DE102011015237A1

DE102011015237A1 - Doppelrohreinheit

Info

Publication number: DE102011015237A1
Application number: DE201110015237
Authority: DE
Inventors: Albert KIENER; Josef Küsperth
Original assignee: Kunststoff Schwanden AG
Current assignee: Kunststoff Schwanden AG
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2011-03-26
Publication date: 2011-12-01
Also published as: CH702954B1; CH702954A2

Abstract

Die in Spritzgiesstechnik ausgebildete, gekrümmte Doppelrohreinheit (1) hat ein tangential von einem Hauptrohr (2) abzweigendes Nebenrohr (3), so dass dieses aufgrund seiner tangentialen Anordnung einen sich in Richtung des Nebenrohres (3) bis zur Kreisform erweiternden Querschnitt aufweist und sich anschliessend mit gleich bleibendem Querschnitt fortsetzt. Für die Herstellbarkeit in Spritzgiesstechnik bildet der sich vom Übergangsbereich zum gleich bleibenden Querschnitt anschliessende Bereich (3b) des Nebenrohres (3) einen separat geformten Bereich (3b) der Doppelrohreinheit (1). Dieser ist durch einen abgedichteten, teleskopartigen Eingriff mit zusätzlichem Flanschkontakt dicht an den einstückig mit dem Hauptrohr (2) geformten Nebenrohrbereich (3a) angefügt.

