EP0529419A2

EP0529419A2 - Kapillarrohr-Leitungssystem sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kapillarrohr-Leitungssystem

Info

Publication number: EP0529419A2
Application number: EP92113781A
Authority: EP
Inventors: Hajo Lindner; Josef Zwickl
Original assignee: EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1993-03-03
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: US5358288A; EP0529419B1; SI9200177B; DE59209084D1; SI9200177A; DE4127747A1; AU662158B2; JPH05263981A; ATE161655T1; ES2111588T3; EP0529419A3; JP3331550B2; TR26449A; AU2120292A

Abstract

Zur Herstellung eines Rohranschlusses (3 bzw. 5) für ein Kapillarrohr (2) wird der Rohr-Anschlußabschnitt (7) mit einem aufgesteckten Verbindungsstück (10) versehen, am Rohrende dann eine trichterförmige und an eine Erweiterung (18) angepaßte Aufweitung (22) hergestellt und schließlich diese stirnseitig mit einer Schweiß-Verbindung (20) gegenüber dem Verbindungsstück (10) festgelegt. Danach kann das so gebildete Mundstück mit einer Anschlußeinheit (4 bzw. 6), z. B. einer Membrandose, einem Temperaturfühler o. dgl. so verbunden werden, daß die Verbindung (20) vollständig nach außen abgedeckt im Fluidraum des Duktsystems (1) liegt. Alle Arbeitsschritte können z. B. auf einer Transferstraße vollautomatisch durchgeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Leitungssystem sowie ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Systems, das insbesonders als fluidführenden Leitungsabschnitt ein Kapillarrohr und mit diesem verbundene Bauteile bzw. Baugruppen aufweist, wobei die jeweilige Verbindung gemäß der Erfindung eine hermetisch dichte, jedoch in ihrem Bereich das Leitungssystem nicht unterbrechende Anschlußstelle sein kann.
Derartige Systeme werden zweckmäßig z. B. als hydraulisches Regelglied bei manuell einstellbaren Regel- bzw. Steuer- oder Schaltgeräten für elektrische oder andere Wärmegeräte, wie Elektrokochplatten, Backofenbeheizungen, Durchlauferhitzer u. dgl. verwendet. Die nach außen druckdicht eingeschlossene Ausdehnungsflüssigkeit füllt die miteinander verbundenen Räume vollständig sowie gasfrei. Ein gegenüber dem Innenquerschnitt des Kapillarrohres erweiterter Raum an einem Ende des Kapillarrohres kann dabei durch den gesonderten, z. B. rohrförmigen Mantel eines Temperaturfühlers gebildet sein, während ein entsprechender, jedoch zweckmäßig im Volumen kleinerer Raum am anderen Ende des Kapillarrohres durch ein Gehäuse gebildet ist, das ein in Abhängigkeit von Volumenänderungen dieses Raumes bewegbares Betätigungsglied für mindestens einen Kontakt, ein mechanisches Stellglied und/oder anderes aufweist. Fluidausdehnungen im Temperaturfühler führen zu Fluidverdrängungen aus dem Temperaturfühler über das Kapillarrohr in den Gehäuseraum und umgekehrt führen Fluidverdichtungen im Temperaturfühler über das Kapillarrohr zur Verringerung des Fluidvolumens im Gehäuseraum. Das Kapillarrohr kann eine Länge von mindestens einem halben oder einem Meter bzw. mehr als zwei Metern betragen, über mindestens ein Abzweigstück an einen weiteren Kapillarrohr-Abschnitt angeschlossen sein und ist aufgrund seiner Flexibilität, rückfedernden Eigenschaften, metallischen Beschaffenheit, seines geringen Außendurchmessers in der Größenordnung von einem oder nur wenigen Millimetern sowie seiner Glattflächigkeit bei der Herstellung des Systemes und bei dessen Montage sehr schwierig zu handhaben.
Außerdem kann die Herstellung der Fügestellen sowie deren dauerhafte Dichtigkeit problematisch sein. Werden die Fügestellen z. B. durch Lötverbindungen im Bereich der äußeren Stirnfläche eines das Kapillarrohr aufnehmenden Anschlußstückes hergestellt, so ist der größte Teil des haftenden Lotes der Atmosphäre frei zugänglich, weshalb hier die Gefahr besteht, daß die Lötverbindung insbesondere bei erhöhter Betriebs- bzw. Dauertemperatur verhältnismäßig schnell durch Korrosion beschädigt wird; hierzu tragen auch die Werkstoffunterschiede zwischen dem Lotmaterial und den zu verlötenden Teilen bei. Ferner kann eine Lötverbindung hinsichtlich ihrer Qualität bzw. Dichtheit, Festigkeit, Lückenlosigkeit, Rißfreiheit u. ä. nur sehr schwer geprüft werden.
Manche Teile, z. B. einen rohrförmigen Temperaturfühler, könnte man auch einteilig aus dem Kapillarrohr herausformen, jedoch ist dann die Herstellung unterschiedlich ausgebildeter Kombinationen von Kapillarrohr und Fühler erschwert, weil eine Komponente nicht wahlweise mit unterschiedlichen anderen Komponenten verbunden werden kann.
Für die Großserien-Fertigung solcher Hydrauliksysteme ist es insbesondere zweckmäßig, die zusammengefügten Bauteile im Durchlauf durch einen Lötofen oder durch eine Hochfrequenzerhitzung zu verlöten, jedoch müssen hierbei alle entsprechend der Montagefolge zuvor miteinander zu verbindenden Bauteile vollständig einer verhältnismäßig hohen Erwärmung ausgesetzt werden, was z. B. für Schutzschläuche, Federn u. dgl. nicht günstig ist, weil sich deren Materialbeschaffenheit bzw. Charakteristika unter der Erwärmung verändern. Auch hat sich gezeigt, daß die Verlötung zu einer Versprödung des Werkstoffes des Kapillarrohres an den Fügestellen führt. Auch andere Fügetechniken, wie beispielsweise Plasma- bzw. Laserschweißen ändern hieran kaum etwas, wenn die Fügestelle im Bereich der genannten äußeren Stirnseite an der Eintrittstelle des Kapillarrohres in einer Bohrung liegt, in deren Bereich das Kapillarrohr üblicherweise den größten Biege- bzw. Wechselbelastungen ausgesetzt ist. Auch ein nach der Herstellung der Schmelzverbindung über die Fügestelle geschobener Knickschutzkörper, wie eine Hülse, kann hier kaum Abhilfe schaffen, weil sie nur gegen größere Biegeauslenkungen und nur im Abstand von den kritischsten Bereichen der Fügestelle wirken kann.
Ist das Kapillarrohr unmittelbar mit dem Betätigungsglied verbunden, so führt es betriebsbedingt mit dem Arbeitshub des Betätigungsgliedes unzählige Mikrobewegungen aus, die zum Dauerbruch des Kapillarrohres insbesondere dann führen können, wenn es in diesem Bereich durch die Herstellung der Fügestelle versprödet ist. Dem kann zwar durch einen an diese Fügestelle anschließenden, gekrümmten Abschnitt des Kapillarrohres entgegengewirkt werden, jedoch erhöht dieser gekrümmte Abschnitt die Bautiefe der zugehörigen Einheit, z. B. des Schaltgerätes. Außerdem kann die Krümmung des Kapillarrohres erst im Anschluß an das Lotmaterial beginnen, das durch Adhäsionswirkung während des Flüssigzustandes von der genannten äußeren Stirnfläche weg entlang des Außenumfang des Kapillarrohres über z. b. 1 bis 2 Millimeter Länge kriecht und nach Erkalten eine entsprechende, innig mit dem Kapillarrohr verbundene Versteifungshülle bildet. Die genannten Lötvorgänge sind auch ökologisch und arbeitsmedizinisch problematisch, weil ein hoher Energieaufwand erforderlich ist und nur durch aufwendige Frischbelüftung der Arbeitsräume Gesundheitsschäden entgegengewirkt werden kann.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein System, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, durch welche Nachteile bekannter Anordnungen bzw. beschriebene Nachteile vermieden sind und die insbesondere eine wesentlich erhöhte Dauerfestigkeit der Fügestellen gewährleisten.
Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, durch welche die jeweilige Verbindungsstelle, insbesondere durch Lage innerhalb der Eintrittstelle des Kapillarrohres in das Anschlußstück, im Bereich einer Stirnseite des Kapillarrohres o. dgl. liegt bzw. einem verstärkten Korrosionsschutz zugeordnet ist. Dabei liegt die Fügestelle bzw. das beim Fügeprozess einer Formgebung unterworfene Fügematerial zweckmäßig zum größten Teil oder sogar vollständig an einer nach außen abgedichteten Stelle, so daß es z. B. nicht mit der Luft der Atmosphäre in Berührung kommen kann. Das Fügematerial kann zwar ein gesondertes, zugegebenes Material sein, es ist jedoch bevorzugt aus dem Kapillarrohr und/oder dem Anschlußstück herausgeformt, z. B. durch Abschmelzen unter Schweißwärme und/oder durch einen Quetschvorgang, bei welchem die beiden miteinander zu verbindenden Materialien auch kalt miteinander verschweißen können. Als zugegebenes Material sind auch haftend wirkende, plastische Werkstoffe denkbar, die nach der Herstellung der Verbindung gegebenenfalls verfestigen. Liegt der im Volumen größte Teil des Verbindungsmaterials im Abstand innerhalb der Eintrittstelle bzw. der äußeren Stirnfläche des den zugehörigen Abschnitt des Kapillarrohres mechanisch im wesentlichen, insbesondere radial, lagestarr aufnehmenden Verbindungsstückes und nicht innerhalb einer aufgeschobenen oder mit Radialabstand diese Abschnitt umgebenden Abdeckung, so ist die Verbindungsstelle auf eine einfache Weise ähnlich wie die Fluidfüllung des Systemes nach außen im wesentlichen hermetisch abgedichtet.
Eine sehr gute Sicherung des Kapillarrohres zumindest in einer axialen Richtung, nämlich gegen Herausziehen aus dem Verbindungsstück bereits vor Herstellung der endgültigen Verbindung, ist z. B. durch einen formschlüssigen Eingriff des Kapillarrohres in eine Vertiefung im Innern des Verbindungsstückes zu erreichen. Z. B. kann nur ein kurzer, in geringem Abstand unmittelbar benachbart zur Endfläche des Kapillarrohres liegender oder diese einschließender Abschnitt aufgeweitet sein, so daß das Verbindungsstück zunächst noch gegenüber dem Kapillarrohr, wenn auch radial im wesentlichen spielfrei, verschoben, jedoch nicht über dieses Ende abgezogen werden kann. Auch nach der Verbindung kann dann der gegenüber dem Verbindungssstück berührungsfreie Teil des Rohrmantels und/oder der größte Teil des in dem Verbindungsstück liegenden Abschnittes des Rohrmantels von Verbindungsmaterial völlig frei und daher metallisch blank aus dem Rohrmaterial sein. Auch das Verbindungsstück kann zur Verbindung mit dem Anschlußabschnitt einer z. B. quetschenden Verformung unterworfen werden.
Das Verbindungsstück, das bevorzugt nicht einteilig mit dem dünnwandigen, z. B. aus Blech bestehenden Gefäßmantel der zugehörigen Anschlußeinheit ausgebildet bzw. aus diesem herausgeformt ist und gegenüber diesem dickere Materialquerschnitte hat, bildet ein Anschlußglied zur Verbindung mit einem zugehörigen Abschnitt des Gefäßmantels. Das Anschlußglied greift dabei zweckmäßig zunächst im wesentlichen radialspielfrei verschiebbar in einen zugehörigen Abschnitt des Gefäßmantels bzw. ein weiteres, am Gefäßmantel befestigtes Zwischenstück ein, gegenüber welchem es in Einführrichtung anschlagbegrenzt sein kann. Nach dem Einsetzen des Verbindungsstückes kann dieses durch Herstellen einer Verbindung der beschriebenen oder ähnlicher Art abgedichtet festgelegt werden. Mit einer Verbindung dieser Art kann gegebenenfalls auch das weitere Zwischenstück an dem Gefäßmantel befestigt werden.
Die genannte Aufgabe kann für sich auch dadurch gelöst werden, daß im Falle eines hülsenförmigen Anschlußabschnittes des Druckgefäßes dieser Anschlußabschnitt auch axial benachbart und im Abstand zur Fügestelle mit im wesentlichen konstanter Weite durchgeht, so daß z. B. ein rohrförmiges Druckgefäß vom Anschlußabschnitt ausgehend wenigstens über einen Teil seiner Länge konstante Querschnitte haben kann, dessen Länge ein ganzzahliges Mehrfaches der Rohrweite oder mehr als ein Viertel bzw. die Hälfte der Gesamtlänge beträgt und der bis zu einem kurzen, durch Verengung geschlossenen und vom Anschlußabschnitt entfernten Endabschnitt reichen kann. Dadurch kann der Anschlußabschnitt des Rohres gegenüber der Außenweite des Kapillarrohres eine wesentlich größere Innenweite haben, wobei der Ringraum zwischen diesen beiden Mantelflächen durch das hülsenförmige Zwischenstück überbrückt wird, das über den größten Teil seiner bzw. über seine gesamte Länge konstante Außenquerschnitte haben kann.
Die genannte Aufgabe ist ferner für sich auch dadurch zu lösen, daß das Kapillarrohr zur axialen Ausrichtung durch Verschieben gegenüber dem Anschlußabschnitt der Anschlußeinheit, einem weiteren Zwischenstück o. dgl. mindestens eine über seinen Außenumfang vorstehende Maß-Bezugsfläche, z. B. einen Axialanschlag aufweist, durch den die Axiallage des Kapillarrohres gegenüber dem aufnehmenden Verbindungsteil genau festgelegt werden kann. Diese Axiallage ist im Falle eines geschlossenen Hydrauliksystems für dessen Justierung von Bedeutung, weil durch sie das Aufnahmevolumen des Systems beeinflußt wird. Ist das Kapillarrohr vor Erreichen der Anschlaglage verschiebbar gegenüber dem Verbindungsteil geführt, so ergibt sich eine einfach Montage. Die Meßbezugsfläche kann in einfacher Weise durch eine vordere und/oder hintere Stirnfläche des Zwischenstückes gebildet sein, welches vor der Befestigung an der Anschlußeinheit unmittelbar mit dem Kapillarrohr verbunden wird. Dieses Zwischenstück bildet auch eine Abschirmung der zugehörigen Verbindungsstelle nach außen.
Des weiteren ist die genannte Aufgabe für sich dadurch zu lösen, daß ein etwa viertelkreisförmig gekrümmter Abschnitt des Kapillarrohrs, der an die Anschlußeinheit anschließt, mit der Krümmung bereits innerhalb eines mit dem Anschlußteil dieser Anschlußeinheit verbundenen oder durch diese gebildeten Bauteiles und nicht erst im äußeren axialen Abstand davon beginnt, so daß wenigstens ein Teil dieses gekrümmten Abschnittes bereits innerhalb mindestens eines Zwischenstückes oder eines Mantels des Druckgefäßes liegen kann. Dadurch kann die Bauhöhe der zugehörigen Anschlußeinheit, insbesondere des das Betätigungsglied aufnehmenden Gerätes in Richtung der Anschlußachse des Kapillarrohres wesentlich reduziert werden.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Herstellung eines Kapillarrohr-Leitungssystems ferner vorgesehen, daß zuerst der Anschlußabschnitt des Kapillarrohres mit einer Verbindung unmittelbar festgelegt und danach durch Herstellen mindestens einer weiteren Verbindung die zuerst genannte Verbindung in eine geschützte Lage gebracht wird, wobei beide Verbindungen nach Ihrer Herstellung zweckmäßig völlig lagestarr zueinander liegen und/oder die jeweilige Verbindung in Längsrichtung des Rohres eine Erstreckung hat, die höchstens etwa in der Größenordnung der Wandungsdicke des Kapillarrohres bzw. des Gefäßmantels liegt.
Die erfindungsgemäße Ausbildung eignet sich insbesondere für Schaltgeräte o. dgl. gemäß der DE-OS 38 44 472, auf die zum Einschluß ihrer Merkmale und Wirkungen in die vorliegende Erfindung Bezug genommen wird. Nachdem beide Enden des Kapillarrohres in geringem Abstand benachbart zueinander liegend jeweils mit einem Zwischenstück verbunden worden sind, wird zweckmäßig auf ein Zwischenstück ein Fühlerrohr aufgeschoben und vom Umfang her mit einemfeststehenden Laserstrahl mit dem Zwischenstück dicht verschweißt. Eine Membran-Baugruppe, die die Ausdehnungsdose, den an einer ihrer Stirnseiten befestigten Anschlußnippel für das Kapillarrohr bzw. ein an der davon abgekehrten Stirnseite befestigtes Druckstück für die Stellspindel, den federnden Schaltarm und an diesem das aus elektrisch isolierendem Werkstoff bestehende Betätigungsglied für den Schaltkontakt enthält, wird mit dem Anschlußnippel auf das andere Zwischenstück des Kapillarrohres aufgeschoben und der Anschlußnippel mit diesem Zwischenstück durch einen feststehenden Laserstrahl verschweißt. Statt des zuletzt genannten Aufschiebens kann, z. B. wenn der Anschlußnippel mit der Baugruppe nicht vormontiert ist, diese Baugruppe auch axial an den Anschlußnippel bzw. das Zwischenstück angesetzt und dann von der Stirnseite der zugehörigen Dosen-Stirnwand der Ausdehnungsdose durch Schweißen befestigt werden. In diesem Fall allerdings ist dann die Ausdehnungsdose zweckmäßig noch nicht zusammengesetzt und durch Verschweißen der einander übergreifenden Ränder ihrer Dosenteile geschlossen, sondern es wird zunächst nur der eine Dosenteil am Kapillarrohr befestigt, wonach die Dose mit dem anderen Dosenteil geschlossen und durch Verschweißen der Ränder abgedichtet wird. Alle Schweißnähte können dabei optisch sehr gut z. B. auf Dichtigkeit kontrolliert werden.
Die erfindungsgemäßen Arbeitsschritte können in einer automatischen Fertigung, z. B. auf einer Transferstraße, insbesondere dann durchgeführt werden, wenn der zwischen den Enden des Kapillarrohres liegende, längste Kapillarrohrabschnitt während der Fertigung in einem Speicher gesichert ist und daher gegenüber den Enden keine unkontrollierten oder nur unwesentliche Relativbewegungen ausführen kann.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kapillarrohr-Systemes weist erfindungsgemäß zweckmäßig Mittel zur lagegesicherten Aufnahme im wesentlichen des gesamten Kapillarrohres auf, wobei vorzugsweise Spannvorrichtungen zur vorrichtungsfesten Sicherung der Enden des Kapillarrohres so vorgesehen sind, daß diese Enden auf einer für alle Arbeiten ausreichenden Länge frei vorstehen. Da das Kapillarrohr aus rückfedernd elastischem Werkstoff besteht, können die frei vorstehenden Enden gegenüber der Vorrichtung in einfacher Weise federnd ausgelenkt und dadurch in der jeweiligen Arbeitsstation der Transferstraße genau auf die zugehörigen Werkzeugeinheiten ausgerichtet werden.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhaft sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Leitungssystem, teilweise geschnitten,
Fig. 2: ein weiteres Ausführungsbeispiel im Axialschnitt,
Fig. 3: einen Rohranschluß ohne Rohr und
Fig. 4: eine Vorrichtung zur Herstellung des Leitungssystems.

Das System 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel außer einem einteilig zwischen seinen Enden durchgehenden Kapillarrohr 2 zwei an diese Enden über Rohranschlüsse 3, 5 angeschlossene Anschlußeinheiten 4, 6, nämlich eine Membrandose und einen Temperatur-Rohrfühler auf. Jedes Ende des Kapillarrohres 2 bildet einen gegenüber seinem Außendurchmesser von z. B. etwa 1 mm mehrfach längeren, an die jeweilige Endfläche anschließenden Anschlußabschnitt 7, der z. B. als bis dorthin reichend betrachtet werden kann, bis zu welchem er mit seinem Außenumfang in unmittelbarer sowie über den Umfang und/oder seine Länge ununterbrochener durchgehender Berührung mit der jeweiligen Anschlußeinheit 4 bzw. 5 steht. Der Endabschnitt des Kapillarrohres 2 ist dabei über diesen Anschlußabschnitt 7 hinaus auf einer Länge, jedoch mit wenigstens geringem Radialabstand, ummantelt, die etwa in der Größenordnung des Anschlußabschnittes 7 liegen kann oder demgegenüber kürzer ist. Dieser Abschnitt reicht bis zu einer Anschlußfläche 8 bzw. 9, an welcher das Kapillarrohr von außen in die Ummantelung eintritt.
Die genannte berührungsfreie sowie berührende Ummantelung des Anschlußabschnittes 7 ist durch ein hülsen- bzw. muffenförmiges Verbindungsstück 10 gebildet, dessen über seine Länge Ununterbrochen durchgehend zylindrischer Außenumfang einen Durchmesser hat, der etwa gleich der Axialerstreckung des Verbindungsstückes ist. Ferner ist das Verbindungsstück 10 symmetrisch zur Mitte seiner Länge ausgebildet, also beliebig wendbar einzusetzen und außerdem sind alle Verbindungsstücke 10 des Systems 1 gleich ausgebildet, so daß an beide Enden des Kapillarrohres 2 eine beliebige der anzuschließenden Anschlußeinheiten 4, 6 angefügt werden kann.
Jede der beiden Anschlußeinheiten 4, 6 bildet zweckmäßig ein Druckgefäß mit einem ein- oder mehrteiligen Gefäßmantel 11 bzw. 12. Der Gefäßmantel 11 der Anschlußeinheit 4 kann z. B. eine annähernd ringscheibenförmig ebene Anschlußwandung 13 für den Anschlußabschnitt 7 bilden, während der Gefäßmantel 12 der Anschlußeinheit 6 eine rohr- bzw. hülsenförmige Anschlußwandung 14 bildet, die durch eine kontinuierliche, keiner weiteren Vorbearbeitung unterworfene Fortsetzung des Gefäßmantels 12 gebildet sein kann. Im Falle der Anschlußeinheit 4 ist das Verbindungsstück 10 nicht unmittelbar am Gefäßmantel 11, sondern über ein muffen- bzw. flanschförmiges Zwischenstück 15 befestigt, obgleich auch hier, wie im Falle der Anschlußeinheit 6 das Verbindungsstück 10 unmittelbar an der Anschlußwandung 14 befestigt sein könnte.
Beide Anschlußabschnitte 7 des Kapillarrohres 2 sind ferner in gleicher Weise an dem zugehörigen Verbindungsstück 10 befestigt, so daß nach Ausrüstung des Kapillarrohres 2 mit den beiden Verbindungsstücken 10 diese wahlweise für beide Anschlußeinheiten 4, 6 verwendet werden können. Das Verbindungsstück 10 weist eine in seiner Mittelachse liegende Durchtrittsöffnung 16 auf, die im Abstand zwischen den planparallelen Endflächen des Verbindungsstückes 10 als z. B. zylindrische Paßbohrung 17 ausgebildet ist, welche eng an den Außenquerschnitt des Rohrmantels des Kapillarrohres 2 angepaßt ist und daher für den Anschlußabschnitt 7 eine im wesentlichen radialspielfreie bzw. dichte Schiebeführung bilden kann. An einem oder beiden Enden geht die Paßbohrung 17 unmittelbar in das engste Ende jeweils einer spitzwinklig konischen Erweiterung 18, 19 über, die jeweils geringfügig kürzer als die Paßbohrungen 17 sein können.
Der Anschlußabschnitt 7 ist mit einer an seine Endfläche anschließenden oder von dieser nur einen gegenüber ihrer Weite geringeren Abstand aufweisenden Aufweitung 22 versehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit gleichem Konuswinkel wie die zugehörige Erweiterung 18 spitzwinklig kegelstumpfförmig ausgebildet, jedoch gegenüber deren Länge sowie ihrer kleinsten oder größten Weite wesentlich kürzer ist; die Länge der Aufweitung 22 kann z. B. in der Größenordnung der Hälfte des Außendurchmesser des Kapillarrohres 2 liegen. Die Aufweitung 22 wird zweckmäßig nach Aufstecken des Verbindungsstückes 10 auf den Anschlußabschnitt 7 mit einem Dorn unter plastischer Verformung hergestellt, wobei die Erweiterung 18 sowie gegebenenfalls die Paßbohrung 17 die Matrize für diesen Aufweitvorgang bilden kann, so daß der Rohrmantel eng und ganzflächig unter großer Druckkraft radial gegen die Erweiterung 18 bzw. die Paßbohrung 17 angelegt wird und dadurch bereits eine hohe Dichtigkeit,
z. B. durch Kaltverschweißung der gegeneinander gepreßten Flächen unter Gefügeverdichtung sowohl des Materiales des Anschlußabschnittes 7 als auch des Verbindungsstückes 10 erfolgt.
Außer dieser unmittelbar an die Endfläche bzw. Stirnseite 23 des Anschlußabschnittes 7 anschließenden oder mit geringem Axialabstand davon liegenden Verbindung bzw. statt deren ist zweckmäßig eine weitere Verbindung 20 vorgesehen, die im wesentlichen ringförmig an die Stirnfläche 23 der Aufweitung 22 sowie im Abstand zwischen den Enden der Erweiterung 18 an deren Mantel anschließt und eine Axialerstreckung haben kann, die etwa in der Größenordnung der Dicke des Rohrmantels 21 liegt, die z. B. etwa 1/4 mm beträgt, so daß die Axial- und die Radialerstreckung dieser Verbindung 20 etwa in derselben Größenordnung liegen bzw. annähernd gleich groß sind.
Diese Verbindung 20, die ebenfalls von der Stirnseite 23 her hergestellt wird, ist durch eine Schweißnaht gebildet und braucht nicht über den Innenumfang der Aufweitung 22 nach innen vorstehen, wobei sie von der Durchtrittsfläche 24, die durch die von der Anschlußfläche 8 abgekehrte Stirnseite des Verbindungsstückes 10 gebildet ist, nach innen einen etwa in der Größenordnung der Dicke des Rohrmantels 21 liegenden Axialabstand hat, so daß die Durchtrittsfläche 24 als Maßbezugs- bzw. Anlagefläche zur angeschlagenen Anlage an der Außenseite der Anschlußwandung 13 auch dann geeignet ist, wenn hier keine direkte Verbindung, wie eine Schweißverbindung, vorgesehen ist. Liegt der Anschlußabschnitt im Abstand zwischen den Enden des Rohrmantels 2, so kann er durch eine oder mehrere Öffnungen im Rohrmantel 21 gebildet sein, die dann jeweils einen Abschnitt der genannten Stirnseite bilden, welche auch für die Herstellung einer Schweißnaht geeignet ist, so daß in diesem Fall das Kapillarrohr über beide Enden des Verbindungsstückes vorstehen könnte.
Durch die jeweilige Erweiterung 18 bzw. 19 ist die jeweilige Stirnfläche bzw. die Anschlußfläche 8 und die Durchtrittsfläche 24 schmal ringförmig mit einer Ringbreite in der Größenordnung der Dicke des Rohrmantels 21 und am Außenumfang von der zylindrischen Außenfläche 25 des Verbindungsstückes 10 begrenzt. Die Erweiterung 19 bildet einen Knickschutz 26 für den an die Paßbohrung 17 freiliegend anschließenden Abschnitt des Kapillarrohres 2, da die Erweiterung 19 als Anschlag für den Außenumfang des Kapillarrohres 2 dienen kann. Ferner bildet die Erweiterung 19 einen Aufnahmeraum für einen z. B. etwa viertelkreisförmigen Krümmungsabschnitt 27 des Kapillarrohres 2, dessen Krümmung unmittelbar an dem an die Erweiterung 19 anschließenden Ende der Paßbohrung 17 und damit verhältnismäßig nahe bei der Anschlußwandung 13 beginnt, so daß sich in Achsrichtung der Anschlußeinheit 4 eine verkleinerte Bauhöhe ergibt.
Jede Anschlußeinheit 4 bzw. 6 begrenzt einen Fluidraum 28 bzw. 29, an den der zugehörige Anschlußabschnitt 7, statt unmittelbar, stirnseitig stumpf über das Verbindungsstück 10 und gegebenenfalls ein weiteres Zwischenstück 15 kommunizierend angeschlossen ist. Der Fluidraum 28 der Anschlußeinheit 4 ist im wesentlichen ein sehr flach scheibenförmiger und zum zugehörigen Anschlußabschnitt 7 achsparalleler bzw. achsgleicher Raum, während der demgegenüber wesentlich größere Fluidraum 29 ein langgestreckter, annähernd zylindrischer Raum sein kann. Im Falle der Anschlußeinheit 4 ist das Verbindungsstück 10 im wesentlichen vollständig versenkt in eine Bohrung des Zwischenstückes 15 so eingesetzt, daß die Durchtrittsfläche 24 etwa in der Ebene der zugehörigen Stirnfläche des Zwischenstückes 15 liegt. Das Zwischenstück 10 ist im Bereich seines anderen, bei der Anschlußfläche 8 liegenden Endes über eine einzige Verbindung 30 lagestarr und abgedichtet mit dem Zwischenstück 15 verbunden.
Diese Verbindung 30 kann ebenfalls durch eine ringförmige Schweißnaht etwa gleichen Querschnittes gebildet sein, die zweckmäßig an die Außenfläche 25 und an die zugehörige Stirnfläche des Zwischenstückes 15 sowie gegebenenfalls annähernd an die Anschlußfläche 8 anschließt. Vor Anbringung der Verbindung 30 läßt sich das Verbindungsstück 10 im wesentlichen radialspielfrei in der Bohrung des Zwischenstückes 15 verschieben. Je nach den Erfordernissen vor oder nach Herstellung der Verbindung 30 wird das Zwischenstück 15 mit einer Verbindung 38 an der Anschlußwandung 13 befestigt, wobei diese Verbindung 38 eine Naht, wie anhand der anderen Verbindungen beschrieben, sein kann und im Radialabstand außerhalb der Außenfläche 25 bzw. der Bohrung des Zwischenstückes 15 liegt. Die Stirnfläche des Zwischenstükes liegt dabei zweckmäßig plan an der Außenseite der Anschlußwandung 13 an.
Wird das Zwischenstück 15 vor Verbindung mit dem Verbindungsstück 10 an der Anschlußeinheit 4 befestigt, so kann danach das Verbindungsstück 10 in seine Bohrung eingesteckt werden, bis es mit seiner Stirnfläche axial anschlägt, z. B. unmittelbar an der Außenseite der Anschlußwandung 13. In diesem Fall kann der Gefäßmantel 11 der Anschlußeinheit 4 vor Verbindung mit dem Kapillarrohr 2 fertig geschlossen z. B. dadurch hergestellt werden, daß zwei kappenförmige Gefäßteile 34, 35 ineinandergesteckt und an ihren einander übergreifenden Mantelrändern miteinander durch Schweißen o. dgl. so verbunden werden, daß sie zwischen ihren ringförmig gewellten Kappen Stirnwandung den Fluidraum 28 begrenzen.
Wird dagegen das Verbindungsstück 10, das Zwischenstück 15 und/oder der zugehörige Anschlußabschnitt 7 nach Befestigung des Verbindungsstückes 10 am Zwischenstück 15 an der Anschlußwandung 13 mit der genannten Verbindung befestigt, so ist in diesem Fall der innere Gefäßteil 35 noch nicht montiert, so daß die Innenseite der Anschlußwandung 13 zur Herstellung der Verbindung 20 bzw. 38 frei liegt. Erst danach erfolgt das Schließen des Fluidraumes 28. In jedem Fall weist die Anschlußwandung 13 zweckmäßig eine etwa koaxial zum Anschlußabschnitt 7 liegende Anschlußöffnung 32 auf, über welche der Anschlußabschnitt 7 mit dem Fluidraum 28 kommuniziert und deren äußerste Begrenzung etwa gleich weit wie die größte Weite des Anschlußabschnittes 7 sein kann. Durch die beschriebene Ausbildung ist zwischen der Anschlußwandung 13 und der Stirnseite 23 ein flachscheibenförmiger Hohlraum 33 innerhalb des Verbindungsstückes 10 begrenzt, innerhalb dem die dadurch von dem Fluid umspülte Verbindung 20 gegen Luft völlig abgedichtet liegt, da dieser Hohlraum 33 nach außen durch die Verbindung 38 hermetisch abgedichtet ist.
Im Falle der Anschlußeinheit 6 ist dagegen statt einer stirnseitigen Verbindung eine ringförmige Umfangsverbindung 31 unmittelbar zwischen der Außenfläche 25 des Verbindungsstückes 10 und dem Mantel der Anschlußwandung 14 unmittelbar benachbart zu deren Endfläche zu vorgesehen, daß das Verbindungsstück 10 mit einem Teil seiner Länge über diese Endfläche frei vorsteht. Auch in diesem Fall bildet der Innenumfang der Anschlußwandung 14 einen im wesentlichen radialspielfreien und daher bereits nach Art eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens im wesentlichen dichten Schiebesitz für das Verbindungsstück 10, das in diesem Fall anschlagfrei in die Anschlußeinheit 5 eingesetzt ist, so daß durch mehr oder weniger tiefes Einfahren mit dem Verbindungsstück 10 das für die Aufnahme des Fluids vorgesehene Gesamtvolumen des Systems genau justiert werden kann. Die Wandungsdicke des Verbindungsstückes 10 ist wesentlich größer als die der Anschlußwandung 14, so daß die Verbindung 31 ohne die Gefahr einer Beschädigung von außen her hergestellt werden kann.
Nach dem Schließen des Systemes z. B. durch Herstellen der letzten Verbindung bzw. Verschließen einer Füllöffnung führen Flüssigkeitsausdehnungen im Fluidraum 29 zu Vergrößerungen des Raumvolumens des Fluidraumes 28. Eine von dessen Stirnwandungen, beispielsweise die Anschlußwandung 13, bildet eine Membran 36, die aufgrund der Volumenänderungen einen Axialhub ausführt. Zur Abstützung der anderen Stirnwand gegenüber einem Gerätesockel ist an deren äußerer Stirnfläche ein Stützkörper 37 etwa achsgleich zum zugehörigen Anschlußabschnitt 7 befestigt, dessen Stirnfläche z. B. an einer Stellspindel abgestützt ist. Das Verbindungsstück 15 dient gleichzeitig als Nippel, über den mit der Membran 36 ein Schaltarm 39, z. B. ein Schenkel eines abgewinkelten Flachfederarmes so befestigt ist, daß die Hubbewegungen auf das freie Ende dieses Schaltarmes 39 übertragen werden, das über einen Isolierkörper auf einen bewegbaren Schaltkontakt wirken kann. Der Schaltarm 39 kann z. B. auf einer in der Außenweite reduzierten Abschnitt des Zwischenstückes 15 bzw. des zugehörigen Verbindungsstückes aufgesteckt sein, das auch einteilig mit dem Zwischenstück 15 ausgebildet sein kann. Z. B. ist der Schaltarm 39 durch Verkrallung gegenüber dem Außenumfang des Verbindungsstükes 15 in einem Axialbereich lagegesichert, der annähernd mit der Paßbohrung 17 zusammenfällt.
Für die axiale Justierung des jeweiligen Anschlußabschnittes 7 gegenüber der zugehörigen Anschlußeinheit 4 bzw. 6 weist das jeweilige Verbindungsstück 10 zweckmäßig mindestens eine Maß-Bezugsfläche auf, die im Falle der Verbindung mit der Anschlußeinheit 4 durch die Durchtrittsfläche 24 und im Falle der Verbindung mit der Anschlußeinheit 6 durch die Anschlußfläche 9 gebildet sein kann. Anhand der Lage dieser Bezugsfläche gegenüber der übrigen Anschlußeinheit 4, 6 kann die Justierung vorgenommen werden. Der Krümmungsabschnitt 27 geht zweckmäßig unmittelbar tangential in einen aus dem Kapillarrohr 2 gebogenen Ringabschnitt über, der etwa rechtwinklig zur Achse des zugehörigen Anschlußabschnittes 7 liegt und als federnder Ausgleichsabschnitt dient.
Ferner kann, wenigstens auf einem Teil der Länge, auf das Kapillarrohr 2 verhältnismäßig eng umgebend ein Schlauch aus einem wärmefesten Gewebe o. dgl., z. B. aus Silikon, Glasfaser, o. dgl. angeordnet sein, der z. B. annähernd an das Verbindungsstück 10 der Anschlußeinheit 4 anschließt, jedoch weder mit dem Verbindungsstück 10 noch mit dem zugehörigen Abschnitt des Kapillarrohres 2 unmittelbar formschlüssig oder haftend verbunden, sondern z. B. nur durch Krümmungen dieses Abschnittes des Kapillarrohres festgelegt ist.
Unmittelbare haftende oder durch Schmelzvorgänge, wie Löten, hergestellte Verbindungen, sind im Bereich des Verbindungsabschnittes 7 höchstens bis an den Übergang zwischen der Paßbohrung 7 und der Erweiterung 19, vorzugsweise jedoch nur im Bereich der Erweiterung 18 vorgesehen, so daß das Material des Anschlußabschnittes 7 durch die thermische Belastung bei der Herstellung der Verbindung nur in einem sehr begrenzten Axialbereich beansprucht wird und keine Anteile des Verbindungsmaterials dort vorgesehen sein können, wo der Rohrmantel 21 beiderseits der Anschlußfläche 8 bzw. 9 gegenüber dem Verbindungsstück 10 frei liegt. Statt einer Laserschweißung zur Herstellung der jeweiligen Verbindung ist auch eine Plasmaschweißung denkbar.
Bei einer unabhängig von den übrigen Erfindungsmerkmalen besonders vorteilhaften Ausbildung kann das Verbindungsstück 10 und/oder das Zwischenstück 15 des Rohranschlußes 3 auch über eine Niet- und/oder eine Schmelzverbindung, wie eine Schweißverbindung, mit dem Schaltarm 39 z. B. so verbunden sein, daß ein zerstörungsfreies Lösen nicht mehr möglich ist. Hierbei kann das Verbindungsstück 10 bzw. das Zwischenstück 15 unmittelbar zum Nietkopf umgeformt sein bzw. in eine eng an seinen Außenumfang angepaßte Bohrung des Schaltarmes 39 z. B. derart eingreifen, daß entlang des Umfanges die Materialien der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile ringförmig miteinander verschmolzen werden. Je nach zu erwartender Temperturbelastung ist auch eine Lötverbindung denkbar.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 übergreift das Verbindungsstück 10a den an ihn anzuschließenden Bauteil, z. B. das Zwischenstück 15a, am Außenumfang kappenförmig. Vorzugsweise sind die großflächig aneinander liegenden Mantelflächen der beiden Bauteile spitzwinklig kegelstumpfförmig. Hierzu kann in einfacher Weise die Erweiterung 18a des Verbindungsstückes 10a mit konstantem Konuswinkel axial soweit verlängert sein, daß sie im Spaltabstand von der Stirnseite 23a bzw. der Verbindung 20a eine kegelstumpfförmige Aufnahme für den Eingriff eines kegelstumpfförmigen Abschnittes am äußeren Ende des Zwischenstückes 15a bildet. Diese Aufnahme kann dabei im Axialschnitt scharfkantig spitzwinklig in die Außenfläche 25a übergehen, die wenigstens an der dadurch gebildeten Stirnkante 24a zweckmäßig die gleiche Außenweite wie das weitere Ende der kegelstumpfförmigen Außenfläche des Zwischenstückes 15a hat. Dadurch ergibt sich nach dem Zusammensetzen eine im wesentlichen absatz- und spaltfrei durchgehende Außenfläche im Bereich der Fügestelle und die Verbindung 30a kann als Umfangsnut sehr nahe benachbart zur Stirnkante 24a vorgesehen werden, in deren Bereich die Materialdicke des Verbindungsstückes 10a wesentlich kleiner als die des Zwischenstückes 15a ist.
Bei dieser Ausbildung liegt die Aufweitung 22a des Kapillarrohres 2a axial benachbart zur zugehörigen Stirnseite des Verbindungsstückes 15a, das mit einer von dieser Stirnseite ausgehenden Durchgangsbohrung 41 für die Fluidverbindung mit der Anschlußeinheit 4a versehen ist. Nach der Herstellung der Verbindung 30a bildet das Verbindungsstück 10a eine Fortsetzung der Außenfläche des Zwischenstückes 15a, so daß der Schaltarm wahlweise am Außenumfang des Verbindungsstückes 10a und/oder des Zwischenstückes 15a befestigt sein und der aus diesen beiden Bauteilen zusammengesetzte Gesamtkörper gegenüber der Darstellung nach Fig. 2 wesentlich verkürzt werden kann.
Die Erweiterungen 18a, 19a des Verbindungsstückes 10a sind sowohl hinsichtlich ihrer Axialerstreckung als auch ihrer Weite und Profilgebung unterschiedlich ausgebildet. Die Erweiterung 19a ist in diesem Fall durch eine annähernd viertelkreisförmig abgerundete Ringzone gebildet, die kürzer und im Mittel weniger weit als die Erweiterung 18a bzw. die Aufweitung 22a ist. Ansonsten sind in den Fig. 2 und 3 für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch mit dem Index "a" bzw. "b" verwendet, weshalb alle Beschreibungsteile sinngemäß für alle Ausführungsformen gelten.
Gemäß Fig. 3 ist das Verbindungsstück 10b als Bundmuffe ausgebildet, die eng angepaßt in eine entsprechende Aufnahmebohrung 41b des Zwischenstückes 15b eingreift und mit einem über den Eingriffsabschnitt radial vorstehenden Ringbund an der äußeren Stirnfläche des Zwischenstückes 15b anliegt. Dadurch ist auch hier die Axiallage des Verbindungsstückes 10b gegenüber dem Zwischenstück 15b genau festgelegt, wobei das Verbindungsstück 10b gegenüber der inneren Befestigungs-Stirnfläche des Zwischenstückes 15b zurücksteht, so daß das Verbindungsstück 10b in diesem Fall nicht an der Anschlußwandung der zugehörigen, nicht näher dargestellten Anschlußeinheit 4 anschlägt, sondern wie auch der Anschlußabschnit des nicht näher dargestellten Kapillarrohres im Abstand außerhalb der Anschlußwandung dieser Anschlußeinheit liegt.
In Fig. 3 ist eine Schweiß-Verbindung 42 zur lagestarren Verbindung des Schaltarmes 39b mit dem Zwischenstück 15b erkennbar, die axial zwischen der Verbindung 30b und der nicht näher dargestellten Verbindung 38 liegt. Die Verbindung 30b ist zwischen dem Außenumfang des Bundes des Verbindungsstückes 10b und der äußeren Stirnfläche des Zwischenstückes 15b vorgesehen. Je nach dem, wie die Reihenfolge der Montage vorgesehen ist, können die Verbindungen 30b, 42 auch durch eine einzige Naht gebildet sein. Alle dargestellten und beschriebenen Ausbildungen können auch bei einer einzigen Ausführungsform, z. B. dann vorgesehen sein, wenn eine Anschlußeinheit mehr als ein Verbindungsstück bzw. Zwischenstück aufweist und diese nach den beschriebenen Ausführungsformen mit den Verbindungen befestigt sind.
In Fig. 4 ist eine Vorrichtung 40 vereinfacht dargestellt, mit welcher das Kapillarrohr im wesentlichen mit allen an ihm anzubringenden bzw. anzuschließenden Bauteilen verbunden werden kann. Vor Einsetzen des Kapillarrohres 2 in die Vorrichtung 40 wird es im Abschnitt zwischen seinen Anschlußabschnitten 7 zu einem solchen wendelförmigen Abschnitt 43 gewickelt, wie er später für den Transport und die Montage des Systemes benötigt wird, so daß dieser Abschnitt 43 nach der Herstellung der Verbindungen bis zur Montage in einem Gerät im wesentlichen unverändert bleiben kann. Die Wicklung erfolgt so, daß die beiden Anschlußabschnitte 7 im wesentlichen achsgleich zueinander entgegengesetzt ausragen, wobei sei tangential in den Abschnitt 43 übergehen. Ferner kann vor dem Einsetzen auf das Kapillarrohr 2 ein Schlauch 44 o. dgl. aufgeschoben werden, der dann im Bereich des Abschnittes 43 und/oder mindestens eines geradlinigen Abschnitte des Kapillarrohres 2 liegt.
Die Vorrichtung 40 weist einen Werkstückträger 45 mit zwei Spannvorrichtungen 46 auf, der mit dem eingespannten Werkstück bzw. Kapillarrohr 2 eine in sich geschlossene Transporteinheit nach Art eines Werkstückschlittens bildet. Die beiden Spannvorrichtungen 46, die an voneinander abgekehrten Enden des Werkstückträgers 45 liegen und von denen in Fig. 4 die rechte geöffnet, jedoch die linke geschlossen dargestellt ist, dienen jeweils zum Einspannen eines Endes des Kapillarrohres 2 derart, daß die Anschlußabschnitte 7 über die voneinander abgekehrten Endflächen des Werkstückträgers 45 bzw. der Vorrichtung 40 um mehr als die Länge der Verbindungsstücke 10 annähernd achsgleich frei vorstehen und dadurch frei ausragende Federarme bilden, welche zur Ausrichtung der jeweiligen Arbeitsstation geringfügig gegenüber dem Werkstückträger 45 bewegt werden können.
Beide Spannvorrichtungen 46 sind unabhängig voneinander zu öffnen und schließen, gleich ausgebildet und weisen jeweils eine prismenförmige Spann-Aufnahme 47 für den zugehörigen Endabschnitt des Kapillarrohres 2 auf. Gegen diese Aufnahme 47 kann der Endabschnitt mit einem Spannglied 48 gespannt werden, das mit einem Betätigungsglied 49 um eine zum Endabschnitt etwa parallele Achse schwenkbar gelagert ist. Das nach Art eines frei ausragenden Armes ausgebildete Betätigungsglied 49 ist außer manuell auch von einem entsprechenden Arbeitsglied einer Spannstation maschinell bzw. motorisch angetrieben betätigbar, wobei das Betätigungsglied 49 in dieser Station in dem Bewegungsbereich dieses Arbeitsgliedes gebracht und nach dem Spannen bzw. Entspannen wieder aus dem Bewegungsweg herausbewegt wird, ohne daß außer einer anschlagartigen Mitnahmeverbindung eine formschlüssige Kupplung o. dgl. zwischen diesen beiden Gliedern erforderlich wäre.
Der Werkstückträger 45 weist einen plattenförmigen Basiskörper 50 auf, an dessen Plattenoberseite die beiden Spannvorrichtungen 46 befestigt sind und dessen Oberseite die Bodenbegrenzung einer Aufnahmezone 51 bildet, in welcher der Abschnitt 43 im wesentlichen offen und von allen Seiten frei zugänglich zwischen den Spannvorrichtungen 46 so liegt, daß seine Mittelachse etwa rechtwinklig zu den Anschlußabschnitten 7 ausgerichtet ist. Der Abschnitt 43 wird dabei ausschließlich über die eingespannten Endabschnitte des Kapillarrohres 2 gehalten, so daß er nicht für sich eingespannt werden oder anliegen muß. Die vom jeweiligen End- bzw. Anschlußabschnitt 7 durchsetzte Endfläche des Werkstückträgers 45 bildet eine Bezugsfläche 52, gegenüber welcher das zugehörige Ende des Kapillarrohres 2 axial auf ein bestimmtes Bezugsmaß ausgerichtet werden kann, so daß eine genau definierte Lage dieses Endes für die aufeinanderfolgend in Arbeitsstationen herzustellenden Verbindungen gegeben ist.
Rechtwinklig zur Verbindungsgeraden zwischen den beiden Spannvorrichtungen 46 liegen einander beiderseits der Aufnahmezone 51 zwei Führungen 53 gegenüber, die wie die Spannvorrichtungen 46 nur über die Oberseite des Basiskörpers 50 vorstehen und z. B. durch zu den Anschlußabschnitten 7 parallele Buchsen für den Eingriff von Führungsbolzen gebildet sind. Diese Führungsbolzen können zur Verschiebung der Vorrichtung 40 parallel zu den Anschlußabschnitten 7 vorgesehen sein und/oder nach Art von Gliedbestandteilen eines Ketten-Transporteurs dazu dienen, aufeinanderfolgend miteinander verbundene Vorrichtungen 40 quer zu den Anschlußabschnitten 7 und insbesondere etwa parallel zur Plattenebene des Basiskörpers 50 bzw. zur Mittelachse des Abschnittes 43 von Arbeitsstation zu Arbeitsstation weiter zu transportieren.
Mit der Vorrichtung 40 kann nach folgendem Verfahren gearbeitet werden:
Nachdem das durch Bildung des Abschnittes 43 geraffte Kapillarrohr 2 in der beschriebenen Weise eingespannt ist, werden die Verbindungsstücke 10 auf beide vorstehenden Anschlußabschnitte 7 aufgesteckt. Danach werden die Aufweitungen 22 gefertigt und danach die Verbindungen 20 hergestellt. Vor Herstellung des Abschnittes 43 wurde bereits der Schlauch 44 aufgeschoben und gemeinsam mit dem Abschnitt 43 gewickelt. Die Herstellung beider Aufweitungen 22 bzw. Verbindungen 20 kann ebenso gleichzeitig erfolgen, wie das Aufstecken der Verbindungsstücke 10, obgleich auch diese Arbeitsgänge jeweils aufeinanderfolgend mit demselben Werkzeug dadurch durchgeführt werden können, das die Vorrichtung 40 um eine zu ihrer Plattenebene rechtwinklige Achse nacheinander mit beiden Anschlußabschnitten 7 in den Arbeitsbereich dieses Werkzeuges gewendet wird.
Nachdem alle oder beide Verbindungsstücke 10 befestigt sind, wird die jeweils zugehörige Anschlußeinheit 6 bzw. 4 auf das Verbindungsstück 10 axial aufgesteckt. Hierbei kann die Anschlußeinheit 6 zuerst aufgeschoben und dann die Verbindung 31 hergestellt werden, wonach erst die Anschlußeinheit 4 mit dem zugehörigen Verbindungsstück 10 in Montagelage zusammengebracht und dann durch Schweißen befestigt wird. Ist hierbei das Zwischenstück 15 bereits mit der Anschlußeinheit 4 vormontiert, so können deren Gefäßteile 34, 35 ebenfalls bereits miteinander verbunden sein und das Zusammenbringen erfolgt durch Aufstecken des gegebenenfalls mit dem Schaltarm 39 bereits vormontierten Zwischenstückes 15 auf das zugehörige Verbindungsstück 10. Wird dagegen das Verbindungsstück 10 mit dem Zwischenstück 15 vormontiert oder einteilig ausgebildet, so werden diese durch planes Anlegen mit dem Gefäßteil 34 zusammengebracht, wonach die Verbindung 38 hergestellt und danach der Gefäßteil 35 montiert sowie befestigt wird. Es ist aber auch denkbar, beide Anschlußeinheiten 4, 6 in einer der beschriebenen Weisen gleichzeitig mit beiden Anschlußabschnitten bzw. Verbindungsstücken zu verbinden.
Erfindungsgemäß kann ein Verbindungsstück 10 auch einteilig mit einem Zwischenstück 15 ausgebildet sein, so daß auf Verbindungen 30, 30a, 30b vollständig verzichtet werden kann. Insbesondere dann ist es auf einfache Weise möglich, erfindungsgemäß zunächst nur den einen Bauteil an dem so gebildeten einteiligen Mundstück in einer ersten Arbeitsstation zu befestigen. Danach wird die so vormontierte Baueinheit zu einer weiteren Arbeitsstation gefördert und dort wird der Bauteil 35 an dem Bauteil 34 dann, z. B. durch Schweißen, befestigt. Eine solche Lösung ist bei allen beschriebenen Ausführungsformen denkbar, im Falle der Ausbildung nach Fig. 2 z. B. dadurch, daß das Aufweitwerkzeug zur Herstellung der Aufweitung 22a von der dieser gegenüberliegenden Stirnseite her durch die Durchgangsbohrung 41 eingeführt wird.
Nach der Herstellung der Rohranschlüsse 3, 5 können die freiliegenden Verbindungen mit geeigneten Verfahren - z. B. optisch - auf Dichtigkeit kontrolliert werden. Bei allen Arbeitsoperationen stört die große effektive Länge des Kapillarrohres 2 in keiner Weise, weil es durch den Abschnitt 43 auf engem Raum gerafft ist. Das Kapillarrohr 2 kann durch Ablängen von einem wesentlich längeren Materialstrang hergestellt sein, wobei eine oder beide Endflächen zweckmäßig rechtwinklig zur Rohrachse liegen, da durch die erfindungsgemäße Ausbildung vermieden ist, daß der Anschlußabschnitt versehentlich mit seiner Endfläche an die gegenüberliegende Begrenzungswand des zugehörigen Fluidraumes 28 angelegt und dadurch verschlossen wird. Wird der Anschlußabschnitt 7 mit der Aufweitung 22 versehen, so braucht das Ende des Kapillarrohres auch nicht entgratet zu werden, weil ein solcher Grat den Rohrkanal am Rohrende nicht versehentlich verschließen bzw. unzulässig verengen kann.
Die Außenfläche 25 des Verbindungsstückes 10 kann an einem oder beiden Enden auch konisch verjüngt sein, um das Einführen in die Aufnahmebohrung der jeweils zugehörigen Anschlußeinheit 4 bzw. 6 durch Selbstzentrierung zu erleichtern; entsprechend kann auch die Aufnahmebohrung bzw. -öffnung trichterartig erweitert sein. Das Verbindungsstück 10 kann aufgrund seiner einfachen, z. B. von Hinterschneidungen freien Ausbildung auf einer Schlagmaschine in einem Arbeitsgang aus einem z. B. hülsenförmigen Rohling hergestellt werden, der seinerseits durch einen Rohrabschnitt gebildet ist.
Die Werkstoffe des Verbindungsstückes, des Zwischenstückes, des Kapillarrohres, der jeweiligen Anschlußwandung sowie der jeweiligen Verbindung haben zweckmäßig hinsichtlich der Spannungsreihe metallische Werkstoffe im wesentlichen gleiches Spannungspotential, so daß auch bei erhöhter Temperatur und langer Einsatzzeit Korrosionsgefahren an den Verbindungsstellen vermieden sind. Alle Bauteile und Anordnungen können jeweils nur ein einziges mal oder in einer Mehrzahl vorgesehen sein.

Claims

Kapillarrohr-Leitungssystem mit mindestens einem Rohranschluß (3, 5) zwischen mindestens einem Anschlußabschnitt (7) wenigstens eines Kapillarrohres (2) und mindestens einer gesonderten Anschlußeinheit (4, 6), wie einem Druckgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens einen Rohranschluß (3, 5) Dichtmittel zur im wesentlichen abgedichteten Verbindung (20, 30, 31, 38, 42), wie eine Schmelz-Verbindung, vorgesehen sind.
Leitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Verbindung (20, 20a) im wesentlichen im Bereich einer Stirnseite (23, 23a) eines Anschlußabschnittes (7, 7a) vorgesehen ist, daß vorzugsweise ein Kapillarrohr (2) in eine Anschlußöffnung (16) im Bereich einer freiliegenden Anschlußfläche (8) eintritt und ein Anschlußabschnitt (7) mindestens einen Anschlußmantel bildet, daß insbesondere mindestens eine Verbindung (20) im Bereich wenigstens eines von Orten vorgesehen ist, die durch das Innere eines Hohlraumes (33), einen Ort mit nach innen verlegtem Abstand von der Anschlußfläche (8), einen nach außen verdeckten Ort, eine von einer Fluidfüllung des Leitungssystems (1) umspülte Lage und mindestens einen aufgeweiteten Abschnitt (22) des Kapillarrohres (2) definiert sind, und/oder daß wenigstens eine Verbindung (20) in einer korrosionsgeschützten Anordnung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise mindestens ein Anschlußabschnitt (7) wenigstens ein von einem Gefäßmantel (11, 12) der Anschlußeinheit (4, 6) gesondertes Verbindungsstück (10) aufweist, das insbesondere mit dem Anschlußabschnitt (7) eine gesondert von dem Gefäßmantel (11, 12) vormontierte Baueinheit bildet und/oder gegenüber dem Gefäßmantel (11, 12) dickere Materialquerschnitte hat, bzw. wobei das Verbindungsstück (10) hülsenförmig eng angepaßt den Anschlußmantel des Anschlußabschnittes (7) aufnimmt oder die äußere Anschlußfläche (8) bildet.
Leitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer Verbindung (20, 30a) wenigstens ein erweiterter Abschnitt (18) einer Durchtrittsöffnung (16) zugeordnet und/oder der Anschlußabschnitt (7) durch einen Endabschnitt bzw. dessen Stirnfläche (23) durch eine Endfläche eines Kapillarrohres (7) gebildet ist, daß insbesondere ein aufgeweiteter Abschnitt (22) mit seinem Außenumfang im wesentlichen vollständig eng an einem erweiterten Abschnitt (18) anliegt, der eine erweiterte innere Anlagefläche für den Außenumfang des Kapillarrohres bildet, daß vorzugsweise mindestens einer Verbindung (20) ein am Innenumfang bzw. am Außenumfang im wesentlichen kegelstumpfförmiger Längsabschnitt (22) des Anschlußmantels und/oder ein im wesentlichen kegelstumpfförmiger Abschnitt (18) einer inneren Anlagefläche (17, 18) zugeordnet ist und daß insbesondere mindestens einer dieser Abschnitte (22, 18) nur auf einem Bruchteil seiner Axialerstreckung von einer Verbindung (20) erfaßt ist, die mit Abstand von wenigstens einem Ende (23, 24) mindestens eines dieser Abschnitte (22, 18) liegen kann.
Leitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußmantel in einem Bereich innerhalb einer äußeren Anschlußfläche (8) im Radialabstand frei und einem Knickschutz (26) gegenüberliegt, der vorzugsweise eine trichterförmig erweitert bis an die äußere Anschlußfläche (8) reichende Anschlagfläche ist, die insbesondere im wesentlichen gleich wie die innere Anlagefläche (18) ausgebildet und/oder spitzwinklig ist, daß vorzugsweise mindestens ein unmittelbar an einem Kapillarrohr (2) als Mundstück befestigtes Verbindungsstück (10) hülsenförmig mit im wesentlichen über seine Gesamt-Länge konstanten Außenquerschnitten bzw. symmetrisch zur Mitte seiner Länge ausgebildet ist und/oder daß mindestens zwei Verbindungsstücke (10) eines Kapillarrohres (2) gleich ausgebildet sind.
Leitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein an einem Kapillarrohr (2) befestigtes Verbindungsstück (10) eng anliegend in eine Aufnahme (14, 15) eingesetzt ist, bevorzugt mit dieser einen im wesentlichen dichten Schiebesitz bildet, der mit einer Verbindungsnaht (31, 30) o. dgl. gesichert ist, die insbesondere am Außenumfang eines Verbindungsstückes (10) und/oder der Aufnahme (14) liegt, daß vorzugsweise bei einer als gegenüber einem Kapillarrohr (2) weiteres Rohr ausgebildeten Anschlußeinheit (6) eine Aufnahme (14) für den zugehörigen Anschlußabschnitt (17) des Kapillarrohres (2) durch einen Rohrabschnitt gebildet ist, dessen Innen- bzw. Außenweite im wesentlichen gleich wie die von zur Aufnahme (14) benachbarten Rohrabschnitten ist und/oder daß bei einer eine Membrandose aufweisenden Anschlußeinheit (4) ein Verbindungsstück (10) bzw. eine Aufnahme (13) annähernd bis zum Außenumfang des Anschlußabschnittes (7) an einer Anschlußwandung (13) anliegend befestigt ist.
Leitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Gesamt-Anzahl von Verbindungen (20, 30, 38 bzw. 31) wenigstens eines Rohranschlusses (3, bzw. 5) eine bis alle Verbindungen jeweils eine im wesentlichen flach ringförmige Schweiß-Verbindung, insbesondere eine zugabefreie Laser-Schweißnaht aufweisen bzw. wenigstens unmittelbar benachbart zur Stirnfläche eines dünnwandigen Mantelabschnittes liegen, daß vorzugsweise von einer Gesamt-Anzahl von Verbindungen wenigstens eines Rohranschlusses eine bis alle Verbindungen jeweils eine im wesentlichen fluiddichte und/oder kraftschlüssige Quetschverbindung aufweisen, wobei insbesondere ein Anschlußmantel eines Kapillarrohres (2) mit einem Bohrungsmantel radial verpreßt bzw. kalt verschweißt ist und daß vorzugsweise ein Kapillarrohr (2) mindestens eine quer zu seiner Achse nach außen vorstehende axiale Meß-Bezugsfläche trägt bzw. eine hintere und/oder vordere Stirnfläche des Verbindungsstückes (10) als Bezugsfläche ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kapillarrohr-Leitungssystems (1), dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung wenigstens eines Rohranschlusses (3, 5) zwischen mindestens einem Anschlußabschnitt (7) wenigstens eines Kapillarrohres (2) und mindestens einer gesonderten Anschlußeinheit (4, 6) eine Verbindung hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste Verbindung (20) für ein Kapillarrohr (2) hergestellt und diese dann durch Herstellung wenigstens einer weiteren zweiten Verbindung nach außen im wesentlichen verdeckt wird, daß vorzugsweise auf ein Kapillarrohr (2) zuvor ein Verbindungsstück (10) aufgesetzt, insbesondere im wesentlichen radialspielfrei aufgeschoben, dann eine erste Verbindung (20) im Bereich eines Endabschnittes (22) des Kapillarrohres (2) zwischen diesem und dem Verbindungsstück (10) hergestellt, darauf das Zwischenstück (10) und ein Grundkörper (15, 14) der Anschlußeinheit (4, 5) aneinandergefügt und schließlich eine zweite Verbindung (30, 38 bzw. 31) hergestellt wird, wobei vorzugsweise vor Herstellung der ersten Verbindung (20) durch aufweitende Verformung des Kapillarrohres (2) eine formschlüssige Zugentlastung für die erste Verbindung (20) hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kapillarrohr (2) in mindestens eine Aufnahmebohrung (16) eingesetzt, dann wenigstens ein Endabschnitt (22) unter plastischer Verformung aufgeweitet, dann der aufgeweitete Abschnitt axial gegen eine Anlagefläche (18) der Aufnahmebohrung (16) angelegt und dann eine Verbindung (20) durch ringförmiges Verschmelzen des Endabschnittes (22) und der Anlagefläche (18) unter punktuell begrenzter Erhitzung hergestellt wird, wonach der Endabschnitt (22) insbesondere mit wenigstens einem Anschlußkörper (15 bzw. 14) der Anschlußeinheit (4 bzw. 6) zusammengesetzt und im Radialabstand außerhalb des Kapillarrohres (2) mindestens eine weitere, gegenüber dem Kapillarrohr (2) berührungsfreie Verbindung (30, 38 bzw. 31) hergestellt wird und/oder daß ein Kapillarrohr (2) vor der Herstellung einer Verbindung (20), insbesondere vor Einsetzen in eine Aufnahmebohrung (16) bzw. nach Aufschieben eines Schutzmantels (44) durch mehrfache Krümmung, wie Wicklung, gerafft und dann insbesondere mit parallelen bzw. achsgleichen und freiliegenden Endabschnitten festgelegt wird, wonach vorzugsweise im wesentlichen alle Rohranschlüsse (3, 5) bzw. Verbindungen (20, 30, 38) programmgesteuert entlang einer Fertigungsstraße hergestellt werden.
Vorrichtung zur Herstellung eines Kapillarrohr-Leitungssystems (1) mit mindestens einem Werkstückträger (45) für wenigstens ein Kapillarrohr (2), das Endabschnitte und mindestens einen Anschlußabschnitt (7) zur Verbindung mit einer Anschlußeinheit (4 bzw. 6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (45) mindestens eine Spannvorrichtung (46) zur freigebbaren Festlegung wenigstens eines Anschlußabschnittes (7) und/oder unmittelbar benachbart zu einer Spannvorrichtung (46) eine Aufnahmezone (51) für einen durch mehrfache Krümmung gerafften Abschnitt (43) des Kapillarrohres (2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gesonderte Spannvorrichtungen (46) benachbart zueinander, insbesondere im wesentlichen achsgleich an voneinander abgekehrten Seiten der Aufnahmezone (51) vorgesehen sind, die bevorzugt nur an einer Seite von einem Basiskörper (50) des Werkstückträgers (45) begrenzt ist, daß vorzugsweise ein Werkstückträger (45) Ausricht-Bezugsflächen, wie Führungen (53) für einen Transporteur aufweist, die insbesondere quer zu einer Verbindungsgeraden zwischen zwei Spannvorrichtungen (46) beiderseits der Aufnahmezone (51) liegen und daß vorzugsweise ein Werkstückträger (45) eine Basisplatte (50) aufweist, an deren Oberseite die jeweilige Spannvorrichtung (46) und/oder die jeweilige Führung (53) vorsteht und die insbesondere als Boden die Aufnahmezone (51) begrenzt.