DE102007060157A1

DE102007060157A1 - Connecting Device to Increase Quality Connection of AC System

Info

Publication number: DE102007060157A1
Application number: DE200710060157
Authority: DE
Inventors: Artem Seryi
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2009-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung (11) für Kältemittelrohre, umfassend a) zwei erste Rohre (8a), von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung (17a) eines ersten Verbindungsblocks (12) geführt ist, b) zwei zweite Rohre (8b) von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung (17b) eines zweiten Verbindungsblocks (13) geführt ist, c) Klemm- und/oder Rastmittel (15, 16) zum Gewährleisten einer definierten Lage der Öffnungen des ersten Verbindungsblocks relativ zu den Öffnungen des zweiten Verbindungsblocks zwecks Herstellens zweier Fluidverbindungen und d) ein Mittel (19) zum Verschrauben der beiden Verbindungsblöcke, das ggf. gleichzeitig das obige Klemm- und/oder Rastmittel ist.

Description

Die Erfindung betrifft Rohrverbindungen für Kältemittelleitungen einer Klimaanlage, insbesondere einer Kfz-Klimaanlage, eine derartige Klimaanlage mit einer derartigen Rohrverbindung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Klimaanlage. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Rohrverbindung.
Mitunter besteht die Notwendigkeit, an einer Stelle mehrere Rohre gleichzeitig zusammenzuführen, um mindestens zwei Fluidverbindungen, zum Beispiel Kältemittelrohrverbindungen, herzustellen. Bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Klimaanlage müssen beispielsweise vom Werker vier Rohre bzw. weitgehend starre Kühlleitungen im Motorbereich zusammengeführt und mit Hilfe zweier Verbindungsblöcke in Position zueinander gebracht werden. Anschließend muss die Relativposition dauerhaft gesichert werden, was regelmäßig durch Verschrauben der Verbindungsblöcke erfolgt. Eine derartige Montage mit mehr oder weniger sperrigen Rohren und den Verbindungsblöcken, die in Bezug auf die durchgeführten Rohre relativbeweglich sein können, ist schwierig in der Handhabung. Dies kann dazu führen, dass die Klimaanlage nicht dicht ist.
Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, eine Rohrverbindung für Kältemittelrohre bereitzustellen, die sich leicht herstellen lässt und bei dessen Herstellen die Fluidverbindungen zuverlässig abgedichtet werden.
Die Lösung dieser Aufgabe und weiterer Aufgaben erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Kältemittelrohre, umfassend zwei erste Rohre, von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung eines ersten Verbindungsblocks geführt ist, sowie zwei zweite Rohre, von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung eines zweiten Verbindungsblocks geführt ist. Jeder Verbindungsblock hat somit zwei Öffnungen, durch die jeweils ein Rohrende geführt ist, wobei es sich von selbst versteht, dass der Verbindungsblock auch drei, vier oder mehr Öffnungen und entsprechend ebenso viele Rohrenden hierfür haben kann. Weiterhin besitzt die Rohrverbindung Klemm- und/oder Rastmittel zum Gewährleisten einer definierten Lage der Öffnungen des ersten Verbindungsblocks relativ zu den Öffnungen des zweiten Verbindungsblocks bzw. gleichwertig hierzu der Enden der beiden erste Rohre relativ zu den Enden der zweiten Rohre. Weiterhin besitzt die Rohrverbindung Mittel zum Verschrauben der beiden Verbindungsblöcke. Die Schraubmittel können hierbei auch die obigen Klemm- und/oder Rastmittel sein, d. h. es kann sich um kombinierte Schraub-, Klemm- und/oder Rastmittel handeln.
Bei der vorgeschlagenen Rohrverbindung kann der Werker im Automobilwerk die beiden Verbindungsblöcke mit den insgesamt vier Rohren zusammenführen und mit Hilfe der Klemm- und/oder Rastmittel diese Position vorübergehend sichern. Anschließend kann er die beiden Verbindungsblöcke auf übliche Weise mit einer Schraube und einem korrespondierenden Innengewinde in einem zusätzlichen Loch des einen Verbindungsblocks gewährleisten. Über den ersten Schritt des Zusammenführens der beiden Verbindungsblöcke und dem vorübergehenden Sichern der Relativposition kann eine zuverlässige Abdichtung der insgesamt zwei Fluidverbindungen gewährleistet werden und dadurch ein späterer Verlust an Kältemittel vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist als Klemmmittel eine die beiden Verbindungsblöcke umgreifende Klammer gewählt. Nach