DE20220520U1 - Pipe connection for cold medium-conveying pipes coated with water-soluble acrylic sealing layer - Google Patents
Pipe connection for cold medium-conveying pipes coated with water-soluble acrylic sealing layerInfo
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Abstract
Description
LOESENBECK · STRACKE · SPECHT · DANTZLOESENBECK · STRACKE · SPECHT · DANTZ
PATENTANWÄLTE
EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYSPATENT ATTORNEYS
EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS
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9. Juli 2003July 9, 2003
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rohrverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
5The present invention relates to a pipe connection according to the preamble of claim 1.
5
Beispielsweise zum Betrieb von Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen wird bislang als Kältemittel Fluorkohlenwasserstoff (FKW) eingesetzt. Erkanntermaßen ist dieses Kältemittel bei nicht sachgemäßer Handhabung umweltbelastend und nur mit erheblichem Aufwand zu entsorgen.For example, fluorocarbons (HFCs) have been used as a coolant to operate air conditioning systems in motor vehicles. It is known that this coolant is harmful to the environment if not handled properly and can only be disposed of with considerable effort.
Aus ökologischen Gründen gehen daher Forderungen mehr und mehr dahin, auf den Einsatz von FKW als Kältemittel zu verzichten und statt dessen das insoweit unschädliche Kohlendioxyd (CO2) einzusetzen. Allerdings sind hierbei die Anforderungen an Betriebsmittel, wie beispielsweise Dichtungen, ungleich höher als sie bei der Verwendung von FKW notwendig sind.For ecological reasons, there are increasing calls to refrain from using HFCs as coolants and to use carbon dioxide (CO 2 ), which is harmless, instead. However, the requirements for operating materials, such as seals, are much higher than those required when using HFCs.
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Anmeldetext vom 09.07.2003 Seite 2Registration text dated 09.07.2003 Page 2
Die bislang gebräuchlichen Dichtungen im Bereich von Rohrverbindungen sind als O-Ring-Dichtungen oder Flachdichtungen ausgebildet und bestehen aus Elastomeren oder Thermoplasten.The seals commonly used to date in the area of pipe connections are designed as O-ring seals or flat seals and consist of elastomers or thermoplastics.
Den extrem diffusionsfreudigen CO2-Molekülen gegenüber stellen diese Dichtungen jedoch keine ausreichende Dichtbarriere dar, so daß sie für den gedachten Einsatzzweck ungeeignet sind.However, these seals do not provide a sufficient sealing barrier against the extremely diffusible CO2 molecules, so that they are unsuitable for the intended purpose.
Hinzu kommt, daß die CCVMoleküle sehr hohe Löslichkeits- bzw. Extraktionseigenschaften gegenüber nichtmetallischen Stoffen aufweisen und bei Dekrompressionseffekten zu Materialzerstörungen zumindest jedoch einer Versprödung der nichtmetallischen Werkstoffe wie den genannten Elastomeren oder Thermoplasten führen.In addition, the CCV molecules have very high solubility or extraction properties compared to non-metallic materials and, in the case of decompression effects, lead to material destruction or at least to embrittlement of the non-metallic materials such as the aforementioned elastomers or thermoplastics.
Bei Einsatz des CO2 als Kältemittel besteht demnach die Gefahr, daß durch Diffusion permanent ein bestimmter Anteil entweicht, so daß einerseits die Betriebssicherheit eingeschränkt und andererseits eine unzulässige häufige Nachfüllung von Kältemittel erforderlich wird.When using CO2 as a refrigerant, there is a risk that a certain amount will permanently escape through diffusion, which on the one hand limits operational safety and on the other hand requires unacceptably frequent refilling of refrigerant.
Natürlich beschränkt sich die geschilderte Problematik nicht nur auf Rohre bzw. Rohrverbindungen, die im Automobilbau Verwendung finden, sondern ist überall dort gegeben, wo die genannten Bedingungen auftreten.Of course, the problem described is not limited to pipes or pipe connections used in automobile construction, but exists wherever the conditions mentioned occur.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die Diffusionsdichtigkeit im Verbindungsbereich verbessert wird.The present invention is based on the object of designing a pipe connection of the generic type in such a way that the diffusion tightness in the connection area is improved.
