DE102005011078B4

DE102005011078B4 - Container and tool for fixing a nozzle

Info

Publication number: DE102005011078B4
Application number: DE102005011078.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Abt; Thomas Bensel; Jeffery Kass; Winfried Preibisch; Stefan Zwick
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2024-11-28
Anticipated expiration: 2025-03-09
Also published as: DE102005011078A1

Abstract

Behälter (1, 104), insbesondere Sammelkasten eines Wärmetauschers, mit einer Öffnung (2, 105), in der ein Stutzen (5, 85) angebracht ist,
wobei der Stutzen (5, 85) an seinem dem Behälter (1, 104) zugewandten Ende einen verformbaren Stutzenrandbereich (10, 90) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er von einem unverformten Zustand, in dem er in den Behältern (1, 104) hineinragt, in einen verformten Zustand bringbar ist, in dem er teilweise innen an der Behälteröffnung (2, 105) anliegt,
wobei an dem Ende des Stutzens (5) mit dem verformbaren Stutzenrandbereich (10, 90) ein radial nach außen abstehender Bund (7, 87) ausgebildet ist,
und wobei radial außen zwischen dem Bund (7, 87) und dem verformbaren Stutzenrandbereich (10,90) eine umlaufende Vertiefung (94) ausgebildet ist,
und wobei der verformbare Stutzenrandbereich (10, 90) einen Vorsprung (96) aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im unverformten Zustand des verformbaren Stutzenrandbereichs (10, 90) radial nach innen vorsteht und beim Bringen des verformbaren Stutzenrandbereichs (10, 90) in den verformten Zustand nach radial außen verformt wird.

Container (1, 104), in particular a collecting tank of a heat exchanger, with an opening (2, 105) in which a nozzle (5, 85) is mounted,
wherein the nozzle (5, 85) has a deformable nozzle edge region (10, 90) at its end facing the container (1, 104), which is designed such that it can be brought from an undeformed state in which it projects into the containers (1, 104) into a deformed state in which it partially rests on the inside of the container opening (2, 105),
wherein a radially outwardly projecting collar (7, 87) is formed at the end of the nozzle (5) with the deformable nozzle edge region (10, 90),
and wherein a circumferential recess (94) is formed radially outwardly between the collar (7, 87) and the deformable nozzle edge region (10, 90),
and wherein the deformable nozzle edge region (10, 90) has a projection (96) which is designed such that it projects radially inward in the undeformed state of the deformable nozzle edge region (10, 90) and is deformed radially outward when the deformable nozzle edge region (10, 90) is brought into the deformed state.

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter, insbesondere einen Sammelkasten eines Wärmetauschers, mit einer Öffnung, in der ein Stutzen angebracht ist. Die Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zum Fixieren eines Stutzens in einer Behälteröffnung.The invention relates to a container, in particular a collecting tank of a heat exchanger, with an opening in which a nozzle is mounted. The invention also relates to a tool for fixing a nozzle in a container opening.

Der Einbau von Stutzen in Behälter, wie Sammelkästen von Wärmetauschern, erfolgt in der Serienfertigung an separaten Arbeitsplätzen und nicht am Herstellungsort der Behälter, da Teile der zum Einbau der Stutzen erforderlichen Werkzeuge in den Innenraum des Behälters eingebracht werden müssen.The installation of nozzles in containers, such as header boxes of heat exchangers, is carried out in series production at separate work stations and not at the place where the containers are manufactured, since parts of the tools required to install the nozzles have to be introduced into the interior of the container.

Die EP 1 150 088 A2 offenbart einen Stutzen, welcher einen Innenkonus aufweist, welcher von einem Werkzeug mit einem konischen Kopf aufgeweitet werden kann und so in einer Öffnung befestigt werden kann.The EP 1 150 088 A2 discloses a nozzle having an inner cone which can be expanded by a tool with a conical head and thus can be secured in an opening.

Die GB 607 432 A offenbart einen Stutzen, welcher in eine Öffnung eingesetzt wird und durch ein Werkzeug aufgeweitet wird, indem mehrere konische Rollelemente lokal die Wand des Stutzens verformen, wobei die Rollelemente am Innenumfang des Stutzens sich drehend und am Umfang entlang drehend geführt werden.The GB 607 432 A discloses a nozzle which is inserted into an opening and is expanded by a tool in which a plurality of conical rolling elements locally deform the wall of the nozzle, wherein the rolling elements are guided in rotation on the inner circumference of the nozzle and in rotation along the circumference.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Einbau eines Stutzens in eine Behälteröffnung zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the installation of a nozzle into a container opening.

Die Aufgabe ist bei einem Behälter gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nicht der komplette Stutzenrandbereich umgebogen beziehungsweise verformt, sondern nur mindestens ein Abschnitt des Stutzenrandbereichs. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann aber auch der komplette Stutzenrandbereich umgebogen beziehungsweise verformt werden.The object is achieved in a container according to the features of claim 1. According to one aspect of the present invention, not the entire nozzle edge region is bent or deformed, but only at least a section of the nozzle edge region. According to another aspect of the present invention, however, the entire nozzle edge region can also be bent or deformed.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Stutzenrandbereich formschlüssig mit der Behälteröffnung verbunden ist. Der Formschluss wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass mindestens ein Abschnitt des Stutzenrandbereichs zusammen mit dem zugehörigen Abschnitt des die Behälteröffnung aufweisenden Behältermaterials verformt wird. Durch den Formschluss wird der Stutzen verlier- und verdrehsicher in der Behälteröffnung fixiert. Der fixierte Stutzen kann in einem anschließenden Lötvorgang stoffschlüssig mit dem Behälter verbunden werden. Die Verformung des Stutzenrandbereichs erfolgt, bezogen auf die Behälteröffnung, vorzugsweise in axialer und radialer Richtung. Die Verformung kann aber auch nur in axialer oder in radialer Richtung erfolgen.A preferred embodiment of the container is characterized in that the deformable nozzle edge area is connected to the container opening in a form-fitting manner. The form-fitting is preferably achieved by deforming at least one section of the nozzle edge area together with the associated section of the container material having the container opening. The form-fitting fixes the nozzle in the container opening so that it cannot be lost or twisted. The fixed nozzle can be connected to the container in a material-fitting manner in a subsequent soldering process. The deformation of the nozzle edge area takes place, in relation to the container opening, preferably in the axial and radial directions. However, the deformation can also take place only in the axial or radial direction.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der verformbare Stutzenrandbereich einen vor dem Verformen radial nach innen vorstehenden Vorsprung aufweist, der beim Verformen radial nach außen verformt wird. Dieses Ausführungsbeispiel liefert den Vorteil, dass die Verformung des Stutzenrandbereichs mit Hilfe eines einfachen Werkzeugs, zum Beispiel einem Dorn, bewirkt werden kann.A further preferred embodiment of the container is characterized in that the deformable nozzle edge region has a projection which projects radially inwards before deformation and which is deformed radially outwards during deformation. This embodiment provides the advantage that the deformation of the nozzle edge region can be effected with the aid of a simple tool, for example a mandrel.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung durch eine umlaufende Schräge begrenzt wird. Die umlaufende Schräge bildet eine Angriffsfläche für ein Werkzeug zum Verformen des Stutzenrandbereichs. Nach dem Verformen ist die Schräge vorzugsweise in Richtung der Stutzenlängsachse angeordnet.A further preferred embodiment of the container is characterized in that the projection is limited by a circumferential bevel. The circumferential bevel forms an engagement surface for a tool for deforming the nozzle edge area. After deformation, the bevel is preferably arranged in the direction of the nozzle longitudinal axis.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Schräge in einem Winkel von etwa 45 Grad zur Stutzenlängsachse verläuft. Dieser Winkel hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.A further preferred embodiment of the container is characterized in that the circumferential slope runs at an angle of approximately 45 degrees to the longitudinal axis of the nozzle. This angle has proven to be particularly advantageous in the context of the present invention.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass im Randbereich der Behälteröffnung mindestens ein verformter Bereich ausgebildet ist, in den ein komplementär verformter Bereich des verformbaren Stutzenrandbereichs eingreift. Die Art der Verformung hängt von dem verwendeten Werkzeug ab. Vorzugsweise hat der verformte Bereich die Gestalt eines Kugelabschnitts.A further preferred embodiment of the container is characterized in that at least one deformed region is formed in the edge region of the container opening, into which a complementarily deformed region of the deformable nozzle edge region engages. The type of deformation depends on the tool used. The deformed region preferably has the shape of a spherical section.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende des Stutzens mit dem verformbaren Stutzenrandbereich ein Bund ausgebildet ist. Der Bund trennt den verformbaren Stutzenrandbereich von dem Rest des Stutzens. Der Bund bildet einen Anschlag, wenn der Stutzen in die Behälteröffnung eingeführt wird. Beim Verformen des Stutzenrandbereichs wird der Randbereich der Behälteröffnung zwischen dem Bund und dem verformbaren Stutzenrandbereich eingeklemmt, um den Stutzen an beziehungsweise in der Behälteröffnung zu fixieren.A further preferred embodiment of the container is characterized in that a collar is formed at the end of the nozzle with the deformable nozzle edge region. The collar separates the deformable nozzle edge region from the rest of the nozzle. The collar forms a stop when the nozzle is inserted into the container opening. When the nozzle edge region is deformed, the edge region of the container opening is clamped between the collar and the deformable nozzle edge region in order to fix the nozzle on or in the container opening.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Behälters ist dadurch gekennzeichnet, dass radial außen zwischen dem Bund und dem verformbaren Stutzenrandbereich eine umlaufende Vertiefung ausgebildet ist. Die Vertiefung bildet einen Aufnahmeraum für Grat, der fertigungsbedingt an der Behälteröffnung ausgebildet sein kann.A further preferred embodiment of the container is characterized in that a circumferential recess is formed radially on the outside between the collar and the deformable nozzle edge area. The recess forms a receiving space for burrs, which can be formed on the container opening for manufacturing reasons.

Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Werkzeug zum Fixieren eines vorab beschriebenen Stutzens gemäß Anspruch 6 gelöst. In der Einführposition ist das Verformungselement so in oder an dem Werkzeug angeordnet, dass das Werkzeug von außen durch den Stutzen in den Innenraum des Behälters eingeführt werden kann. Wenn das Verformungselement aus der Einführposition in die Verformungsendposition bewegt wird, dann kommt das Verformungselement an einem Abschnitt des Stutzenrandbereichs zur Anlage und verformt diesen Abschnitt, bis er an dem Randbereich der BehälterÖffnung zur Anlage kommt. Bei der weiteren Bewegung des Verformungselements in die Verformungsendposition wird der Abschnitt des Stutzenrandbereichs, an dem das Verformungselement anliegt, zusammen mit dem Randbereich der Behälteröffnung verformt, um den Formschluss auszubilden. Das Werkzeug ist vorzugsweise mit mindestens zwei Verformungselementen ausgestattet.The above-mentioned object is achieved in a tool for fixing a previously described nozzle according to claim 6. In the insertion position, the deformation element is arranged in or on the tool in such a way that the tool can be inserted from the outside through the nozzle into the interior of the container. When the deformation element is moved from the insertion position to the deformation end position, the deformation element comes to rest on a section of the nozzle edge region and deforms this section until it comes to rest on the edge region of the container opening. When the deformation element is moved further into the deformation end position, the section of the nozzle edge region against which the deformation element rests is deformed together with the edge region of the container opening in order to form the positive connection. The tool is preferably equipped with at least two deformation elements.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement in dem Werkzeug geführt ist. Die Führung gewährleistet, dass sich das Verformungselement reproduzierbar auf einer definierten Bewegungsbahn zwischen der Einführposition und der Verformungsendposition bewegt.A preferred embodiment of the tool is characterized in that the deformation element is guided in the tool. The guide ensures that the deformation element moves reproducibly on a defined path of movement between the insertion position and the deformation end position.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn des Verformungselements im Wesentlichen quer zur Stutzenlängsachse verläuft. Es wird der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Die Führungsbahn des Verformungselements kann senkrecht zu der Stutzenlängsachse verlaufen. Dann verläuft die Führungsbahn des Verformungselements parallel zu der Ebene, die durch die Behälteröffnung definiert wird. Es ist aber auch möglich, dass die Führungsbahn des Verformungselements schräg zu der Ebene verläuft, die durch die Behälteröffnung definiert wird.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the guide path of the deformation element runs essentially transversely to the longitudinal axis of the nozzle. The state is considered when the tool is introduced through the nozzle into the interior of the container. The guide path of the deformation element can run perpendicular to the longitudinal axis of the nozzle. The guide path of the deformation element then runs parallel to the plane defined by the container opening. However, it is also possible for the guide path of the deformation element to run obliquely to the plane defined by the container opening.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn des Verformungselements vom Innenraum des Behälters schräg nach außen verläuft. Es wird wieder der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Der schräge Verlauf der Führungsbahn hat den Vorteil, dass das Verformungselement beim Herausziehen des Werkzeugs nach dem Verformen des Stutzenrandbereichs einfacher aus der Verformungsendposition in die Einführposition gelangt. Dadurch wird das Herausziehen des Werkzeugs nach dem Verformen des Stutzenrandbereichs erleichtert. Beim Herausziehen des Werkzeugs befindet sich das Verformungselement vorzugsweise wieder in der Einführposition.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the guide path of the deformation element runs diagonally outwards from the interior of the container. The state is again considered when the tool is inserted through the nozzle into the interior of the container. The diagonal course of the guide path has the advantage that the deformation element moves more easily from the deformation end position to the insertion position when the tool is pulled out after the nozzle edge area has been deformed. This makes it easier to pull out the tool after the nozzle edge area has been deformed. When the tool is pulled out, the deformation element is preferably back in the insertion position.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement mit einer Rampe zusammenwirkt, die relativ zu dem Werkzeug in Richtung der Stutzenlängsachse bewegbar ist. Es wird der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Durch eine Bewegung der Rampe wird das Verformungselement aus der Einführposition in die Verformungsendposition bewegt.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the deformation element interacts with a ramp that is movable relative to the tool in the direction of the longitudinal axis of the nozzle. The state is considered when the tool is inserted through the nozzle into the interior of the container. By moving the ramp, the deformation element is moved from the insertion position to the final deformation position.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe an einem kegelstumpfartigen Bereich ausgebildet ist, der sich nach außen verjüngt. An dem kegelstumpfartigen Bereich können mehrere Verformungselemente anliegen, die sich bei einer Bewegung des kegelstumpfartigen Bereichs synchron entlang ihren Führungsbahnen aus der jeweiligen Einführposition in die Verformungsendposition bewegen.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the ramp is formed on a truncated cone-shaped region that tapers outwards. Several deformation elements can rest on the truncated cone-shaped region, which move synchronously along their guide paths from the respective insertion position to the deformation end position when the truncated cone-shaped region moves.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der kegelstumpfartige Bereich von außen betätigbar ist. Die Betätigung kann zum Beispiel hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the truncated cone-shaped region can be actuated from the outside. The actuation can be carried out hydraulically or pneumatically, for example.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass sich von dem kegelstumpfartigen Bereich ein Verbindungselement, das auch als Betätigungselement bezeichnet wird, nach außen erstreckt. Es wird der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Bei dem Betätigungselement kann es sich zum Beispiel um eine Gewindespindel handeln. Das Verbindungselement kann auch als Anker bezeichnet werden, durch den der kegelstumpfartige Bereich aus dem Behälterinnenraum nach außen bewegt wird.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that a connecting element, which is also referred to as an actuating element, extends outwards from the truncated cone-shaped region. The state is considered when the tool is inserted through the nozzle into the interior of the container. The actuating element can be a threaded spindle, for example. The connecting element can also be referred to as an anchor, by means of which the truncated cone-shaped region is moved outwards from the interior of the container.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement zur Behälteröffnung hin einen im Wesentlichen balligen Bereich aufweist. Es wird der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Der ballige Bereich sorgt für eine zerstörungsfreie Verformung des Stutzenrandbereichs in radialer und/oder axialer Richtung.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the deformation element has a substantially spherical region towards the container opening. The state is considered when the tool is introduced through the nozzle into the interior of the container. The spherical region ensures non-destructive deformation of the nozzle edge region in the radial and/or axial direction.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass der ballige Bereich mit seiner nach außen gewandten Hälfte an dem verformbaren Stutzenrandbereich zur Anlage kommt. Es wird der Zustand betrachtet, wenn das Werkzeug durch den Stutzen in den Behälterinnenraum eingeführt ist. Durch den balligen Bereich des Verformungselements wird der Stutzenrandbereich im Inneren des Behälters zu dem Rand der Behälteröffnung hin verformt.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the spherical area with its outward-facing half comes into contact with the deformable nozzle edge area. The state is considered when the tool is introduced through the nozzle into the container interior. The spherical area of the deformation element The nozzle edge area inside the container is deformed towards the edge of the container opening.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verformungselement von einer Kugel gebildet wird. Die Kugel ist vorzugsweise in einer Bohrung geführt, die sich von außen in den kegelstumpfartigen Bereich erstreckt.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the deformation element is formed by a ball. The ball is preferably guided in a bore that extends from the outside into the frustoconical region.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Werkzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug mehrere Verformungselemente aufweist, die gleichmäßig beabstandet über den Umfang des Werkzeugs verteilt sind. Vorzugsweise ist das Werkzeug mit sechs Verformungselementen ausgestattet.A further preferred embodiment of the tool is characterized in that the tool has a plurality of deformation elements which are evenly spaced over the circumference of the tool. The tool is preferably equipped with six deformation elements.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:

1 einen Behälter mit einem eingesetzten Stutzen und einem darin angeordneten Werkzeug im Längsschnitt;
2 einen Teil des Werkzeugs aus 1 im Längsschnitt;
3 eine Draufsicht auf einen in eine Behälteröffnung eingesetzten Stutzen;
4 einen Stutzen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt;
5 einen vergrößerten Ausschnitt V aus 4 und
6 den Ausschnitt aus 5 nach dem Verformen.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various embodiments are described in detail with reference to the drawing. The features mentioned in the claims and in the description can each be essential to the invention individually or in any combination. They show:

1 a container with an inserted nozzle and a tool arranged therein in longitudinal section;
2 part of the tool 1 in longitudinal section;
3 a plan view of a nozzle inserted into a container opening;
4 a nozzle according to another embodiment in longitudinal section;
5 an enlarged section V from 4 and
6 the excerpt from 5 after deformation.

In 1 ist ein Teil eines Behälters 1 im Schnitt dargestellt. In dem Behälter 1 ist eine kreisrunde Öffnung 2 ausgespart. Bei dem Behälter 1 handelt es sich um den Sammelkasten eines Wärmetauschers. In die Öffnung 2 des Behälters 1 ist ein Stutzen 5 eingesetzt, der zum Anschließen, zum Beispiel einer Kühlmittelleitung, dient.In 1 a part of a container 1 is shown in section. A circular opening 2 is cut out in the container 1. The container 1 is the collecting tank of a heat exchanger. A nozzle 5 is inserted into the opening 2 of the container 1, which is used for connecting, for example, a coolant line.

Der Stutzen 5 umfasst einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Grundkörper 6 mit einer Stutzenlängsachse 8. An dem dem Behälter 1 zugewandten Ende des Grundkörpers 6 ist ein Bund 7 ausgebildet, der radial nach außen absteht. Auf der dem Grundkörper 6 abgewandten Seite des Bunds 7 weist der Stutzen einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Stutzenrandbereich 10 auf. Der Stutzenrandbereich 10 ragt in den Innenraum des Behälters 1, der in 1 mit 12 bezeichnet ist.The nozzle 5 comprises a base body 6 in the form of a substantially circular cylinder shell with a nozzle longitudinal axis 8. At the end of the base body 6 facing the container 1, a collar 7 is formed which projects radially outwards. On the side of the collar 7 facing away from the base body 6, the nozzle has a nozzle edge region 10 in the form of a substantially circular cylinder shell. The nozzle edge region 10 projects into the interior of the container 1, which in 1 marked 12.

Der Stutzen 5 ist in 1 mit dem Stutzenrandbereich 10 in die BehälterÖffnung 2 eingesetzt. Der Bund 7 befindet sich in Anlage an dem die Behälteröffnung 2 begrenzenden Umfangsrand des Behälters 1. Ein Werkzeug 15 ist durch den Stutzen 5 teilweise in den Innenraum 12 des Behälters 1 eingeführt, um den Stutzen 5 in der Behälteröffnung 2 zu fixieren. Der Stutzen 5 wird in der Behälteröffnung 2 fixiert, um ein Lösen des Stutzens 5 oder ein Verdrehen des Stutzens 5 in der Behälteröffnung 2 zu verhindern, bevor der Stutzen 5 durch einen anschließenden Lötvorgang stoffschlüssig mit dem Behälter 1 verbunden wird.The nozzle 5 is in 1 with the nozzle edge area 10 inserted into the container opening 2. The collar 7 is located in contact with the peripheral edge of the container 1 delimiting the container opening 2. A tool 15 is partially inserted through the nozzle 5 into the interior 12 of the container 1 in order to fix the nozzle 5 in the container opening 2. The nozzle 5 is fixed in the container opening 2 in order to prevent the nozzle 5 from coming loose or twisting in the container opening 2 before the nozzle 5 is integrally connected to the container 1 by a subsequent soldering process.

Das Werkzeug 15 weist an seinem in den Innenraum 12 des Behälters 1 ragenden Ende einen Werkzeugkopf 16 auf, der einen sich nach außen hin kegelstumpfartig verjüngenden Abschnitt 17 umfasst. Von dem kegelstumpfartigen Abschnitt 17 erstreckt sich radial nach außen ein Ansatz 18, in dem Führungsbohrungen 21 und 22 ausgespart sind. Die Führungsbohrungen 21, 22 verlaufen, bezogen auf die Stutzenlängsachse 8, in radialer Richtung. In den Führungsbohrungen 21, 22 ist jeweils eine Kugel 25, 26 hin und her bewegbar aufgenommen.The tool 15 has a tool head 16 at its end projecting into the interior 12 of the container 1, which comprises a section 17 tapering outwards in the shape of a truncated cone. A projection 18 extends radially outwards from the truncated cone-shaped section 17, in which guide bores 21 and 22 are recessed. The guide bores 21, 22 run in a radial direction with respect to the longitudinal axis 8 of the nozzle. A ball 25, 26 is accommodated in each of the guide bores 21, 22 so that it can move back and forth.

Der Werkzeugkopf 16 mit dem kegelstumpfartigen Abschnitt 17 ist relativ zu dem Ansatz 18 in Richtung der Stutzenlängsachse 8 bewegbar. Zu diesem Zweck ist an dem Werkzeugkopf 16 eine Spindel 30, auch Verbindungselement genannt, befestigt, die sich von dem Werkzeugkopf nach außen erstreckt. An dem freien Ende der Spindel 30, die ein Außengewinde aufweist, ist ein Betätigungselement 32 aufgeschraubt. Wenn das Betätigungselement 32 in der entsprechenden Richtung verdreht wird, dann wird der Werkzeugkopf 16 mit dem kegelstumpfartigen Abschnitt 17 gegen die Kugeln 25 und 26 gedrückt. Dadurch werden die Kugeln 25 und 26 in ihren Führungsbohrungen 21 und 22 radial nach außen bewegt, um den Stutzenrandbereich 10 zu verformen. Dabei sind die Abmessungen des kegelstumpfartigen Abschnitts 17, der Führungsbohrungen 21, 22 und der Kugeln 25, 26 so gewählt, dass die dem Betätigungselement 32 zugewandten Hälften der Kugeln 25, 26 an dem Stutzenrandbereich 10 anliegen. Dadurch wird erreicht, dass die Abschnitte des Stutzenrandbereichs 10, an denen die Kugeln 25, 26 anliegen, und den Stutzenrandbereich 10 zum Umfangsrand der Behälteröffnung 2 hin umgebogen werden, wenn die Kugeln 25, 26 in ihren Führungsbohrungen 21, 22 radial nach außen bewegt werden.The tool head 16 with the frustoconical section 17 is movable relative to the projection 18 in the direction of the longitudinal axis 8 of the nozzle. For this purpose, a spindle 30, also called a connecting element, is attached to the tool head 16 and extends outwards from the tool head. An actuating element 32 is screwed onto the free end of the spindle 30, which has an external thread. When the actuating element 32 is rotated in the corresponding direction, the tool head 16 with the frustoconical section 17 is pressed against the balls 25 and 26. As a result, the balls 25 and 26 are moved radially outwards in their guide bores 21 and 22 in order to deform the nozzle edge region 10. The dimensions of the frustoconical section 17, the guide bores 21, 22 and the balls 25, 26 are selected such that the halves of the balls 25, 26 facing the actuating element 32 rest on the nozzle edge region 10. This ensures that the sections of the nozzle edge region 10 on which the balls 25, 26 rest and the nozzle edge region 10 are bent towards the peripheral edge of the container opening 2 when the balls 25, 26 are moved radially outwards in their guide bores 21, 22.

Wenn der Werkzeugkopf 16 in 1 etwas weiter in den Innenraum 12 des Behälters 1 hinein bewegt wird, dann können sich die Kugeln 25, 26 radial nach innen bewegen, bis sie ihre Einführposition erreicht haben. In dieser Einführposition sind die Kugeln 25, 26 vollständig in den Führungsbohrungen 21, 22 aufgenommen, so dass kein Teil der Kugeln 25, 26 radial außen aus den Führungsbohrungen 21, 22 herausragt. In diesem Zustand kann das Werkzeug 15 durch den Stutzen in den Behälterinnenraum 12 eingeführt und aus dem Behälterinnenraum 12 ausgeführt werden.When the tool head 16 in 1 a little further into the interior 12 of the container 1 is moved, then the balls 25, 26 can move radially inwards until they have reached their insertion position. In this insertion position, the balls 25, 26 are completely accommodated in the guide bores 21, 22, so that no part of the balls 25, 26 protrudes radially outwards from the guide bores 21, 22. In this state, the tool 15 can be inserted through the nozzle into the container interior 12 and removed from the container interior 12.

In 2 ist der Ansatz 18, der auch als Werkzeugkopfführungselement bezeichnet werden kann, in Alleinstellung im Längsschnitt dargestellt. An einem Ende des Werkzeugkopfführungselements 18 ist eine Ausnehmung 40 ausgespart. Die Ausnehmung 40 ist komplementär zu dem kegelstumpfartigen Abschnitt (17 in 1) ausgebildet. Von der Ausnehmung 40 erstrecken sich zwei Führungsbohrungen 41, 42 nach außen. Die Führungsbohrungen 41, 42 verlaufen aber nicht, wie in 1, senkrecht zu der Stutzenlängsachse 8, die der Längsachse des Werkzeugs 15 entspricht, sondern sind schräg zu der Werkzeuglängsachse geneigt. Außerdem ist in dem Werkzeugkopfführungselement 18 eine zentrale Durchgangsbohrung 44 zur Aufnahme der Spindel (30 in 1) vorgesehen.In 2 The projection 18, which can also be referred to as a tool head guide element, is shown in longitudinal section on its own. A recess 40 is cut out at one end of the tool head guide element 18. The recess 40 is complementary to the truncated cone-shaped section (17 in 1 ) is formed. Two guide holes 41, 42 extend outwards from the recess 40. However, the guide holes 41, 42 do not run, as in 1 , perpendicular to the longitudinal axis 8 of the nozzle, which corresponds to the longitudinal axis of the tool 15, but are inclined obliquely to the longitudinal axis of the tool. In addition, a central through-hole 44 for receiving the spindle (30 in 1 ) is provided.

In 3 ist eine Draufsicht auf einen Stutzen 5 dargestellt, der in einer Öffnung 2 eines Behälters 1 fixiert ist. Durch Kreise 51 bis 56 sind sechs Kugeln eines (ansonsten nicht dargestellten) Werkzeugs angedeutet. Die Kugeln 51 bis 56 befinden sich in ihrer so genannten Einführposition. Bei 58 ist gestrichelt die Verformungsendposition der Kugel 54 angedeutet. Wenn die Kugeln 51 bis 56 aus ihren Einführpositionen in ihre Verformungsendpositionen bewegt werden, werden formschlüssige Verbindungen 61 bis 66 zwischen dem Stutzenrandbereich 10 und dem Rand der Behälteröffnung 2 ausgebildet, an dem der Stutzenrandbereich 10 des Stutzens 5 anliegt. Die Formschlussbereiche 61 bis 66 haben die Gestalt von Kugelabschnitten, deren Innenradien den Außenradien der Kugeln 51 bis 56 entsprechen.In 3 a top view of a nozzle 5 is shown, which is fixed in an opening 2 of a container 1. Six balls of a tool (not otherwise shown) are indicated by circles 51 to 56. The balls 51 to 56 are in their so-called insertion position. The end deformation position of the ball 54 is indicated by dashed lines at 58. When the balls 51 to 56 are moved from their insertion positions to their end deformation positions, positive connections 61 to 66 are formed between the nozzle edge region 10 and the edge of the container opening 2, against which the nozzle edge region 10 of the nozzle 5 rests. The positive locking regions 61 to 66 have the shape of spherical sections, the inner radii of which correspond to the outer radii of the balls 51 to 56.

Die gehärteten Kugeln 51 bis 56 werden in dem Werkzeug über den kegelstumpfartigen Bereich des Werkzeugkopfs entlang den Führungsbohrungen nach außen gedrückt. Die Prägung des Stutzenrandbereichs erfolgt unterhalb des größten Durchmessers der Kugeln. Dadurch wird der Stutzen 5 in axialer Richtung an den Behälter gezogen. Die Kugeln prägen den Stutzenrandbereich nach außen und führen zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen Behälter und Stutzen. Die Stutzenmontage kann, zum Beispiel mit einem einfachen Handwerkzeug, nur noch von einer Seite, nämlich von außen, erfolgen.The hardened balls 51 to 56 are pressed outwards in the tool via the truncated cone-shaped area of the tool head along the guide holes. The embossing of the nozzle edge area takes place below the largest diameter of the balls. This pulls the nozzle 5 towards the container in the axial direction. The balls emboss the nozzle edge area outwards and lead to a positive connection between the container and the nozzle. The nozzle assembly can only be carried out from one side, namely from the outside, for example with a simple hand tool.

In den 4 bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem vorzugsweise der komplette Stutzenrandbereich umgeformt wird. Es ist aber auch möglich, dass der verformbare Stutzenrandbereich nur teilweise verformt wird. Das in den 4 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass ein einfacher Dorn verwendet werden kann, um den verformbaren Stutzenrandbereich zu verformen.In the 4 to 6 An embodiment of the invention is shown in which preferably the entire nozzle edge area is reshaped. However, it is also possible that the deformable nozzle edge area is only partially deformed. The 4 to 6 The embodiment shown has the advantage that a simple mandrel can be used to deform the deformable nozzle edge area.

In 4 ist ein Stutzen 85 dargestellt, der einen im Wesentlichen kreiszylindermantelförmigen Grundkörper 86 mit einer Stutzenlängsachse 88 umfasst. An einem Ende des Grundkörpers 86 ist ein Bund 87 ausgebildet, der radial nach außen absteht. Zwischen dem Grundkörper 86 und dem Bund 87 weist der Stutzen 85 einen sich zu dem Bund 87 hin konisch erweiternden Bereich 89 auf. Auf der dem Grundkörper 86 abgewandten Seite des Bundes 87 weist der Stutzen 85 einen Stutzenrandbereich 90 auf. Der Stutzenrandbereich 90 ragt im eingebauten Zustand in den Innenraum eines (in 4 nicht dargestellten) Behälters.In 4 a nozzle 85 is shown which comprises a base body 86 in the form of a substantially circular cylinder shell with a nozzle longitudinal axis 88. At one end of the base body 86, a collar 87 is formed which projects radially outwards. Between the base body 86 and the collar 87, the nozzle 85 has a region 89 which widens conically towards the collar 87. On the side of the collar 87 facing away from the base body 86, the nozzle 85 has a nozzle edge region 90. In the installed state, the nozzle edge region 90 projects into the interior of a (in 4 container (not shown).

Der Stutzenrandbereich 90 weist einen im Wesentlichen hülsenförmigen beziehungsweise kreiszylindermantelförmigen Abschnitt 92 auf, der sich von dem inneren Umfang des Bundes 87 in Richtung der Stutzenlängsachse 88 erstreckt. Radial innen ist zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt 92 und dem Bund 87 eine umlaufende Vertiefung 94 ausgebildet. Der Stutzenrandbereich 90 weist, im Schnitt betrachtet, an seinem freien Ende einen Vorsprung 96 auf, der radial nach innen vorsteht. Zwischen dem hülsenförmigen Abschnitt 92 und dem Vorsprung 96 ist an dem Stutzenrandbereich 90 eine umlaufende Schräge 98 ausgebildet. Die umlaufende Schräge 98 verläuft in einem Winkel 100 von 45 Grad zur Stutzenlängsachse 88. Radial nach außen weist der Vorsprung 96 eine Außenfläche 99 auf, die sich parallel zur Stutzenlängsachse 88 erstreckt. In 5 ist der Stutzenrandbereich 90 gezeigt, wie er vor dem Verformen aussieht.The nozzle edge region 90 has a substantially sleeve-shaped or circular cylinder-shaped section 92 which extends from the inner circumference of the collar 87 in the direction of the nozzle longitudinal axis 88. Radially inward, a circumferential recess 94 is formed between the sleeve-shaped section 92 and the collar 87. The nozzle edge region 90 has, viewed in section, a projection 96 at its free end which projects radially inward. A circumferential bevel 98 is formed between the sleeve-shaped section 92 and the projection 96 on the nozzle edge region 90. The circumferential bevel 98 runs at an angle 100 of 45 degrees to the nozzle longitudinal axis 88. Radially outward, the projection 96 has an outer surface 99 which extends parallel to the nozzle longitudinal axis 88. In 5 the nozzle edge area 90 is shown as it looks before deformation.

In 6 ist der Stutzenrandbereich 90 nach dem Verformen dargestellt. In 6 ist durch 104 ein Teil eines Behälters angedeutet, der eine Öffnung 105 aufweist. Herstellungsbedingt ist an der Öffnung 105 Grat 106 ausgebildet, der im montierten Zustand des Stutzens 85 in der Vertiefung 94 angeordnet ist. In 6 sieht man, dass die Schräge 98 an dem Stutzenrandbereich 90 nach dem Verformen, im Schnitt betrachtet, in einer Linie mit der Innenfläche des hülsenförmigen Abschnitts 92 angeordnet ist. Die Außenfläche 99 des Vorsprungs 96 erstreckt sich nach dem Verformen nach außen. Dadurch wird erreicht, dass der Stutzenrandbereich 90 die Öffnung 105 des Behälters 104 umgreift.In 6 The nozzle edge area 90 is shown after deformation. In 6 104 indicates a part of a container which has an opening 105. Due to the manufacturing process, a ridge 106 is formed on the opening 105, which is arranged in the recess 94 when the nozzle 85 is mounted. In 6 one can see that the slope 98 on the nozzle edge region 90 after deformation, viewed in section, is arranged in line with the inner surface of the sleeve-shaped section 92. The outer surface 99 of the projection 96 extends outwards after deformation. This ensures that the nozzle edge region 90 encompasses the opening 105 of the container 104.

Claims

Container (1, 104), in particular a collecting tank of a heat exchanger, with an opening (2, 105) in which a nozzle (5, 85) is mounted, wherein the nozzle (5, 85) has a deformable nozzle edge region (10, 90) at its end facing the container (1, 104), which is designed such that it can be brought from an undeformed state in which it protrudes into the containers (1, 104) into a deformed state in which it partially rests on the inside of the container opening (2, 105), wherein a radially outwardly projecting collar (7, 87) is formed at the end of the nozzle (5) with the deformable nozzle edge region (10, 90), and where a circumferential recess (94) is formed radially on the outside between the collar (7, 87) and the deformable nozzle edge region (10, 90). is, and wherein the deformable nozzle edge region (10, 90) has a projection (96) which is designed such that it projects radially inwards in the undeformed state of the deformable nozzle edge region (10, 90) and is deformed radially outwards when the deformable nozzle edge region (10, 90) is brought into the deformed state.

Container (1, 104) after claim 1 , characterized in that the deformable nozzle edge region (10; 90) is positively connected to the edge region of the container (1; 104) having the container opening (2; 105).

Container (1, 104) after claim 1 or 2 , characterized in that the projection (96) in the undeformed state is limited by a circumferential slope (98).

Container (1, 104) after claim 3 , characterized in that the circumferential slope (98) in the undeformed state runs at an angle of approximately 45 degrees to the longitudinal axis (88) of the nozzle.

Container (1, 104) according to one of the preceding claims, characterized in that in the edge region of the container opening (2) at least one deformed region is formed, into which a complementarily deformed region of the deformable nozzle edge region (10) engages.

Tool (15) for fixing a nozzle (5) according to one of the preceding Claims 1 until 5 , in a container opening (2), wherein the tool (15) has a tool head (16) from which an extension (18) extends radially outwards, the tool (15) has at least one deformation element (25, 26; 51, 52, 53, 54, 55, 56) which is movable from an insertion position into a deformation end position (58), wherein the tool (15) has a plurality of deformation elements (25, 26; 51, 52, 53, 54, 55, 56) which are evenly spaced over the circumference of the tool (15), and wherein the plurality of deformation elements (25, 26; 51, 52, 53, 54, 55, 56) are guided in guide bores (21, 22, 41, 42) in the extension (18).

tool (15) after claim 6 , characterized in that the guide bore (21,22) of the deformation element (25,26) runs substantially transversely to the longitudinal axis (8) of the nozzle.

tool (15) after claim 6 or 7 , characterized in that the guide bore (41,42) of the deformation element (25,26) extends obliquely outwards from the interior of the container (1, 104).

Tool (15) according to one of the Claims 6 until 8 , characterized in that the deformation element (25,26) cooperates with a ramp which is formed by the tool head (16) and which is movable relative to the extension (18) in the direction of the nozzle longitudinal axis (8).

tool (15) after claim 9 , characterized in that the ramp is formed on a frustoconical region (17) which tapers outwards.

tool (15) after claim 10 , characterized in that the frustoconical region (17) can be actuated from the outside.

tool (15) after claim 10 or 11 , characterized in that a connecting element (30) extends outwards from the frustoconical region (17).

Tool (15) according to one of the Claims 6 until 12 , characterized in that the deformation element (25,26) has a substantially spherical region towards the container opening (2).

tool (15) after claim 13 , characterized in that the spherical region, during deformation, comes to rest with its outwardly facing half on the deformable nozzle edge region (10).

Tool (15) according to one of the Claims 6 until 14 , characterized in that the deformation element is formed by a ball (25,26).