DE102004045061B4 - Anordnung zum Befestigen eines Anschlußstutzens an einem Fahrzeugheizgerät - Google Patents

Abstract

Anordnung zum Befestigen wenigstens eines Anschlußstutzens (7) für einen flüssigen Wärmeträger an einem Fahrzeugheizgerät (1), mit einer am Fahrzeugheizgerät ausgebildeten Eintrittsöffnung (2) zur Aufnahme eines Teils (11) des Anschlußstutzens (7), mit einem Flansch (3 bzw. 9) zur Abstützung des Anschlußstutzens (7) am Fahrzeugheizgerät (1), mit einer zwischen dem Anschlußstutzen (7) und der Eintrittsöffnung (2) angeordneten Dichtung (25), und mit einer Halteplatte (13), die einen Bund (9) am Anschlußstutzen (7) zumindest teilweise umgreift, und die mit wenigstens einer Befestigungsschraube (18) am Fahrzeugheizgerät (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (13) für die Befestigung jedes Anschlußstutzens (7) jeweils drei voneinander beabstandete Auflageflächen (15 bzw. 16) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen eines Anschlußstutzens an einem Fahrzeugheizgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Eine derartige Anordnung ist aus der DE 101 44 174 C1 bekannt. Bei dieser liegt ein Flanschbund des Anschlußstutzens flächig auf einem Flanschsitz am Gehäuse des Fahrzeugheizgeräts auf. Am stirnseitigen, in die Eintrittsbohrung am Gehäuse eingeführten Ende des Anschlußstutzens sind Rastelemente vorgesehen, die mit Gegen-Rastelementen an einem Sitz im Gehäuse zusammenwirken. Die zwischen Flanschsitz und Anschlußstutzen angeordnete Dichtung wird bei der Montage des Anschlußstutzens radial verformt. Insbesondere bei einer Montage oder Reparatur im Fahrzeug ist eine radiale Abdichtung nicht prozeßsicher ausführbar. Das Dichtelement kann leicht beschädigt oder eingeklemmt werden.
• Aus der DE 198 49 103 A1 ist ein Fahrzeugheizgerät mit einer verdrehsicheren Befestigung eines Wärmeträgerstutzens bekannt. Die Abdichtung erfolgt mittels zweier axial kompressibler O-Ringe.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, mittels der eine sichere, dichte Verbindung zwischen Anschlußstutzen und Fahrzeugheizgerät geschaffen wird.
• Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
• Dadurch, dass die Halteplatte für die Befestigung jedes Anschlußstutzens jeweils drei voneinander beabstandete Auflageflächen aufweist, wird eine statisch bestimmte Dreipunkt-Auflage geschaffen, die ein verkantungsfreies, gleichmäßiges axiales Anpressen des Anschlußstutzens an das Fahrzeugheizgerät und somit eine gleichmäßige axiale Verformung einer Dichtung ermöglicht.
• Vorteilhaft sind die Auflageflächen gleichmäßig voneinander beabstandet, d. h. um jeweils etwa 120° gegeneinander versetzt. Dabei sind bevorzugt jeweils zwei Auflageflächen an zwei Gabelenden einer an der Halteplatte ausgebildeten Gabelaufnahme und eine Auflagefläche an einem Mittelteil der Halteplatte ausgebildet.
• Bevorzugt ist die Halteplatte mittels einer einzigen, zentral angeordneten Befestigungsschraube am Fahrzeugheizgerät befestigbar. Hierdurch wird eine besonders einfache Montage ermöglicht, bei der gleichzeitig eine symmetrische Krafteinleitung in die Anschlußstutzen gewährleistet ist.
• Besonders bevorzugt sind die Gabelenden elastisch verformbar ausgebildet, wobei deren außenliegende Auflageflächen in einem spitzen Winkel, der vorzugsweise kleiner als 1° ist und besonders bevorzugt etwa 0,5° beträgt, gegenüber der horizontalen Flanschfläche geneigt sind, so dass sie bei einer elastischen Verformung der Halteplatte in eine horizontale Lage verformt werden.
• Die elastische Verformung der Gabelenden wird dadurch begrenzt, dass die am Mittelteil der Halteplatte angeordnete Auflagefläche auf einem Flanschbund des Anschlußstutzens zur Anlage kommt. Der mittlere Bereich der Halteplatte ist so stabil ausgebildet, dass er sich im Vergleich zu den Gabelenden nur unwesentlich verformt.
• Der Anschlußstutzen weist bevorzugt unterhalb eines der Befestigung dienenden Flanschbundes einen Zentrierbund auf, der an seiner Außenseite eine Zentrierfläche zum Zentrieren gegenüber einem am Beginn der Eintrittsbohrung ausgebildeten Zentriersitz aufweist. Derselbe Zentrierbund drückt bevorzugt mit seiner Unterseite die Dichtung axial gegen einen am Eingang der Eintrittsbohrung ausgebildeten Dichtungssitz.