Diese Aufgabe wird durch eine Rohrverbindung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
30This object is achieved by a pipe connection having the features of claim 1.
30
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Anmeldetext vom 09.07.2003 Seite 3Registration text dated 09.07.2003 Page 3
Durch diese konstruktive Ausgestaltung wird eine Rohrverbindung geschaffen, die auch höchsten Anforderungen hinsichtlich Druck, Temperatur und Diffusionsdichtigkeit gerecht wird. Die aus Metall bestehenden Rohrenden, die erfindungsgemäß stirnseitig aufgeweitet sind und so eine trichterförmige Ausformung bilden, ergeben mit der wulstartigen Verdickung des Rohrnippels im gemeinsamen Anlagebereich durch die Pressung der Klemmeinrichtung eine dauerhaft dichte Verbindung, wobei die aneinander liegenden Bereiche der Aufweitungen einerseits und der wulstartigen Verdickung andererseits durch die Verpressung mittels der Klemmeinrichtung bereichsweise, jedoch vollumfänglich flächig, zumindest aber linienförmig aneinander liegen. Hierdurch wird eine so große Abdichtung erzielt, daß selbst Kältemittel-Moleküle nicht entweichen können.This structural design creates a pipe connection that meets the highest requirements in terms of pressure, temperature and diffusion tightness. The metal pipe ends, which are widened at the front according to the invention and thus form a funnel-shaped shape, create a permanently tight connection with the bead-like thickening of the pipe nipple in the common contact area through the pressing of the clamping device, whereby the adjacent areas of the widening on the one hand and the bead-like thickening on the other hand lie against each other in some areas, but completely flat, or at least linearly, due to the pressing by means of the clamping device. This creates such a good seal that even coolant molecules cannot escape.
Grundsätzlich kann auf den Einsatz nichtmetallischer Dichtelemente verzichtet werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung können jedoch im Übergangsbereich der wulstartigen Verdickung zu dem jeweiligen benachbarten zylindrischen Nippelabschnitt O-Ringe angeordnet sein, die nach einem Anpressen der Innenflächen der Aufweitungen an die Verdickung ebenfalls an den Innenflächen der Aufweitungen anliegen. Hierdurch wird eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt.In principle, the use of non-metallic sealing elements can be dispensed with. However, according to an advantageous further development, O-rings can be arranged in the transition area between the bead-like thickening and the respective adjacent cylindrical nipple section, which, after the inner surfaces of the widenings have been pressed against the thickening, also rest against the inner surfaces of the widenings. This achieves an additional sealing effect.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, die wulstartige Verdickung in Form eines Kugelabschnitts auszubilden. In jedem Fall kann die Verdikkung mit einem diffusionsfesten Siegellack, beispielsweise auf wasserlöslicher Acrylbasis, beschichtet sein. Diese Beschichtung erhöht die Dichtwirkung gegenüber einer unbeschichteten metallischen Fläche zusätzlich.According to a further idea of the invention, the bead-like thickening is designed in the form of a spherical section. In any case, the thickening can be coated with a diffusion-resistant sealing varnish, for example on a water-soluble acrylic basis. This coating further increases the sealing effect compared to an uncoated metallic surface.
Die Klemmeinrichtung kann aus zwei Klemmbacken bestehen, die über eine Schraube miteinander verspannbar sind, wobei jede Klemmbacke auf einem der beiden zu verbindenden Rohr geführt ist und eine trichterförmige Aufnahme aufweist, die der Kontur der jeweils zugeordneten Aufweitung des Rohres angepaßt ist.The clamping device can consist of two clamping jaws which can be clamped together via a screw, whereby each clamping jaw is guided on one of the two pipes to be connected and has a funnel-shaped receptacle which is adapted to the contour of the respectively associated expansion of the pipe.
