fluidöffnung. Dadurch kann der Stützansatz bezogen auf die Radialrichtung der Fluidöffnungen besonders schmal ausgeführt werden, was auch eine Materialersparnis ermöglicht, und sich somit vorteilhaft im Sinne einer Gewichts- und Kostenersparnis der Vorrichtung auswirkt. Weiterhin ist die Anordnung der Flanschschraube zwischen den Stützstellen besonders vorteilhaft im Hinblick auf die vorteilhaft erzielte Hebelwirkung auf den Dichtungsring, das heißt im Hinblick auf den erzeugbaren Anpressbeziehungsweise Dichtungsdruck im Bereich der Fluidöffnungen der flanschartigen Axialverbindung.
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In einer bevorzugten Ausbildung ist die Spalthöhe des Axialspalts kleiner als 3,5 mm. Vorzugsweise beträgt die Spalthöhe zwischen 0,2 mm und 1,0 mm. Mit anderen Worten ist die in Axialrichtung gemessene Höhe des Stützansatzes kleiner als 3,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 1,0 mm. Dadurch ist eine besonders baugrößenkompakte sowie gewichtsarme Vorrichtung ermöglicht.
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In einer geeigneten Dimensionierung beträgt der Radialabstand zwischen den Öffnungsachsen der Öffnungen der Flanschteile, das heißt insbesondere der radiale Abstand zwischen einem Mittelpunkt der Schrauböffnungen und einem Mittelpunkt der Fluidöffnungen, zwischen 14 mm und 35 mm, wobei der Radialabstand vorzugsweise zwischen 18 mm und 22 mm gewählt ist. Dadurch 1st ein hinreichender Radialabstand zwischen den Schrauböffnungen und den Fluidöffnungen bereitgestellt, der einerseits zum Zwecke einer möglichst baugrößenkompakten Ausgestaltungsform möglichst kurz gewählt ist. Andererseits ist der Radialabstand ausreichend lang, um ein Werkzeug sicher an den Schraubenkopf der einzigen Flanschschraube heranzuführen und diese bestimmungsgemäß zu betätigen (festzuziehen), ohne dass das Werkzeug dabei mit den angeschlossenen Rohrleitungen oder Leitungsanschlüssen der (Komponenten kollidiert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung trägt das Einsetzflanschteil den die Fluidöffnung umgebenden Dichtungsring, wobei der Dichtungsring in der Axialverbindung in einer Ringnut des Aufnahmeflanschteils teilweise einliegt. Das Einsetzflanschteil weist hierzu beispielsweise einen hohlzylinderischen Ansatz (Tüllenelement) im Bereich der Fluidöffnung auf, der bzw. das in der Axialverbindung zumindest teilweise in der Fluidöffnung des Aufnahmeflanschteils aufgenommen ist. Der Dichtungsring ist zweckmäßigerweise auf den hohlzylindrischen Ansatz aufgesetzt, wobei die Ringnut die Fluidöffnung des Aufnahmeflanschteils umgibt. Dadurch ist eine konstruktiv einfache und besonders fluiddichte Vorrichtung realisiert.
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In einer geeigneten Weiterbildungsform ist der hohlzylindrischen Ansatz im Zuge einer Montage zumindest teilweise in die Fluidöffnung des Aufnahmeflanschteils eingesteckt. Hierdurch wird einerseits die Montage erleichtert, da eine vereinfachte Positionierung der Flanschteile und somit insbesondere die fluchtende Ausrichtung der Schrauböffnungen hinsichtlich der Verschraubung realisiert ist. Andererseits liegt hohlzylindrischen Ansatz im eingesteckten Zustand vorzugsweise formschlüssig an einer Innenwandung der Fluidöffnung des Aufnahmeflanschteils an, wodurch die Fluiddichtigkeit der Vorrichtung weiter verbessert wird.
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In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Schrauböffnung des Aufnahmeflanschteils ein Innengewinde zur Verschraubung der einzigen Flanschschraube auf. Vorzugsweise weist die Schrauböffnung des Einsetzflanschteils kein Innengewinde auf, sodass bei einer Verschraubung lediglich Druckkräfte, jedoch keine nennenswerten Torsionskräfte auf das Einsetzflanschteil wirken.
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Um einen möglichst hohen Dichtungsdruck zu erzeugen, ist es notwendig, dass das Innengewinde einer entsprechend hohe Zugbelastung während der Schraubbefestigung widersteht. Insbesondere soll in einem Fehlerfall, beispielsweise bei einer Überbelastung während der Verschraubung, eine Versagensreihenfolge eingehalten werden, bei der zunächst ein Schaft der Flanschschraube bricht, bevor eine Beschädigung des Innengewindes auftritt. Dies bedingt eine gewisse Mindesthöhe bezüglich der Axialhöhe des Aufnahmeflanschteils, beziehungsweise eine gewisse Mindesttiefe einer Einschraub- oder Gewindetiefe des Innengewindes.
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In einer geeigneten Ausbildung weist das Einsetzflanschteil eine geringere axiale Höhe als das Aufnahmeflanschteil auf, zumal die Schrauböffnung des Einsetzflanschteils keiner Zugbelastung bei der Verschraubung ausgesetzt ist. Das Einsetzflanschteil weist insbesondere eine axiale Höhe zwischen 3 mm und 12 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm und 8 mm, auf, wobei das Aufnahmeflanschteil insbesondere eine axiale Höhe zwischen größer 3 mm und kleiner gleich 16 mm, vorzugsweise zwischen 9 mm und 12 mm, aufweist. Das Aufnahmeflanschteil sollt jedoch stets eine größere axiale Höhe als das Einsetzflanschteil aufweisen, um die Anforderungen in Hinblick auf die Versagensreihenfolge zu erfüllen.
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Das Einsetzflanschteil ist einerseits zur Material- und Gewichtsersparnis bezüglich seiner axialen Höhe möglichst klein ausgeführt. Andererseits weist das Einsetzflanschteil hierbei jedoch eine ausreichende Axialhöhe auf, sodass bei der Verschraubung keine inelastische Verformung des Einsetzflanschteils auftritt. Im Rahmen der Erfindung wird das Einsetzflanschteil bei der Verschraubung somit lediglich mit Druckkräften beaufschlagt, die durch ein Biegemoment des Einsetzflanschteils die abdichtende Hebelwirkung auf den Dichtungsring ausüben.
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In einer besonders materialsparenden Ausführung weisen die Flanschteile eine etwa ovale und sich ausgehend von der Fluidöffnung zur Schrauböffnung hin verjüngende Querschnittsform bzw. -fläche auf. Die Fluidöffnung weist im Vergleich zur Schrauböffnung einen größeren Durchmesser auf, sodass in einer Einbausituation ein möglichst großer Volumenstrom durch die Axialverbindung ermöglicht ist. Dies bedeutet, dass die Flanschteile im Radialabstand zur Fluidöffnung schmaler ausführbar sind, wodurch sich die ovale Querschnittsform zweckmäßigerweise ergibt. Dadurch ist die Vorrichtung besonders gewichtssparend und kostengünstig herstellbar.
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Der Durchmesser der Fluidöffnungen ist beispielsweise im ½''-, ¾''-, 3/8''-, oder 5/8''-Maß bemessen, wobei als Durchmesser vorzugsweise insbesondere ein ½''- oder ¾''-Maß gewählt ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die einzige Flanschschraube eine M6-Schraube, insbesondere aus einem Aluminiummaterial. Zusätzlich oder alternativ ist auch bei einer Ausführung der Fluidöffnungen der Flanschteile im ¾''-Maß eine M6-Schraube als einzige Flanschschraube verwendet. Dadurch ist eine besonders einfache Montage der Vorrichtung im Zuge einer Kältemittelkreislauf-Anlage sichergestellt. Insbesondere ist hierdurch eine Schraubenvereinheitlichung realisiert, sodass Flanschteile im ½''-Maß und im ¾''-Maß gleichermaßen mittels einer M6-Schraube montierbar sind.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 in schematischer Darstellung einen Kältekreislauf-Anlage eines Kraftfahrzeugs,
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2 in einer perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Axialverbindung mit zwei Flanschteilen und einer Flanschschraube,
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3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung die Flanschteile, und
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4 in einer seitlichen Schnittdarstellung die Vorrichtung.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Teilbereich einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Klimaanlage umfasst eine Kältekreislauf-Anlage 2 zur Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums. Die Kältekreislauf-Anlage 2 weist grundsätzlich einen Fluidkreislauf 4 auf, in dem ein Kältemittel 6 als Fluid geführt ist. Im Betrieb der Kältekreislauf-Anlage 2 nimmt das Kältemittel 6 an einem Verdampfer 8 Wärme auf, wird mittels eines Verdichters 10 verdichtet und gibt anschließend über einen Wärmetauscher 12 die Wärme wieder ab, bevor es über eine Drossel 14 erneut zum Verdampfer 8 geführt wird. Dazwischen ist das Kältemittel 6 in schlauchartigen oder rohrartigen Leitungen 16 geführt, wobei beispielhaft lediglich eine (Rohr-)Leitung 16 in den Figuren mit einem Bezugszeichen versehen ist. Zur fluidtechnischen Verbindung jeweils zweier axial ineinander fluchtenden Rohrleitungen 16 sind vier Vorrichtungen 18 zur Herstellung jeweils einer Axialverbindung in der Kältekreislauf-Anlage verbaut.
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Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung 18, mit einem Einsetzflanschteil (male) 20, das in ein Aufnahmeflanschteil (female) 22 zumindest teilweise einsetzbar ist. Die Vorrichtung 18 dient in einer typischen Montagesituation zur fluiddichten Axialverbindung beispielsweise zwischen zwei Rohrleitungen 16 des Fluidkreislaufes 4. Hierzu ist eine erste Rohrleitung 16 an das Einsetzflanschteil 20 und eine zweite Rohrleitung 16 an das Aufnahmeflanschteil 22 angeschlossen. Für den Anschluss einer Rohrleitung 16 an eine Komponente des Fluidkreislaufs 4 ist die Rohrleitung 16 vorzugsweise an das Einsetzflanschteil 20 und das Aufnahmeflanschteil 22 an die Komponente – in 1 beispielhaft in Form des Verdampfers 8 – gekoppelt, daran gehalten oder integraler Bestandteil hiervon.
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Die Flanschteile 20, 22 sind zylinderartig mit einer ovalförmigen, insbesondere etwa vogeleiförmigen, Querschnittsfläche mit einer vergleichsweise stumpfen Flanschstirnseite 24 und einer vergleichsweise spitzen Flanschstirnseite 26 ausgestaltet. Die Flanschstirnseiten 24, 26 bilden im Wesentlichen die gegenüberliegenden Schmalseiten der Querschnittsfläche, wobei sich diese ausgehend von der Flanschseite 24 zur Flanschseite 26 hin verjüngt, Die Flanschteile 20, 22 sind aus einem Leichtmetallmaterial, insbesondere aus einem Aluminiummaterial, hergestellt. Gemessen entlang einer Axialrichtung A ist eine (axiale) Höhe H1 des Aufnahmeflanschteils 22 etwa doppelt so hoch ausgeführt wie eine (axiale) Höhe H2 des Einsetzflanschteils 20.
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Wie insbesondere im Zusammenhang mit 3 deutlich wird, sind im Bereich der stumpfen Flanschstirnseite 24 jeweils eine zylinderartige Fluidöffnung 28 in Form einer axialen Durchgangsbohrung fluchtend in die Flanschteile 20, 22 eingebracht. Die etwa im Brennpunkt auf der Flanschstirnseite 24 angeordnete Fluidöffnung 28 dient im Montagezustand als ein fluidtechnischer Durchfluss für das Kältemittel 6.
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Wie insbesondere in 3 ersichtlich ist, ist an das Einsetzflanschteil 20 an der dem Aufnahmeflanschteil 22 zugewandten Stirnfläche 30 im Bereich der Fluidöffnung 28 ein hohlzylinderartiger Ansatz (Tülle) 32 angeformt. Der Ansatz 32 ist im Montagezustand – wie in 4 deutlich wird – im Wesentlichen formschlüssig von der Fluidöffnung 28 des Aufnahmeflanschteils 22 aufgenommen.
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Im Bereich des Brennpunkts der spitzen Flanschseite 26 ist eine ineinander übergehende Schrauböffnung 34 der Flanschteile 20 und 22 eingebracht. Die Schrauböffnung 34 weist bezüglich der Fluidöffnung 28 einen ersten Radialabstand R1 auf. Der Radialabstand R1 bezieht sich auf einen quer zur Axialrichtung A gemessenen radialen Abstand in Bezug auf eine Öffnungsachsen O1 der Schrauböffnung 34 zu einer Öffnungsachse O2 der Fluidöffnung 28. Im Montagezustand sind die Flanschteile 20 und 22 mittels einer einzigen, in die Schrauböffnung 32 eingeschraubten Flanschschraube 36 miteinander mechanisch fest, jedoch lösbar gefügt.
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Zum Zwecke einer verbesserten Schraubbefestigung ist zwischen einem Kopf der Flanschschraube 36 und einer der Stirnfläche 30 gegenüberliegenden Stirnfläche 38 des Einsetzflanschteils 20 eine Unterleg- oder Beilegscheibe 40 angeordnet. Die Flanschschraube 36 ist eine metrische M6-Schraube, wobei die Schrauböffnung 34 des Aufnahmeflanschteils 22 zweckdienlicherweise ein hierzu komplementäres (metrisches M6-)Innengewinde 42 aufweist. Die Flanschschraube 36 ist vorzugsweise aus einem Aluminiummaterial hergestellt, wodurch die Vorrichtung 18 besonders gewichtsarm ist.
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Das Aufnahmeflanschteil 22 weist im Bereich der Flanschseite 26 einen in Axialrichtung A erhabenen Stützansatz 44 auf. Auf dem hohlzylindrischen Ansatz 32 ist im Montagezustand – beziehungsweise in der Axialverbindung – ein scheibenförmiger Dichtungsring 46 aufgesteckt, der die Fluidöffnung 28 somit kreisringförmig umgibt.
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Wie insbesondere im Zusammenhang mit der 4 deutlich wird, liegt der Dichtungsring 46 im Montagezustand in einer Ringnut 48 des Aufnahmeflanschteils 22 zumindest teilweise ein. In Bezug auf eine dem Einsetzflanschteil 20 zugewandte Stirnfläche 50 des Aufnahmeflanschteils 22 ist die Ringnut 48 derart senkenartig eingezogen, dass ein Öffnungsrand der Fluidöffnung 28 des Aufnahmeflanschteils 22 gegenüber der Stirnfläche 50 axial abgesenkt ist.
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In der Axialverbindung ist im Bereich des Dichtungsrings 46 eine erste Stützstelle S1, und im Bereich des Stützansatzes 44 eine zur Stützstelle S1 in einem Radialabstand R beabstandete zweite Stützstelle S2 gebildet. Wie in 4 ersichtlich ist, stehen die Stützstellen S1, S2 der Stirnfläche 50 derart über, dass in der Axialverbindung ein sich radial erstreckender, etwa fensterartiger Axialspalt 52 mit einer Spalthöhe x gebildet ist. Die Spalthöhe x ist im Wesentlichen gegeben durch die axiale Höhe des Stützansatzes 44 in Bezug auf die Stirnfläche 50. Der Axialspalt 52 ist in der Axialverbindung von der Flanschschraube 36 durchsetzt, wobei der Stützansatz 44 bezüglich der Schrauböffnung 34 einen Radialabstand R2 aufweist.
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Der Radialabstand R2 ist gemessen von der Öffnungsachse O2 der Fluidöffnung 28 zu einer Mittelachse M der vom Stützansatz 44 gebildeten Fläche. Entsprechend bezieht sich der radiale Abstand R2 auf den Abstand zwischen der Öffnungsachse O1 der Schrauböffnung 34 zu der Mittelachse M des Stützansatzes 44. Die Öffnungsachsen O1, O2 sowie die Mittelachse M sind in der Axialverbindung entlang der Axialrichtung A orientiert.
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Wie in der Schnittdarstellung der 4 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, weist die Fluidöffnung 28 des Einsetzflanschteils 20 im Wesentlichen zwei unterschiedlich große Innendurchmesser auf, wobei der Innendurchmesser im Bereich der Stirnfläche 38 größer bemessen ist. Durch die verschiedenen Innendurchmesser wird ein Absatz 54 gebildet, der im Montagezustand als ein Anschlagspunkt für ein Ende der Rohrleitung 16 wirkt.
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Die Fluidöffnung 28 des Aufnahmeflanschteils 22 weist anstelle eines Absatzes 54 ein Hinterschnittelement 56 auf. Die der Stirnfläche 50 zugewandte Kante des Hinterschnittelements 56 dient hierbei insbesondere als ein Anschlagspunkt für den eingesteckten hohlzylindrischen Ansatz 32 des Einsetzflanschteils 20. Dabei ist die gegenüberliegende Kante ähnlich zum Absatz 54 als ein Anschlagspunkt für ein Leitungsende einer Rohrleitung 16 oder eines Leitungsanschlusses 58 einer Komponente des Fluidkreislaufes 4 ausgeführt.
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Bei einer Schraubbefestigung beziehungsweise Verschraubung der Flanschteile 20 und 22 drückt der Kopf der einzigen Flanschschraube 36 gegen die Unterlegscheibe 40, und presst somit das Einsetzflanschteil 20 in Axialrichtung A an das Aufnahmeflanschteil 22. Durch die der Stirnfläche 50 überstehenden Stützstellen S1 und S2 wirkt hierbei ein Biegemoment des Einsetzflanschteils 20 auf den Dichtungsring 46, sodass die Fluidöffnung 28 des Aufnahmeflanschteils 22 gegenüber dem hohlzylindrischen Ansatz 32 betriebssicher und fluiddicht abgedichtet wird.
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In einer geeigneten Dimensionierung weist das Einsetzflanschteil 20 beispielsweise eine Höhe H1 von 7 mm auf, und das Aufnahmeflanschteils 22 weist eine Höhe H2 von etwa 11 mm auf. Die Höhe H1 des Einsetzflanschteils 20 ist somit ausreichend groß bemessen, so dass bei einem Festziehen der Flanschschraube 36 keine inelastische Verformung des Einsetzflanschteils 20 auftritt. Die Höhe H2 Aufnahmeflanschteils 22 ist hoch genug bemessen, um eine hinreichend tiefe Einschraub- oder Gewindetiefe für die Flanschschraube 36 bereitzustellen, sodass ein Anpress- oder Dichtungsdruck auf den Dichtungsring 46 von etwa 30 bar erreicht wird.
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Vorzugsweise steht der Stützansatz 44 der Stirnfläche 50 etwa 1 mm über, das heißt die Spalthöhe x in der Axialverbindung beträgt etwa 1 mm. Der Radialabstand R1 zwischen der Fluidöffnung 28 und der Schrauböffnung 34 ist auf etwa 20 mm bemessen, wobei der Radialabstand R2 zwischen der Schrauböffnung 34 und dem Stützansatz 44 etwa 5 mm beträgt.
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Der Innendurchmesser der Fluidöffnung 28 ist vorzugsweise im ½''-Maß oder im ¾''-Maß ausgeführt.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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So ist es im Rahmen der Erfindung beispielsweise möglich, den Stützansatz 44 an das Einsetzflanschteil 20 anzuordnen. Wesentlich ist, dass in der Axialverbindung zwei radial beabstandete Stützstellen S1 und S2 sowie der Axialspalt 52 zwischen dem Einsetzflanschteil 20 und dem Aufnahmeflanschteil 22 gebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kältekreislauf-Anlage
- 4
- Fluidkreislauf
- 6
- Kältemittel/Fluid
- 8
- Verdampfer
- 10
- Verdichter
- 12
- Wärmetauscher
- 14
- Drossel
- 16
- Leitung
- 18
- Vorrichtung
- 20
- Einsetzflanschteil/Flanschteil
- 22
- Aufnahmeflanschteil/Flanschteil
- 24
- Flanschstirnseite
- 26
- Flanschstirnseite
- 28
- Fluidöffnung
- 30
- Stirnfläche
- 32
- hohlzylindrischen Ansatz/Tülle
- 34
- Schrauböffnung
- 36
- Flanschschraube
- 38
- Stirnfläche
- 40
- Unterlegscheibe
- 42
- Innengewinde
- 44
- Stützansatz
- 46
- Dichtungsring
- 48
- Ringnut
- 50
- Stirnfläche
- 52
- Axialspalt
- 54
- Absatz
- 56
- Hinterschnittelement
- 58
- Leitungsanschluss
- A
- Axialrichtung
- H1
- Höhe
- H2
- Höhe
- x
- Spalthöhe
- R
- Radialabstand
- R1
- Radialabstand
- R2
- Radialabstand
- O1
- Öffnungsachse
- O2
- Öffnungsachse
- M
- Mittelachse
- S1
- Stützstelle
- S2
- Stützstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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