dem Zusammenführen der beiden Verbindungsblöcke wird die Klammer über die beiden Verbindungsblöcke geschoben und sichert deren Relativlage. Die Relativlage kann zusätzlich durch eine Schraubverbindung dergestalt gesichert werden, dass die Klammer ein Schraubloch besitzt, in das eine Schraube zum gegenseitigen Verspannen der Verbindungsblöcke einschraubbar ist. Die Klammer kann auch das obige Schraubmittel zum dauerhaften Verschrauben der beiden Verbindungsblöcke ganz oder teilweise mit umfassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besitzt ein Verbindungsblock eine Vertiefung für den Eingriff einer Klammer. Die Vertiefung dient zum Gewährleisten einer definierten Lage relativ zu den Verbindungsblöcken und verhindert, dass die Klammer ungewollt von den Verbindungsblöcken abrutscht.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass als Rastmittel eine Rastnase des ersten Verbindungsblocks gewählt ist und der zweite Verbindungsblock eine zur Rastnase korrespondierte Positionsnut besitzt. Beim Zusammenführen der beiden Verbindungsblöcke zueinander schnappt insofern die Rastnase, die beispielsweise am Rand eines der Verbindungsblöcke angeordnet sein kann, in die entsprechende Positionsnut, so dass die Lage der Rastnase wohl definiert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der erste Verbindungsblock einen Ausleger mit mindestens zwei oder mehreren endseitigen Rastnasen besitzen und der Verbindungsblock ein durchgehendes Loch zum Durchführen und Verrasten des Auslegers besitzen. Besitzt der erste Verbindungsblock beispielsweise vier oder sechs Rastnasen, so verrasten diese beim Zusammenführen der beiden Verbindungsblöcke ohne weiteres Zutun.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein zylindrischer Ausleger gewählt werden, der ein Außengewinde besitzt, wobei das durchgehende Loch ein hierzu korrespondierendes Innengewinde hat. Im Einsatz wird der Ausleger des einen Verbindungsblocks in das durchgehende Loch des anderen Verbindungsblocks eingeführt, wobei zum Abschluss dieses Einfuhrvorgangs die Rastnasen des Auslegers mit dem anderen Verbindungsblock verrasten. Anschließend kann man die Köpfe der Rastnasen mit einem Werkzeug ergreifen und das Außengewinde des Auslegers in das korrespondierende Innengewinde einschrauben. Auf diese Weise kann auf ein separates Verschraubmittel für die beiden Verbindungsblöcke verzichtet werden, weil es sich hier um ein kombiniertes Rast- und Schraubmittel handelt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Klimaanlage vorgeschlagen, insbesondere eine Kfz-Klimaanlage, mit Rohren für ein Kältemittel und mit einer Rohrverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Verbinden der Rohre. Eine derartige Klimaanlage lässt sich in der Montage im Automobilwerk leicht und schnell montieren und vermeidet undichte Rohrverbindungen durch schräg aufgesetzte Rohrenden bzw. durch einen Montagevorgang, bei dem der Werker wegen der schwierigen Montage die Verbindungsblöcke direkt verschraubt und deshalb die Quote an undichten Rohrverbindungen zunimmt.
Bei einer Ausführungsform der Klimaanlage werden die ersten Rohre von einem Kompressor und von einem Verdampfer zum ersten Verbindungsblock geführt und werden die zweiten Rohre von einem Expansionsventil und von einem Kondensator zu einem zweiten Verbindungsblock geführt. Diese vier Rohre werden dann zur oben genannten Rohrverbindung bzw. zu einer der Ausführungsformen dieser Rohrverbindung zusammengeführt.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein PKW mit einer Kfz-Klimaanlage nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen. Bei dem Verfahren, das vom Werker im Automobilwerk durchgeführt wird, wird ein erster Verbindungsblock, durch dessen zwei Öffnungen die Enden zweier erster Rohre geführt sind, mit einem zweiten Verbindungsblock in Kontakt gebracht, wobei der zweite Verbindungsblock zwei Öffnungen besitzt, durch die die Enden zweier zweiter Rohre geführt sind, so dass zwei Fluidverbindungen, insbesondere Kältemittel-Verbindungen, zwischen den beiden Verbindungsblöcken hergestellt werden. Im weiteren Schritt wird die Relativposition vom ersten und zweiten Verbindungsblock mit einer Rast- und/oder Klemmverbindung gesichert, wie sie beispielsweise oben erläutert wurde. In einem dritten Schritt werden die beiden Verbindungsblöcke miteinander verschraubt.
Weitere Merkmale und Vorteile der beanspruchten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar. Die nachfolgend als nicht beschränkende Beispiele angegeben sind. Hierbei soll die Benutzung von Bezugszeichen in den Figuren nicht dahingehend verstanden werden, dass die Bezugszeichen den Schutzumfang der beanspruchten Erfindungen einschränken sollen. Es zeigen:
1 den Motorraum eines Kraftfahrzeugs in der Draufsicht;
2 eine Rohrverbindung mit zwei Verbindungsblöcken;
3a, b, c eine Ausführungsform einer Rohrverbindung mit zwei Verbindungsblöcken in der perspektivischen Draufsicht, der Seitenansicht und der Draufsicht;
4 eine zweite Ausführungsform einer Rohrverbindung mit zwei Verbindungsblöcken,
5 eine dritte Ausführungsform einer Rohrverbindung mit zwei Verbindungsblöcken,
Bei den Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände bezeichnen, zeigt 1 schematisch ein Kraftfahrzeug 1 in seinem vorderen Bereich mit einem Motorraum 2 und einem Fahrgastraum 3, die durch die Stirnwand 4 voneinander getrennt sind. Das Kraftfahrzeug 1 besitzt eine Klimaanlage 5, zu denen der Verdampfer 6 im Fahrgastraum 3, das Expansionsventil 7 im Motorraum 2 sowie, über Rohre 8a bzw. 8b angebunden, der Kondensator 9 und der Kompressor 10 gehören. Zur Verbindung der genannten Komponenten der Klimaanlage 5 wird eine Rohrverbindung 11 eingesetzt, die am Karosserierahmen befestigt ist. Die Rohrverbindung 11 nimmt insofern vier Rohre auf, wobei Details aus den nachfolgenden Figuren entnommen werden können.
2 zeigt die Rohrverbindung 11 der 1 in schematischer Draufsicht. Man erkennt zwei baugleiche Verbindungsblöcke 12 und 13, die jeweils eine Öffnung 17a bzw. 17b haben, die zueinander korrespondieren, um zwei Fluidverbindungen mit dem Rohr 8a, der Bodyleitung, und 8b, der Kompressorleitung, (nicht gezeigt) herzustellen. Es können alternativ auch nicht-baugleiche, aber zueinander kompatible Verbindungsblöcke 12, 13 gewählt werden. Hierzu werden die Rohre 8a, 8b über die Öffnungen 17a und 17b in die beiden Verbindungsblöcke 12 bzw. 13 eingeführt, die beiden Verbindungsblöcke 12 und 13 äber die Flächen 23 in Kontakt miteinander gebracht und dann über das Loch 18 eine Schraubverbindung hergestellt, wie es die gezeigte Schraube 19 andeutet.
Eine Ausführungsform der Verbindungsblöcke 12 und 13 zeigen die 3a bis 3c. In diesen ist erkennbar, dass der Verbindungsblock 13 zwei Rastnasen 15 hat, die, wenn die beiden Verbindungsblöcke 12 und 13 in Kontakt zueinander stehen, die obere Ebene (xy-Ebene) teilweise umgreift, um so die Relativlage zu fixieren. Die Schraubverbindung wird nach Verrasten der beiden Rastnasen 15 hergestellt. Das Loch 18 ist in der 3a der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Die 3b und 3c zeigen die Rohrverbindung 11 mit den beiden Verbindungsblöcken 12 und 13 in der yz-Ebene bzw. der yx-Ebene, bei der nicht nur die beiden Rastnasen 15, welche im Einsatz den Verbindungsblock 12 teilweise umgreifen, gezeigt sind, sondern auch die Positionsnuten 16 des Verbindungsblocks 12 zur Gewährleistung einer definierten Position der Rastnasen 15, um ein Verrutschen des einen Verbindungsblocks gegenüber dem anderen Verbindungsblock zu vermeiden.
Die 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Rohrverbindung 11 mit zwei Verbindungsblöcken 12 und 13, bei der der Verbindungsblock 12 ein durchgehendes Loch 18 besitzt und der Verbindungsblock 13 einen Ausleger 20. Der endseitig mit zwei Rastnasen 15 ausgestattete Ausleger 20 ist in das Loch 18 einführbar, wobei nach vollständigem Einführen die Rastnasen 15 am oberen Ende des Verbindungsblocks 12 verrasten. Danach kann man mit einem Zusatzwerkzeug den Ausleger 20 axial verdrehen, um dadurch das Außengewinde 21 des Auslegers 20 in das Innengewinde des Lochs 18 des Verbindungsblocks 13 einzuschrauben. Auf diese Weise wird eine Schraubverbindung der beiden Verbindungsblöcke 12 und 13 hergestellt.
5 zeigt eine weitere Form einer Rohrverbindung 11 in der Seitenansicht. Die zwei Verbindungsblöcken 12 und 13, bei denen die zugeordneten Rohre 8a, 8b vertikal eingeführt sind (nicht gezeigt) sind hier von einer umgreifenden Klammer 24 gesichert. Zum Verspannen wird die Schraube 19 in das Schraubloch 25 der Klammer 24 gedreht, sodass der obere Klammerbereich in die gestrichelte Lage überführt wird. Der Lagefixierung dient einerseits das Senkloch 26 und dienen andererseits die Vertiefungen 27, die verhindern, dass die Klammer 24 abrutscht.

1: Kraftfahrzeug
2: Motorraum
3: Fahrgastraum
4: Stirnwand
5: Klimaanlage
6: Verdampfer
7: Expansionsventil
8a: Rohr bzw. Klimaleitung
8b: Rohr bzw. Klimaleitung
9: Kondensator
10: Kompressor/Verdichter
11: Rohrverbindung
12: Verbindungsblock
13: Verbindungsblock
14: Rastnase
15: Rastnase
16: Positionsnut
17a: Öffnung
17b: Öffnung
18: Loch
19: Schraube
20: Ausleger
21: Außengewinde
22: Innengewinde
23: Fläche
24: Klammer
25: Schraubloch
26: Senkloch
27: Vertiefungen

Claims

Rohrverbindung (11) für Kältemittelrohre, umfassend a) zwei erste Rohre (8a), von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung (17a) eines ersten Verbindungsblocks (12) geführt ist, b) zwei zweite Rohre (8b), von denen jeweils ein Ende durch eine Öffnung (17b) eines zweiten Verbindungsblocks (13) geführt ist, c) Klemm- und/oder Rastmittel (15, 16) zum Gewährleisten einer definierten Lage der Öffnungen des ersten Verbindungsblocks relativ zu den Öffnungen des zweiten Verbindungsblocks zwecks Herstellens zweier Fluidverbindungen, und d) Mittel (19) zum Verschrauben der beiden Verbindungsblöcke, das ggf. gleichzeitig das obige Klemm- und/oder Rastmittel ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, bei der als Klemmmittel eine die beiden Verbindungsblöcke umgreifende Klammer (24) gewählt ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 2, bei der die Klammer ein Schraubloch (25) zum gegenseitigen Verspannen der Verbindungsblöcke besitzt.
Rohrverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der ein Verbindungsblock eine Vertiefung (27) für den Eingriff einer Klammer besitzt.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, bei der als Rastmittel eine Rastnase (15) des ersten Verbindungsblocks gewählt ist und der zweite Verbindungsblock eine zur Rastnase korrespondierende Positionsnut (16) besitzt.
Rohrverbindung nach Anspruch 5, bei der der erste Verbindungsblock einen Ausleger (20) mit mindestens zwei endseitigen Rastnasen und der zweite Verbindungsblock ein durchgehendes Loch (18) zum Durchführen und Verrasten des Auslegers besitzt.
Rohrverbindung nach Anspruch 6, bei der ein zylindrischer Ausleger mit einem Außengewinde (20) gewählt ist und das durchgehende Loch ein hierzu korrespondierendes Innengewinde (21) hat.
Klimaanlage (5), insbesondere Kfz-Klimaanlage, mit Rohren (8a, 8b) für ein Kältemittel und mit einer Rohrverbindung (11) nach einem der vorherigen Ansprüche zum Verbinden der Rohre.
Klimaanlage nach Anspruch 8, bei dem die ersten Rohre (8a) von einem Expansionsventil (7) und von einem Verdampfer (6) zum ersten Verbindungsblock (12) geführt sind und bei dem die zweiten Rohre (8b) von einem Kompressor (10) und von einem Kondensator (9) zu einem zweiten Verbindungsblock (13) geführt sind.
Kraftfahrzeug (1), insbesondere Pkw, umfassend eine Kfz-Klimaanlage (5) nach einem der vorherigen Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen einer Rohrverbindung (11) mit den folgenden Schritten: a) In Kontakt bringen eines ersten Verbindungsblocks (12), durch dessen zwei Öffnungen (17a) die Enden zweier erster Rohre (8a) geführt sind, mit einem zweiten Verbindungsblock (13), durch dessen zwei Öffnungen (17b) die Enden zweier zweiter Rohre (8b) geführt sind, sodass zwei Fluidverbindungen zwischen den beiden Verbindungsblöcken hergestellt werden, b) Sichern der Relativposition von erstem und zweitem Verbindungsblock mit einer Rast- und/oder Klemmverbindung (15, 16), c) Verschrauben der beiden Verbindungsblöcke.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem zur Sicherung der Relativposition die beiden Verbindungsblöcke als Einheit von einer Klammer (24) umgriffen werden.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Klammer durch eine Schraube (19), die durch ein Schraubloch (25) der Klammer gedreht wird, verspannt wird.