Bei einem Verspannen der Klemmbacken, bei dem diese durch die parallel zur Längsachse der Rohre geführte Schraube gegeneinander gezogen werden, drückenWhen the clamping jaws are tightened by pulling them against each other by the screw running parallel to the longitudinal axis of the pipes,
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Anmeldetext vom 09.07.2003 Seite 4Registration text dated 09.07.2003 Page 4
die Ausnehmungen der beiden Klemmbacken gegen die Außenflächen der zugeordneten Aufweitungen und pressen diese gegen den Wulst des Rohrnippels, dessen zylindrische Nippelabschnitte, die sich beidseits des Wulstes erstrecken, in ihrem Außendurchmesser etwa dem lichten Durchmesser der miteinander verbundenen Rohre entsprechen.the recesses of the two clamping jaws against the outer surfaces of the associated expansions and press these against the bead of the pipe nipple, the cylindrical nipple sections of which, which extend on both sides of the bead, correspond in their outer diameter approximately to the inside diameter of the pipes connected to one another.
Um eine optimale Klemmwirkung zu erreichen, liegen die beiden Klemmbacken lediglich in einem den Rohren abgewandten Bereich unmittelbar aneinander, während die übrigen, einander zugewandten Bereiche mit geringem Abstand zueinander verlaufen. Dabei ist die Schraube zwischen der Auflage und den Rohren geführt, so daß sich durch den Abstand zur Auflage ein Hebelarm ergibt, durch den die beiden Klemmbacken im Bereich der Rohre fest gegeneinander gespannt werden können.In order to achieve an optimal clamping effect, the two clamping jaws are only placed directly against each other in the area facing away from the pipes, while the other areas facing each other are kept a short distance apart. The screw is guided between the support and the pipes, so that the distance to the support creates a lever arm, which allows the two clamping jaws to be clamped tightly against each other in the area of the pipes.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Rohrverbindung in einer Seitenansicht,Figure 1 shows a pipe connection according to the invention in a side view,
Figur 2 die Rohrverbindung in einer Draufsicht,
25Figure 2 the pipe connection in a plan view,
25
Figur 3 einen Schnitt durch die Rohrverbindung gemäß der Linie III-III in Figur 1,Figure 3 shows a section through the pipe connection along the line III-III in Figure 1,
Fig. 4-6 jeweils verschiedene Ausführungsvarianten der Erfindung, gezeigt in jeweils einer geschnittenen Teilansicht.Fig. 4-6 show different embodiments of the invention, each shown in a sectional partial view.
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Anmeldetext vom 09.07.2003 Seite 5Registration text dated 09.07.2003 Page 5
In den Figuren ist eine Rohrverbindung, insbesondere für ein Kältemittel führende Rohre 1, 2 dargestellt, in deren einander zugewandten Enden ein Rohrnippel 7 eingesteckt ist.The figures show a pipe connection, in particular for pipes 1, 2 carrying a coolant, into whose mutually facing ends a pipe nipple 7 is inserted.
Dabei sind die Rohre 1, 2 mit stirnseitigen Aufweitungen 9, 10 versehen, an deren jeweiliger Innenfläche eine wulstartige Verdickung 8 des Rohrnippels 7 bereichsweise, jedoch umfänglich anliegt. In vorteilhafter Weise ist die Verdickung 8 in Form eines Kugelabschnitts ausgebildet.The pipes 1, 2 are provided with widened portions 9, 10 on the front side, on the respective inner surface of which a bead-like thickening 8 of the pipe nipple 7 rests in some areas but over the entire circumference. The thickening 8 is advantageously designed in the form of a spherical section.
Durch eine Klemmeinrichtung 3 werden die beiden Rohre 1, 4 mit den Innenflächen ihrer Aufweitungen 9, 10 so gegen die Verdickung 8 gepreßt, daß sie eine gleichmäßige Dichtlinie bzw. eine ringförmige Dichtfläche bilden, die ein Entweichen von in den Rohren 1, 2 geführtem Medium verhindert. Selbstverständlich beschränkt sich der Einsatz der Rohrverbindung nicht auf Rohre, die ein Kältemittel führen, sondern ist grundsätzlich für alle entsprechenden Einsatzgebiete geeignet.By means of a clamping device 3, the two pipes 1, 4 are pressed with the inner surfaces of their widened portions 9, 10 against the thickened portion 8 in such a way that they form a uniform sealing line or an annular sealing surface that prevents the medium contained in the pipes 1, 2 from escaping. Of course, the use of the pipe connection is not limited to pipes that carry a coolant, but is basically suitable for all corresponding areas of application.