• Bevorzugt ist die Halteplatte zur Befestigung von zwei Anschlußstutzen ausgebildet und weist zu diesem Zweck zwei um 180° gegeneinander versetzte Gabelaufnahmen auf. Alternativ dazu können auch drei Anschlußstutzen von drei an der Halteplatte um 120° gegeneinander versetzten Gabelaufnahmen fixiert werden.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der von der Halteplatte umgriffene Bund des Anschlußstutzens Mittel für eine Verdrehsicherung des Anschlußstutzens gegenüber der Halteplatte auf. Diese Mittel werden bevorzugt von nahe dem Außenrand des Bundes angeordneten, gleichmäßig voneinander beabstandeten Rast-Ausnehmungen gebildet, in eine von denen ein Zapfen an der Unterseite der Halteplatte in beliebiger Drehposition des Anschlußstutzens eingreift. Der Anschlußstutzen lässt sich dadurch mit einer relativ feinen Rasterung in einer an die verschiedenen Schlauchführungen bei unterschiedlichen Fahrzeugen in einfacher Weise anpaßbaren Drehposition unverlierbar in der Halteplatte vormontieren und am Fahrzeugheizgerät fixieren. Im Unterschied zur eingangs genannten DE 101 44 174 C1 oder der DE 198 49 103 A1 , bei denen die Arretierungsmittel zur Festlegung einer Drehposition eines Anschlußstutzens am Fahrzeugheizgerät oder einem damit verbundenen Gehäuseteil ausgebildet sind, sind damit die Arretierungsmittel beim Gegenstand der Erfindung ausschließlich am Anschlußstutzen und der Halteplatte ausgebildet, womit eine aufwändige zusätzliche Bearbeitung von Gehäuseteilen entfällt.
• Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
• 1 einen Querschnitt durch den oberen Rand eines Fahrzeugheizgeräts mit einer Eintrittsbohrung und einem darin aufgenommenen Anschlußstutzen mit einer nur teilweise dargestellten Halteplatte im unverformten Zustand,
• 2 eine Vorderansicht von zwei gegeneinander verdrehten Anschlußstutzen und deren gemeinsamer Halteplatte,
• 3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 2,
• 4 eine Einzelteil-Darstellung einer Halteplatte in der Draufsicht von unten,
• 5 einen Längsschnitt durch die Halteplatte gemäß 4, und
• 6 eine vergrößerte Darstellung des rechten Teils der Halteplatte gemäß 5.
• Das in 1 nur ausschnittsweise dargestellte Fahrzeugheizgerät 1 dient der Erwärmung eines flüssigen Wärmeträgers durch Verbrennung eines fossilen Brennstoffs. Die Anschlüsse vom Wärmeübertrager des Fahrzeugheizgeräts 1 zu den Kühlmittelschläuchen bzw. Heizungsschläuchen des Fahrzeugs werden durch Anschlußstutzen 7 geschaffen, von denen einer mit einer Eintrittsöffnung 2 des Fahrzeugheizgeräts 1 verbunden ist und von denen der andere mit einer nicht dargestellten Austrittsöffnung des Fahrzeugheizgeräts 1 verbunden ist. Für die vorliegende Erfindung ist es unerheblich, ob der Anschlußstutzen 7 mit der Eintrittsöffnung 2 oder der Austrittsöffnung verbunden ist. Im folgenden und in den Ansprüchen wird daher zusammenfassend für beide nur der Begriff „Eintrittsöffnung” verwendet.
• Die Eintrittsöffnung 2 ist von einem ebenen, horizontalen Flanschsitz 3 umgeben. An diesen schließt sich nach innen ein zur Eintrittsöffnung 2 hin stufenförmig abgesetzter Dichtungssitz 4 an, dessen vertikale, zur Mittelachse der Eintrittsöffnung 2 parallele Wand einen Zentriersitz 6 bildet und auf dessen zum Flanschsitz 3 parallelen ringförmigen Boden eine Dichtung 25 angeordnet ist, die bevorzugt als O-Ringdichtung ausgebildet ist. Mittig zwischen der Eintrittsöffnung 2 und der nicht dargestellten Austrittsöffnung ist im Gehäuse des Fahrzeugheizgeräts 1 eine Bohrung 5 vorgesehen, die zur Befestigung einer Halteplatte 13 mittels einer Befestigungsschraube 18 dient, die bevorzugt als selbstschneidende bzw. -furchende Schraube ausgebildet ist.
• Der Anschlußstutzen 7 ist im wesentlichen in Form eines Rohrknicks ausgebildet (siehe 2 und 3). Der dem Fahrzeugheizgerät zugewandte abgewinkelte Teil des Anschlußstutzens 7 weist einen oberen Bund 8 und axial beabstandet darunter sitzend einen Flanschbund 9 auf. An den Flanschbund 9 schließt sich nach unten in Form einer im Durchmesser verjüngten Stufe ein Zentrierbund 10 und an diesen nach unten ein kurzer Austritt 11 an. Der Zentrierbund 10 weist an seinem Außenumfang eine Zentrierfläche 12 auf, die mit dem Zentriersitz 6 am Gehäuse des Fahrzeugheizgeräts 1 zusammenwirkt. Die ebene, ringförmige Unterseite des Zentrierbunds 10 drückt auf die Oberseite der Dichtung 25 und sorgt für deren axiale Verformung. Auf Grund der axialen Verformung haben radiale Bauteiltoleranzen keinen Einfluss auf die Dichtheit des Systems.
• Das vom Fahrzeugheizgerät 1 abgewandte Ende des Anschlußstutzen 7 weist – wie in 2 und 3 ersichtlich – einen zylindrischen Schaft 21 mit einem Bund 19 und einer konischen Verdickung 20 am Ende zum Darüberschieben und zur Befestigung eines Kühlmittel- bzw. Heizungsschlauches auf.
• Die Halteplatte 13 ist in den 4 bis 6 im Detail dargestellt. In deren Mitte ist eine zentrale Bohrung 26 zur Durchführung der Befestigungsschraube 18 vorgesehen. Um 180° gegeneinander versetzt sind zu beiden Seiten der Halteplatte 13 Gabelaufnahmen 23 mit jeweils zwei gegenüberliegenden Gabelenden 14 daran ausgebildet. An der Unterseite der Gabelenden 14 und an der Unterseite des Mittelteils der Halteplatte 13 angrenzend an die Gabelaufnahmen 23 sind erhabene Auflageflächen 16 bzw. 15 ausgebildet. Die Gabelenden 14 umgreifen jeweils einen Anschlußstutzen 7 im Zwischenraum zwischen dessen oberem Bund 8 und dem Flanschbund 9, wodurch der Flanschbund 9 von den Auflageflächen 16 an den Gabelenden 14 und der Auflagefläche 15 am Mittelteil der Halteplatte 13 beim Eindrehen der Befestigungsschraube 18 in die Gewindebohrung 5 gegen den Flanschsitz 3 am Fahrzeugheizgerät 1 gepresst wird. Die Auflageflächen 16 an den Gabelenden 14 weisen, wie in 6 vergrößert dargestellt, gegenüber der Horizontalen einen nach außen abfallenden spitzen Winkel 24 auf. Der Winkel 24 beträgt vorzugsweise weniger als 1°, besonders bevorzugt etwa 0,5°. Die Auflageflächen 16 an den Gabelenden 14 liegen daher vor dem Anziehen der Befestigungsschraube 18 in einer anderen Ebene E2 als die Ebene E1 der Auflageflächen 15 am Mittelteil der Halteplatte 13. Die Gabelenden 14 der brückenförmige Halteplatte 13 sind beim Anziehen der Befestigungsschraube 18 elastisch verformbar, wobei sich die Auflageflächen 16 an den Gabelenden 14 wieder der Horizontalen annähern und dabei zumindest annähernd in Deckung mit der Ebene E1 gelangen. Die elastische Verformung der Gabelenden 14 wird dadurch begrenzt, dass die am Mittelteil der Halteplatte angeordnete Auflagefläche 15 auf dem Flanschbund 9 des Anschlußstutzens 7 zur Anlage kommt. Der mittlere Bereich der Halteplatte 13 ist so stabil ausgebildet, dass er sich im Vergleich zu den Gabelenden 14 nur unwesentlich verformt.
• Wie in 3 ersichtlich, sind am Flanschbund 9 nahe von dessen Außenrand gleichmäßig voneinander beabstandet eine Reihe von Rast-Ausnehmungen 22 vorgesehen, in welche eine an der Unterseite der Halteplatte 13 vorgesehene Rastnase 17 eingreift. Die Anschlußstutzen 7 können dadurch entsprechend der Rasterung der Rast-Ausnehmungen 22 in einer beliebigen Drehposition am Fahrzeugheizgerät 1 angeordnet werden. Sie werden in dieser gewählten Drehposition durch die Rastnase 17 an der Halteplatte 13 sicher fixiert. Eine Positionierung der Anschlußstutzen 7 in einer beliebigen Drehposition ist bei einer Montage des Fahrzeugheizgeräts im Fahrzeug wichtig, da diese dadurch an die vorgegebene Führung der Kühlmittel- bzw. Heizungsschläuche einfach angepasst werden können.
• Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erstens eine definierte Dreipunkt-Auflage der Halteplatte 13 auf dem Flanschbund 9 und damit eine definierte, verkantungsfreie axiale Anpressung des Flanschbundes 9 an den Flanschsitz 3 gewährleistet, zweitens eine axiale Verformung der Dichtung, wodurch eine einfache prozeßsichere Montage der Anschlußstutzen 7 an das Fahrzeugheizgerät 1 erreicht wird und drittens eine einfache, am Anschlußstutzen und der Halteplatte realisierbare Verrastung mit Verdrehsicherungsfunktion, die eine aufwändige Einarbeitung eines Teils einer ähnlichen Verdrehsicherung am Gehäuse des Fahrzeugheizgeräts erübrigt.

1

Fahrzeugheizgerät

2

Eintrittsöffnung

3

Flanschsitz

4

Dichtungssitz

5

Bohrung

6

Zentriersitz

7

Anschlußstutzen

8

oberer Bund (an 7)

9

(Flansch-)Bund (an 7)

10

(Zentrier-)Bund (an 7)

11

Austritt (an 7)

12

Zentrierfläche

13

Halteplatte

14

Gabelende (von 13)

15

Auflagefläche (an 13)

16

Auflagefläche (an 14)

17

Rastnase (an 13)

18

Befestigungsschraube

19

Bund (an 7)

20

konische Verdickung

21

Schaft

22

Rast-Ausnehmung (an 9)

23

Gabelaufnahme

24

Winkel (an 16)

25

Dichtung

26

Bohrung

Claims (13)

1. Anordnung zum Befestigen wenigstens eines Anschlußstutzens (7) für einen flüssigen Wärmeträger an einem Fahrzeugheizgerät (1), mit einer am Fahrzeugheizgerät ausgebildeten Eintrittsöffnung (2) zur Aufnahme eines Teils (11) des Anschlußstutzens (7), mit einem Flansch (3 bzw. 9) zur Abstützung des Anschlußstutzens (7) am Fahrzeugheizgerät (1), mit einer zwischen dem Anschlußstutzen (7) und der Eintrittsöffnung (2) angeordneten Dichtung (25), und mit einer Halteplatte (13), die einen Bund (9) am Anschlußstutzen (7) zumindest teilweise umgreift, und die mit wenigstens einer Befestigungsschraube (18) am Fahrzeugheizgerät (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (13) für die Befestigung jedes Anschlußstutzens (7) jeweils drei voneinander beabstandete Auflageflächen (15 bzw. 16) aufweist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageflächen (15 bzw. 16) gleichmäßig, bevorzugt um etwa 120° zueinander beabstandet sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Auflageflächen (16) an zwei Gabelenden (14) einer an der Halteplatte (13) ausgebildeten Gabelaufnahme (23) für den Anschlußstutzen (7) ausgebildet sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Auflageflächen (15) an einem Mittelteil der Halteplatte (13) ausgebildet ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Auflageflächen (15) sich in nicht montiertem Zustand der Halteplatte (13) in einer anderen Ebene (E1) befindet, als die Ebene (E2) der anderen Auflageflächen (16).
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (13) mittels einer einzigen, zentral an der Halteplatte (13) angeordneten Befestigungsschraube (18) am Fahrzeugheizgerät (1) befestigt ist.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (13) elastisch verformbar ist und außen liegende Auflageflächen (16) in einem spitzen Winkel (24) gegenüber einer Horizontalen geneigt sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (24) kleiner als 1° ist und vorzugsweise etwa 0,5° beträgt.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlußstutzen (7) einen Bund (10) aufweist, der an der Außenseite eine Zentrierfläche (12) zum Zentrieren gegenüber einem am Beginn der Eintrittsöffnung (2) ausgebildeten Zentriersitz (6) aufweist.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlußstutzen (7) einen Bund (10) aufweist, dessen Unterseite die Dichtung (25) axial gegen einen am Anfang der Eintrittsöffnung (2) ausgebildeten Dichtungssitz (4) drückt.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteplatte (13) zur Befestigung von zwei Anschlußstutzen (7) augebildet ist und zwei um 180° gegenüberliegende Gabelaufnahmen (23) aufweist.
12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Halteplatte (13) umgriffene Bund (9) Mittel (22) für eine Verdrehsicherung des Anschlußstutzens (7) gegenüber der Halteplatte (13) aufweist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für eine Verdrehsicherung von nahe dem Außenrand des Bundes (9) angeordneten, gleichmäßig voneinander beabstandeten Rast-Ausnehmungen (22) gebildet sind, in die eine Rastnase (17) an der Unterseite der Halteplatte (13) in beliebiger Drehposition des Anschlußstutzens (7) eingreift.