Description

Die Erfindung betrifft eine in Spritzgiesstechnik ausgebildete, gekrümmte Doppelrohreinheit, mit einem tangential von einem Hauptrohr abzweigenden Nebenrohr, so dass dieses aufgrund seiner tangentialen Anordnung einen sich in Nebenrohrrichtung bis zur Kreisform erweiternden Querschnitt aufweist und sich anschliessend mit gleich bleibendem Querschnitt fortsetzt.
Die Ausbildung eines separat geformten Teiles des Nebenrohres ist erforderlich, um sämtliche Bereiches der Doppelrohreinheit kostengünstig in automatisierter Spritzgiesstechnik herstellen zu können, denn hierzu ist es erforderlich, dass ein Formkernteil in gerader oder kreisbogenförmiger Richtung in die Form hinein und nach Beendigung des Spritzgiessens aus dem fertig gestellten Teil wieder heraus bewegt werden kann. Aufgrund dieser Technik lässt sich somit das abzweigende Nebenrohr nur bis auf einen beschränkten Bereich seiner Längserstreckung in einem Stück mit dem Hauptrohr in Spritzgiesstechnik herstellen, so dass der sich anschliessende Teil des Nebenrohres nach separater Herstellung anzufügen ist. Aufgrund der tangentialen Erstreckung des Nebenrohres bzw. seines an das Hauptrohr angeschmiegten Verlaufs wurde es bisher als erforderlich angesehen, das Anfügen durch stumpfes Anschweissen auszuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Doppelrohreinheit der genannten Art zu finden, durch welche die Nachteile zusätzlicher Schweisstechnik vermieden werden, so dass sie mit geringerem Zeit- und Kostenaufwand herstellbar und z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeuges montierbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss aufgrund der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigt:
1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Doppelrohreinheit,
2 einen axialen Teilschnitt der Doppelrohreinheit nach 1,
3 eine perspektivische Darstellung von zusammenzufügenden Teilen der Doppelrohreinheit nach 1 oder 2,
4 die Verschlussklemme der Doppelrohreinheit nach 1 in perspektivischer Darstellung,
5 und 6 perspektivische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemässen Doppelrohreinheit,
7 die Doppelrohreinheit nach 5 und 6 vor Einfügung ihres Nebenrohres und
8 einen axialen Teilschnitt der Doppelrohreinheit nach 5 und 6.
Die z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeuges eingebaute Doppelrohreinheit 1 hat ein im Durchmesser grösseres, gekrümmtes Hauptrohr 2 und ein von diesem tangential abzweigendes Nebenrohr 3.
Aufgrund des tangentialen Verlaufs des Anschlussbereiches 3a des Nebenrohres relativ zu dem kreisbogenförmig gekrümmten ersten Bereich 2a des Hauptrohres 2 hat dieses einen, in der Darstellung nach 2 sichtbaren, sich bis zur Kreisform erweiternden Querschnitt, der sich anschliessend in einen zweiten Bereich 3b mit gleich bleibendem, kreisförmigem Querschnitt fortsetzt.
Der kreisbogenförmige erste Bereich 2a des Hauptrohres 2 geht in einen zu diesem in Gegenrichtung kreisbogenförmig gekrümmten zweiten Bereich 2b über, so dass er eine Doppelkrümmung aufweist. Ausgehend vom gemeinsamen Anschlusstutzen 4 der Doppelrohreinheit 1 ergibt sich durch diese Formgebung und Anordnung beider Rohrteile 2 und 3 relativ zueinander bis zu deren Endstutzen 5 und 6 eine einen Winkel von 90° bildende Richtungsänderung.
Die einteilige Herstellung einer solchen Doppelrohreinheit 1 in kostengünstiger Kunststoffspritztechnik ist aufgrund der beschriebenen Formgebung und Anordnung des Nebenrohres 3 relativ zum Hauptrohr nicht realisierbar, denn Kernwerkzeuge eines Spritzgiesswerkzeuges können nur eine ihrer Form entsprechende gerade oder kreisbogenförmig gekrümmte Taktbewegung ausführen. Um dennoch eine solche Doppelrohreinheit 1 ausführen zu können, bildet der sich vom Übergangsbereich 7 zum gleichbleibenden Querschnitt anschliessende Bereich 3b des Nebenrohres 3 einen separat geformten Teil der Doppelrohreinheit und ist durch einen abgedichteten, teleskopartigen Eingriff mit zusätzlichem Flanschkontakt dicht angefügt ist. Das Hautptrohr 2 lässt sich hingegen einstückig aus Kunststoff spritzen, da seine Bereiche 2a und 2b mit Hilfe von sich gegeneinander bewegenden, kreisbogenförmigen Kernwerkzeugen geformt werden können.
Die beiden Bereiche 3a und 3b des Nebenrohres 3 können zwar durch gegenseitige Verschweissung dicht miteinander verbunden werden, jedoch sind hierzu geeignete Fügeverfahren mit Ultraschallschweissung, Laserschweissung, Spiegelschweissung, Heissgasschweissung, Vibrationsschweissung oder Rotationsschweissung aufgrund ihres zusätzlichen Verfahrensaufwandes teuer und ausserdem nicht ausreichend zuverlässig. Ein automatisiert ausführbares mechanisches Zusammenfügen entsprechend den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen hat somit demgegenüber wesentliche Vorteile.
Bei beiden zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung nach 1 bis 4 und 5 bis 8 ist im Übergangsbereich 7 zwischen den beiden Bereichen 3a und 3b des Nebenrohres 3 ein abgedichteter, teleskopartigen Eingriff mit zusätzlichem Flanschkontakt zischen beiden Rohrbereichen 3a und 3b vorgesehen.
Für die Abdichtung ist in einer Rille des Eingriffstutzens 8 des Rohrbereiches 3b ein O-Ring 9 eingefügt, so dass dieser an der zylindrischen Innenwand 10 einer muffenförmig umlaufenden Rohrerweiterung 11 des anderen Rohrbereiches 3a dichtend anliegt. Ausserdem bildet die Stirnfläche dieser Rohrerweiterung 11 eine Flanschfläche 12, die an der Flanschfläche 13 eines am Rohrbereich 3b angeformten Flansches 14 anliegt, so dass durch solchen Flanschkontakt die Position beider Rohrbereiche 3a und 3b relativ zueinander fixiert ist.
Beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 erfolgt die Fixierung dieses Flanschkontaktes und damit beider Rohrbereiche 3a und 3b fest aneinander durch eine die Rohrerweiterung 11 und den Flansch 14 beidseitig und entlang eines zugänglichen Teiles ihres Umfanges umschliessende Rohrklemme 15. Die Rohrklemme 15 ist durch Ausstanzen und Biegeformen aus einem federelastischen Blech geformt. Beidseitig radial sich erstreckende Zungen 16 dienen der axialen Fixierung der Rohrbereich 3a und 3b zueinander, ohne die Biegeverformbarkeit der Rohrklemme 15 wesentlich einzuschränken. Eine eingeprägte Umfangsrille 17 dient der Verstärkung der Federkraft dieser Rohrklemme 15.
Weiterhin sind beide Rohrbereiche 3a und 3b gegen relative Verdrehung gesichert, indem der Rohrbereich 3b in Abstand von dem Übergangsbereich 7 z. B. am Hauptrohr 2 verrastet ist. Hierzu greift beispielsweise eine am Rohrbereich 3b angeformte Nase 18 in eine Vertiefung ein, die in einem angeformten Rastbock 19 des Hauptrohres 2 vorgesehen ist.
Beim Ausführungsbeispiel der 5 bis 8 erfolgt die axiale Fixierung des teleskopartigen gegenseitigen Eingriffs zwischen beiden Rohrbereichen 3a und 3b durch eine bajonettverschlussartige gegenseitige Verriegelung, so dass hierzu ein zusätzlich herzustellendes Verbindungselement 15 vermieden wird. Entsprechend sind am Umfang des Flansches Rastnocken 20 angeformt, die nach Ausführung einer verriegelnden Drehbewegung des Rohrbereiches 3b hinter Eingriffsklauen 21 an der Rohrerweiterung 11 eingreifen.
Die Sicherung dieser Eingriffsposition und damit der entsprechenden Endposition der Verriegelung beider Rohrbereiche 3a und 3b relativ zueinander erfolgt durch jeweils seitlich an ihnen angeformte Fortsätze 22 und 23, die nach Erreichen ihrer Kontaktposition z. B. durch Einsetzen eines Stiftes 24 aneinander gesichert werden.

Claims

In Spritzgiesstechnik ausgebildete, gekrümmte Doppelrohreinheit (1) mit einem tangential von einem Hauptrohr (2) abzweigenden Nebenrohr (3), so dass dieses aufgrund seiner tangentialen Anordnung einen sich in Nebenrohrrichtung bis zur Kreisform erweiternden Querschnitt aufweist und sich anschliessend mit gleich bleibendem Querschnitt fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass der sich vom Übergangsbereich zum gleichbleibenden Querschnitt anschliessende Bereich (3b) des Nebenrohres (3) einen separat geformten Bereich (3b) der Doppelrohreinheit (1) bildet und dieser separat geformte Bereich (3b) durch einen abgedichteten, teleskopartigen Eingriff mit zusätzlichem Flanschkontakt dicht an den einstückig mit dem Hauptrohr (2) geformten Nebenrohrbereich (3a) angefügt ist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (2) doppelt gekrümmt ist und somit einen sich parallel zu einem Endbereich (3b) des Nebenrohres (3) erstreckenden Endbereich (2b) aufweist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach aussen abstehende, die betreffenden, Flanschflächen (12, 13) aufweisenden Flansche (11, 14) durch einen sich über einen begrenzten Bereiches ihres Umfanges erstreckenden Flanschverschluss (15; 20, 21) in Kontakt gehalten sind.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschverschluss durch eine aus Blech geformte Rohrklemme (5) mit beidseitig sich radial erstreckenden, die Flansche (11, 14) zwischen sich einschliessenden Zungen (16) gebildet ist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine flanschbildende, muffenartige Rohrerweiterung (11) eines der Nebenrohrbereiche (3a) bajonettverschlussartig Eingriffsklauen (21) für den Eingriff von Rastnocken (20) des Flansches (14) des anderen Nebenrohrbereiches (3b) aufweist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rohrbereiche (3a, 3b) des Nebenrohres (3) gegen relative Verdrehung gesichert sind, indem der Rohrbereich (3b) in Abstand von einem Übergangsbereich (7) zwischen beiden am Hauptrohr (2) verrastet ist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Rohrbereich (3b) des Nebenrohres (3) angeformte Nase (18) in eine Vertiefung eingreift, die in einem angeformten Rastbock (19) des Hauptrohres (2) vorgesehen ist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der separat geformte Rohrbereich (3b) des Nebenrohres (3) mit dem Hauptrohr (2) über jeweils seitlich an ihnen angeformte und miteinander verbundene Fortsätze (22, 23) befestigt ist.
Doppelrohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den abgedichteten, teleskopartigen Eingriff ein O-Ring (9) vorgesehen ist.