Die Klemmeinrichtung 3 besteht aus zwei Klemmbacken 4, die jeweils eine Durchsteckbohrung 16 aufweisen, durch die die zugeordneten Rohre 1, 2 geführt sind, wobei die Durchsteckbohrungen in den einander zugewandten Endbereichen mit trichterförmigen Ausnehmungen 15 versehen sind, die in ihrer Kontur den Aufweitungen 9, 10 der Rohre 1, 2 angepaßt sind und an deren Flächen sich die Außenseiten der Aufweitungen 10 abstützen.The clamping device 3 consists of two clamping jaws 4, each of which has a through-bore 16 through which the associated pipes 1, 2 are guided, the through-bores being provided with funnel-shaped recesses 15 in the end regions facing one another, the contour of which is adapted to the widenings 9, 10 of the pipes 1, 2 and on whose surfaces the outer sides of the widenings 10 are supported.
Die beiden Klemmbacken 4 sind durch eine Schraube 5 miteinander verbunden, die parallel zu den Rohren 2 und zwischen diesen und einem Auflagesockel 6 angeordnet ist, der an einer Klemmbacke 4 vorgesehen ist und auf dem die andere Klemmbacke 4 aufliegt. Zwischen beiden wird dadurch ein Schlitz 17 gebildet, der eine fiktive Anpressung der beiden Klemmbacken an die Aufweitungen 9, 10 ermöglicht.
30The two clamping jaws 4 are connected to one another by a screw 5 which is arranged parallel to the tubes 2 and between them and a support base 6 which is provided on one clamping jaw 4 and on which the other clamping jaw 4 rests. A slot 17 is thus formed between the two, which enables the two clamping jaws to be pressed fictitiously against the widenings 9, 10.
30
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Anmeldetext vom 09.07.2003 Seite 6Registration text dated 09.07.2003 Page 6
Bei dem in der Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den Übergangsbereichen zwischen der Verdickung 8 und den sich beidseits anschließenden Nippelabschnitten jeweils ein Dichtring 11 angeordnet, der den gebildeten Hohlraum ausfüllt und dichtend sowohl am Rohrnippel 7 wie auch an der Innenfläche der zugeordneten Aufweitung 9, 10 anliegt.In the embodiment shown in Figure 4, a sealing ring 11 is arranged in the transition areas between the thickening 8 and the nipple sections adjoining on both sides, which seals the cavity formed and rests sealingly both on the pipe nipple 7 and on the inner surface of the associated widening 9, 10.
Ebenfalls eine zusätzliche Dichtung ist in der Figur 5 dargestellt. Hierbei sind im Bereich der beiden, mit den Aufweitungen 9, 10 gemeinsamen Dichtlinien in die Verdickung 8 Ringnuten 12 eingebracht, in denen O-Ringe 13 einhegen, die sich beim Andrücken der Aufweitungen 9, 10 an die Verdickung 8 an die Innenflächen der Aufweitungen 9, 10 anpressen und so ebenfalls eine zusätzliche Dichtung darstellen. An additional seal is also shown in Figure 5. In the area of the two sealing lines common to the widenings 9, 10, annular grooves 12 are introduced into the thickening 8, in which O-rings 13 are enclosed, which press against the inner surfaces of the widenings 9, 10 when the widenings 9, 10 are pressed against the thickening 8 and thus also represent an additional seal.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 6 ist im jeweiligen Übergangsbereich zwischen der Verdickung 8 und dem sich daran anschließenden zylindrischen Nippelabschnitt ein Profilring 14 angeformt, der sich im Sinne eines Schneidringes beim Verspannen der Rohre 1, 2 in die Innenfläche der jeweils zugeordneten Aufweitung 9, 10 eindrückt. Hierdurch wird bereits bei einem verringerten Anzugsmoment der Klemmeinrichtung eine Dichtwirkung erzielt.
20In the embodiment according to Figure 6, a profile ring 14 is formed in the respective transition area between the thickening 8 and the adjoining cylindrical nipple section, which presses into the inner surface of the respectively associated widening 9, 10 in the manner of a cutting ring when the pipes 1, 2 are clamped. As a result, a sealing effect is achieved even with a reduced tightening torque of the clamping device.
20
VM J.;VM J.;
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20031016 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20050222 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20080616 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20100322 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |