DE3736606C2

DE3736606C2 -

Info

Publication number: DE3736606C2
Application number: DE3736606A
Authority: DE
Inventors: Kazumasa Shizuoka Jp Umerhara
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1986-06-13
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1992-02-20
Also published as: DE3736606A1; JPS62292832A; GB2211573A; JP2515744B2; GB8725337D0; GB2211573B

Description

Die Erfindung betrifft, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, im wesentlichen eine verbesserte Anordnung zur festen Verbindung einer Flanschkupplung und eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres von der Art, die einen relativ dünnen Durchmesser von ungefähr 50 mm oder weniger und eine Wandstärke von ungefähr 2 mm oder weniger aufweist und die typischerweise bei Kraftfahrzeugen, verschiedenen Arten von Maschinen und Vorrichtungen in Form einer Zufuhrleitung verwendet wird, durch welche Öl oder Luft geleitet wird.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zum Stand der Technik dieser Art, bei der ein Planarflansch 11 eine Haltebohrung 12 aufweist, die durch einen axialen Teil des Flansches führt und bei der ein Ende P₁′ eines Rohres P₁ in die Haltebohrung 12 eingesetzt ist. In dieser Lage ist der Flansch 11 am Rohr P₁ mittels Hartlöten, wie mit 13 bezeichnet, unter Verwendung eines Hartlötmetallmaterials, wie Kupfer oder Messing, befestigt.

Typischerweise unterscheidet sich die Dicke des Flansches 11 erheblich von der des Rohres 1. Deshalb kann bei der bekannten Anordnung eine Verschlechterung in den mechanischen Eigenschaften an der hartgelöteten Stelle 13 des Rohres P₁ durch örtliche Überhitzung vorkommen, die durch wenig geübtes Personal während eines Hartlötvorganges beim Gebrauchen eines Brenners oder dergl. erzeugt werden kann. Diese Verschlechterung kann zur Bildung eines Risses oder Bruches in Verbindung mit der Vibration führen, die im Einsatz in einer Rohrleitung einschließlich des Rohres P₁ auftritt. Auch kann das Hartlötmaterial auf der Halteplattenfläche des Flansches 11 durch die Löthitze verlaufen. Wenn weiterhin die gesamte Oberfläche des Werkstückes nach dem Hartlötvorgang einer Antikorrosionsbeschichtung unterworfen wird, besteht weiterhin ein Problem darin, daß sich die Qualität der Korrosionsbeständigkeit verschlechtern kann.

Aus der GB-PS 7 59 718 ist eine gattungsgemäße Rohr-Flansch-Verbindung bekannt, bei der das Rohrende konusartig erweitert ist und in eine konusartige Haltebohrung starr eingeschoben ist. In diese Verbindung ist lediglich zum Zweck der Abdichtung ein Dichtungsring eingebracht, der durch die konusartige Außenwand des Rohrendabschnittes in seine Auskehlung eingepreßt wird, um ein Abdichten des Rohres gegenüber dem Flansch zu erreichen. Diese Rohr-Flansch-Verbindung ist lediglich auf das Abdichten dieser Verbindung abgestellt, nicht jedoch auf das Aufnehmen bzw. Absorbieren von Vibrationen, die durch Maschinen oder Anlagen auf die Rohrleitung bzw. Rohrleitungsverbindung übertragen werden. Würde eine solche Rohr-Flansch-Verbindung dauerhaften Vibrationen, beispielsweise wenn diese als Kraftstoff- oder Bremsleitung eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, ausgesetzt werden, so bestünde die Gefahr, daß Risse und Brüche an der Verbindungsstelle auftreten könnten, da das Rohr starr in dem Flansch liegt, dessen axiale Bohrung genau der Außenwand des Rohrendabschnittes angepaßt ist. Diese Rohr-Flansch-Verbindung kann demzufolge auftretenden Vibrationen kaum standhalten. Die gleichen Aussagen treffen auch auf die Lösung nach der US-PS 6 89 455 zu, bei der das Rohr an seinem Endabschnitt einen verstärkten Umfangsring aufweist, der das Rohr an seinem Endabschnitt einen verstärkten Umfangsring aufweist, der aber nicht als Erweiterung des Rohrendabschnittes im Sinne des vorliegenden Patents angesehen werden kann. Ansonsten ist der innere Rohrdurchmesser über seine gesamte Länge, insbesondere in seinem Endabschnitt, konstant gehalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Befestigen eines Endes eines dünnwandigen Rohres an einer Flanschkupplung zu schaffen, bei der das Entstehen von durch auftretende Vibrationen verursachten Rissen und Brüchen an der Verbindungsstelle des Rohres mit der Flanschkupplung verhindert werden soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Rohr einen sich radial erweiternden ringförmigen Abschnitt aufweist, der in einen den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich übergeht, der sich mit dem radial nach innen gerichteten Umfangsrand der Haltebohrung in Eingriff befindet, daß der gesamte sich radial erweiternde Endabschnitt des Rohres das Dichtelement gegen die Innenwand des sich radial erweiternden Bereichs der Haltebohrung drückt und daß der sich radial erweiternde Rohrabschnitt, der radial nach innen gerichtete Umfangsrand der Haltebohrung, der den Rohrdurchmesser aufweisende Bereich des Rohres und der sich radial erweiternde Rohrendabschnitt abgerundet ausgebildet sind.

In vorteilhafter Ausbildung ist der sich radial erweiternde Bereich der Haltebohrung absatzförmig oder nutenförmig ausgebildet.

Diese Lösung macht die vorher beschriebene Hartlötung überflüssig und verhindert Risse oder Brüche, die auf eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des befestigten Bereiches des Rohres zurückzuführen sind, ebenso wie das Auftreten verschiedener Schwierigkeiten, was auf das Lötmaterial zurückzuführen ist, das auf der Halteplattenoberfläche des Flansches durch die Hartlöthitze verläuft. Weiterhin ist es möglich, einen vorgalvanisierten Flansch oder ein Rohr zu verwenden, wodurch sich der Gütegrad der Befestigung merklich verbessert.

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf eine den Stand der Technik und zwei bevorzugte Ausführungsformen darstellende Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt in einer Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die eine Anordnung zur Befestigung eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres an eine Flanschkupplung zeigt;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ähnlich der Fig. 1 und

Fig. 3 ist ein Teilschnitt in einer Draufsicht einer Befestigungsanordnung nach dem Stand der Technik.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden beschrieben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2. Fig. 1 ist ein Teilschnitt mit der Draufsicht auf eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Anordnung zur Befestigung eines Endes eines dünnwandigen Metallrohres mit einer Flanschkupplung zeigt. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht ähnlich der Fig. 1 und stellt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Planflansch 1, der durch Schmieden, Gießen oder Stanzen eines Stahlmaterials hergestellt wird. Der Planflansch 1 weist eine Haltebohrung 2 auf, die durch einen axialen Bereich des Flansches führt, wobei die Haltebohrung 2 eine Umfangsfläche hat, die einen sich radial erweiternden Bereich 3 und einen radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ einschließt. Ein ringförmiges Dichtelement 4, das aus Gummi oder einem Harzmaterial hergestellt ist, ist in den sich radial erweiternden Bereich 3 eingesetzt. Ein Rohr P besitzt einen Endbereich, der mit einem den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich (nachstehend "Rohrdurchmesserteil" genannt) P′ und mit einem sich radial erweiternden Bereich P′′ versehen ist, der eine Ringform aufweist. Der sich radial erweiternde Bereich P′′ ist in Eingriff mit der Oberfläche des radial nach innen gerichteten Umfangsrandes 1′ der Haltebohrung 2, die beim Einsetzen auf der Rückseite des Flansches 1 den den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich P′ in die Haltestellung aufnimmt. Innerhalb der Haltebohrung 2 ist das Rohrdurchmesserteil P′ an seinem Ende zu einem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 erweitert (Fig. 1) oder teilweise radial durch Pressen oder Drücken (Fig. 2) erweitert, um das elastische Dichtelement 4 gegen die Wand des sich radial erweiternden Bereiches 3 zu pressen und zur selben Zeit den radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ der Haltebohrung 2 zwischen dem sich radial erweiternden Bereich P′′ und dem in Fig. 1 gezeigten sich erweiternden Rohrendabschnitt 5 oder dem in Fig. 2 gezeigten sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 des Rohrdurchmesserteils P′ zu einer festen Verbindung des Planflansches 1 und des Rohres P zu verklemmen. Die Bezugszeichen 6 bzw. 6′ bezeichnen Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben, die an einer Basisfläche befestigt sind (nicht dargestellt).

Es ist darauf zu verweisen, daß der sich radial erweiternde Bereich 3 in der Umfangsfläche der Haltebohrung 2 in einer Absatzform (Fig. 1) oder in einer Nutform (Fig. 2) ausgebildet sein kann.

Erfindungsgemäß ist in die oben beschriebene Anordnung eingeschlossen, daß das Rohrdurchmesserteil P′ des Endbereiches des Rohres P in die Haltebohrung 2 eingepaßt ist, die den sich radial erweiternden Bereich 3 aufweist, in dem das elastische Dichtungselement 4 angeordnet ist.

Zusätzlich ist der radial nach innen gerichtete Rand 1′ der Haltebohrung 2 zwischen dem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 und dem sich radial erweiternden Bereich P′′ eingeklemmt, wodurch eine luftdichte und dauerhafte Befestigung des Rohres P am Flansch 1 erhalten wird.

Wie bereits beschrieben, ist in der Anordnung zur Befestigung eines dünnwandigen Metallrohres an einer Flanschkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung das Rohr P fest mit dem Flansch 1 durch Druck, der auf das elastische Dichtelement 4 durch den sich radial nach außen erweiternden Rohrendabschnitt 5 ausgeübt wird, und durch eine Klemmkraft verbunden, die auf den radial nach innen gerichteten Umfangsrand 1′ der Befestigungsbohrung 2 zwischen dem ringförmig erweiterten Bereich P′′ und dem sich radial erweiternden Ende oder dem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt 5 wirkt. Dadurch kann ein fester Bereich, welcher hartgelötet ist, entfallen, wodurch das Auftreten verschiedener Probleme verhindert wird, die an der Halteplattenoberfläche des Flansches 1 infolge der Bildung eines Risses, Bruches oder Verfließen des Hartlötmaterials vorkommen können, was zu einer Verschlechterung in den mechanischen Eigenschaften des festen Bereichs des Rohres P führen kann. Zusätzlich können der Flansch 1 und das Rohr P, die vorher galvanisch behandelt wurden, verwendet werden, so daß die Montage verbessert werden kann.

Claims

1. Anordnung zum Befestigen eines Endes eines dünnwandigen Rohres an einer Flanschkupplung, die einen Planflansch (1) mit einer durch dessen axialen Bereich führenden Haltebohrung (2) umfaßt, die an ihrer Außenfläche einen sich radial erweiternden Bereich (3) aufweist und dadurch einen radial davon nach innen gerichteten Umfangsrand (1′) bildet, die ein in den radial erweiterten Bereich (3) eingesetztes elastisches ringförmiges Dichtelement (4) und ein Rohr (P) mit einem sich radial erweiternden Rohrendabschnitt (5) aufweist, der innerhalb des Planflansches (1) an dessen dem Rohr (6) abgewandten Ende angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rphr (P) einen sich radial erweiternden ringförmigen Abschnitt (P′′) aufweist, der in einen den Rohrdurchmesser aufweisenden Bereich (P′) übergeht, der sich mit dem radial nach innen gerichteten Umfangsrand (1′) der Haltebohrung (2) in Eingriff befindet, daß der gesamte sich radial erweiternde Endabschnitt (5) des Rohres (P) das Dichtelement (4) gegen die Innenwand des sich radial erweiternden Bereichs (3) der Haltebohrung (2) drückt und daß der sich radial erweiternde Rohrabschnitt (P′′), der radial nach innen gerichtete Umfangsrand (1′) der Haltebohrung (2), der den Rohrdurchmesser aufweisende Bereich (P′) des Rohres (P) und der sich radial erweiternde Rohrendabschnitt (5) abgerundet ausgebildet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial erweiterte Bereich (3) der Haltebohrung (2) absatzförmig ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial erweiterte Bereich (3) der Haltebohrung (2) nutenförmig ausgebildet ist.