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Dokumentenidentifikation DE102009050881A1 28.04.2011
Titel Sammelbehälter und Verschluss für einen Sammelbehälter
Anmelder Behr GmbH & Co. KG, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Betz, Michael, Dipl.-Ing. (FH), 70734 Fellbach, DE;
Fischle, Klaus, 71732 Tamm, DE
DE-Anmeldedatum 27.10.2009
DE-Aktenzeichen 102009050881
Offenlegungstag 28.04.2011
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.04.2011
IPC-Hauptklasse F25B 43/00  (2006.01)  A,  F,  I,  20091027,  B,  H,  DE
IPC-Nebenklasse F25B 45/00  (2006.01)  A,  L,  I,  20091027,  B,  H,  DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Sammelbehälter (1), insbesondere für einen Kondensator einer Kraftfahrzeugklimaanlage, wobei der Sammelbehälter in seinem Inneren einen Trockner aufweist, der über eine mit einem lösbaren Verschluss verschließbare Öffnung des Sammelbehälters austauschbar ist, wobei der Verschluss durch einen Sicherungsring, welcher mit einem an dem Verschluss vorgesehenen und an einem Innendurchmesser des Sicherungsrings anliegenden Absatz zusammenwirkt, fixierbar ist, um ein Lösen des Verschlusses zu verhindern, wobei der Verschluss mehrteilig, insbesondere dreiteilig, aufgebaut ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Verschluss für einen Sammelbehälter eines Kondensators einer Kraftfahrzeugklimaanlage, wobei der Verschluss aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element aufgebaut ist, wobei das dritte Element ein Elastomer-Ring ist, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Element, insbesondere durch Kleben, fixiert ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Sammelbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Verschluss für einen Sammelbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

Kondensatoren von Klimaanlagen, beispielsweise Kraftfahrzeugklimaanlagen, werden von einem Kältemittel durchströmt, welches nach der Abkühlung in dem Kondensator dann in flüssiger Phase einem Expansionsorgan, beispielsweise einem Expansionsventil, zugeführt wird. Zwischen dem Kondensator und dem Expansionsorgan ist üblicherweise ein Sammelbehälter angeordnet. Der Sammelbehälter kann dabei entweder in den Kondensator integriert sein oder als separates Bauteil vorgesehen werden. Um dem den Kondensator durchlaufenden Kältemittel Feuchtigkeit zu entziehen oder zur Filterung des Kältemittels kann in dem Sammelbehälter ein mit Trockenmittel gefüllter Trockner vorgesehen sein.

Damit der Trockner im Falle einer etwaigen Sättigung des Trockenmittels ausgetauscht werden kann, weisen im Stand der Technik bekannte Sammelbehälter eine durch einen Deckel verschließbare Öffnung auf, durch welche der Trockner entnommen werden kann.

Beispielsweise ist aus DE 100 39 260 B4 ein Verschluss für einen Sammelbehälter bekannt, wobei der Sammelbehälter in seinem Inneren einen Trockner aufnimmt, der über eine mit einem lösbaren Deckel verschließbare Öffnung austauschbar ist. Der Deckel ist als zylindrischer Stopfen ausgebildet und in einer korrespondierenden zylindrischen Bohrung des Sammelbehälters axial verschiebbar geführt und abgedichtet. Der Stopfen ist über einen Sicherungsring in Öffnungsrichtung fixiert, wobei der Sicherungsring gegen Lösen durch einen am Stopfen vorgesehenen, am Innendurchmesser des Sicherungsrings anliegenden Sperrabsatz gesichert ist. Der in DE 100 39 260 B4 beschriebene Stopfen weist an seinem Umfang zwei Dichtungsringe auf, die ihn gegen den Innendruck im Rohr nach außen abdichten.

Alternative Dichtungslösungen verwenden noch zusätzlich zu derartigen Runddichtungselementen eine Dichtungsscheibe.

Bei derartigen Dichtungskonfigurationen müssen jedoch die zur Abdichtung verwendeten Dichtungsringe im eingebauten Zustand einer vorbestimmten Kompression unterliegen, um eine sichere Abdichtung gewährleisten zu können. Diese wird jedoch schon bereits zu Beginn des Montageprozesses erreicht bzw. „verbraucht”, was hohe Montagekräfte erfordert. Zudem besteht die Gefahr, dass durch den Schiebevorgang beim Einführen des Stopfens in die zylindrische Bohrung des Sammelbehälters die Dichtungselemente beschädigt werden und daher ihre Funktion nicht mehr erfüllen.

Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Lösung zur Abdichtung erfolgt mittels eines Runddichtungselementes und eines Rohrgewindes, welches auf den Stopfen und das entsprechende Gegenstück im Kondensator eingearbeitet wird. Zu den oben beschriebenen Problemen hinsichtlich der erforderlichen Kompression der Dichtungselemente und den damit verbundenen hohen Montagekräften erfordert die das Gewinde verwendende Konfiguration eine hohe mechanische Bearbeitung und einen entsprechenden Bauraum im Kondensator. Bei der mechanischen Bearbeitung entstehen Späne, die einen zusätzlichen Reinigungsprozess erforderlich machen.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sammelbehälter und einen Verschluss für einen Sammelbehälter vorzusehen, welche eine vereinfachte Montage bei gleichzeitig verbesserter Dichtwirkung und verringerter Gefahr einer mechanischen Beschädigung vorsehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Sammelbehälter mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch einen Verschluss mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Erfindungsgemäß wird ein Sammelbehälter, insbesondere für einen Kondensator einer Klimaanlage, bereitgestellt, wobei der Sammelbehälter in seinem Inneren einen Trockner aufweist, der über eine mit einem lösbaren Verschluss verschließbare Öffnung des Sammelbehälters austauschbar ist, wobei der Verschluss über einen Sicherungsring, welcher mit einem an dem Verschluss vorgesehenen und an einem Innendurchmesser des Sicherungsrings anliegenden Absatz zusammenwirkt, fixierbar ist, um ein Lösen des Verschlusses zu verhindern. Der Verschluss gemäß der Erfindung ist mehrteilig, insbesondere dreiteilig, aufgebaut. Die mehrteilige Konfiguration des Verschlusses überwindet die oben beschriebenen Probleme, die bei der Montage auftreten. Eine Gefahr der Beschädigung der Dichtung und der Dichtungsflächen wird durch den mehrteiligen Aufbau vermieden, und gleichzeitig wird eine sichere Abdichtung des durch den Sammelbehälter zirkulierenden Kältemittels und eine Abdichtung der Montagefläche des Verschlusses gegen korrosive Medien erzielt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verschluss als Stopfen ausgebildet.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verschluss ein erstes Element auf, welches ein Oberteil des Verschlusses bildet.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verschluss ein zweites Element auf, welches ein Unterteil des Verschlusses bildet.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verschluss ein drittes Element auf, welches ringförmig ausgebildet ist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn das dritte Element aus einem Elastomer hergestellt ist.

Vorzugsweise ist das dritte Element zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element angeordnet. Das zwischen dem ersten und zweiten Element angeordnete dritte Element in Form des Elastomer-Rings ist axial komprimierbar, wobei er sich bei der Montage in radialer Richtung ausdehnt, um eine sichere Abdichtung zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das erste Element und das zweite Element jeweils aus Hartplastik hergestellt sind.

Besonders bevorzugt ist auch, wenn das erste Element und das dritte Element aneinander fixiert sind, insbesondere durch Kleben. Das Fixieren des ersten und des dritten Elements stellt sicher, dass das dritte Element bei der Montage seine Position beibehält.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform sind auch das zweite Element und das dritte Element aneinander fixiert, insbesondere durch Kleben.

Das zusätzliche Fixieren des dritten Elements an dem zweiten Element erleichter und verbessert die Montage noch weiter.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das erste Element einen mit Gewinde versehenen Abschnitt auf.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Element einen mit Gewinde versehenen Abschnitt auf.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform sind zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element vor der Montage des Verschlusses ein erster Spalt und ein zweiter Spalt vorhanden. Der erste Spalt und der zweite Spalt verringern sich bei der Montage des Verschlusses.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Verschluss für einen Sammelbehälter eines Kondensators einer Klimaanlage, insbesondere einer Kraftfahrzeugklimaanlage, bereitgestellt, wobei der Verschluss aus einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element aufgebaut ist, wobei das dritte Element ein Elastomer-Ring ist, welcher zwischen dem ersten und dem zweiten Element fixiert ist, insbesondere durch Kleben. Der erfindungsgemäße Verschluss ermöglicht eine sichere Abdichtung sowie eine vereinfachte Montage.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine Schnittansicht eines Abschnitts eines Sammelbehälters mit Verschluss gemäß einer Ausführungsform vor der Montage;

2 eine teilweise geschnittene Ansicht des in 1 gezeigten Sammelbehälters mit montiertem Verschluss;

3A eine Schnittansicht eines Verschlusses gemäß einer Ausführungsform vor der Montage;

3B eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des in 3A gezeigten Verschlusses;

3C eine Schnittansicht des in 3A gezeigten Verschlusses nach der Montage;

4A eine Schnittansicht eines Verschlusses gemäß einer weiteren Ausführungsform vor der Montage;

4B eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des in 4A gezeigten Verschlusses;

4C eine Schnittansicht des in 4A gezeigten Verschlusses nach der Montage;

5A eine weitere Schnittansicht des Verschlusses von 3A; und

5B eine weitere Schnittansicht des Verschlusses von 4A.

1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht eines Abschnitts eines Sammelbehälters 1 eines Kondensators für eine Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Verschluss 2 gemäß einer Ausführungsform vor der Montage. Der Sammelbehälter 1 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform als separates Teil der Kraftfahrzeugklimaanlage ausgebildet. Alternativ kann der Sammelbehälter 1 auch mit dem Kondensator und seinem Sammelrohr zu einer Baueinheit zusammengefasst sein. Der Sammelbehälter 1 besteht im Wesentlichen aus einem zylinderförmigen Rohr 3, welches hier lediglich ausschnittsweise dargestellt ist. In das Rohr 3 ist der als Stopfen ausgebildete Verschluss 2 einführbar, wobei der Verschluss 2 mittels des Sicherungsrings 4, welches mit einem Absatz 6, der an einer äußeren Stirnfläche 7 des Verschlusses 2 vorgesehen ist, in dem Rohr 3 fixierbar ist. Darüber hinaus ist eine Abdeckkappe 5 vorgesehen, welche nach der Montage das Rohr 3 von außen verschließt.

2 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des in 1 gezeigten Sammelbehälters 1 mit in dem Rohr 3 montiertem Verschluss 2. Der Verschluss 2 sitzt dabei im Inneren des Rohrs 3 und wird durch den Sicherungsring 4 darin gehalten. Der durch den Sicherungsring 4 gebildete Haltemechanismus wirkt derart, dass ein Innendurchmesser des Sicherungsrings 4 an dem Absatz 6 des Verschlusses 2 eng anliegt. Der Sicherungsring 4 stützt sich andererseits in einer Ringnut 8 ab, die an einer Innenfläche des Rohres 3 vorgesehen ist. Bei der Demontage des Verschlusses 2 kann nach Abnehmen der Abdeckkappe 4 der Sicherungsring 4 in an sich bekannter Weise mittels eines Werkzeugs durch radiales Zusammendrücken aus der Ringnut 8 entnommen werden.

3A zeigt eine Schnittansicht eines Verschlusses 2 gemäß einer Ausführungsform vor der Montage. Der Verschluss 2 weist ein erstes Element 9 auf, welches ein Oberteil des Verschlusses 2 bildet, und ein zweites Element 10, welches ein Unterteil des Verschlusses 2 bildet. Das erste Element 9 und das zweite Element 10 sind jeweils aus Hartplastik hergestellt. Zwischen dem ersten Element 9 und dem zweiten Element 10 ist ein drittes Element 11 angeordnet, welches aus einem Elastomer hergestellt und ringförmig ausgebildet ist. Vor der Montage des Verschlusses 2 in einen Sammelbehälter (hier nicht dargestellt) weisen das dritte Element 11 einen äußeren Durchmesser x, der im Wesentlichen dem Durchmesser des ersten Elements 9 und des zweiten Elements 10 entspricht, und der Verschluss 2 eine Höhe y auf. Das erste Element 9 weist einen ersten Abschnitt 12 auf, an dem das dritte Element 11 anliegt und einen zweiten Abschnitt 13, der als Ausnehmung ausgebildet ist, auf, in welchem ein ringförmiger Vorsprung 14 des zweiten Elements 10 aufgenommen ist. Vor der Montage ist zwischen dem ersten Element 9 und dem zweiten Element 10 ein erster Spalt 15 und ein zweiter Spalt 16 vorhanden. Weiterhin weist das erste Element 9 einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 17 auf.

3B zeigt eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des in 3A gezeigten Verschlusses 2, welcher das erste Element 9, das zweite Element 10 und das dazwischen angeordnete dritte ringförmige Element 11 umfasst. Auch das zweite Element 10 weist eine Anlagefläche 17 auf, an dem das dritte Element 11 anliegt bzw. fixiert ist, wie weiter unten im Zusammenhang mit 5A noch näher beschrieben wird.

3C zeigt eine Schnittansicht des in 3A gezeigten Verschlusses 2 nach der Montage. Wie in der Figur erkennbar ist, sind das erste Element 9 und das zweite Element 10 gegeneinander gedrückt, so dass der erste Spalt 15 und der zweite Spalt 16 nicht mehr vorhanden sind, wodurch sich die Höhe y des Verschlusses um die Höhe des Spalts 15 bzw. des Spalts 16 verringert. Durch Zusammendrücken des ersten Elements 9 und des zweiten Elements 10 wird das dritte Element 11 komprimiert und dehnt sich dabei in radialer Richtung aus, so dass sein äußerer Durchmesser x auf (x + x1) vergrößert wird und damit größer ist als der Durchmesser des ersten Elements 9 und des zweiten Elements 10. Die Kompression des dritten Elements 9 wird bei dieser Ausführungsform mechanisch dadurch bewirkt, dass beim Einschrauben der Abdeckkappe 5 das erste Element 9 mittels des mit Gewinde versehenen Abschnitts 17 gegen das zweite Element 10, dessen Position durch ein zusätzliches Bauelement (hier nicht dargestellt) fixiert ist und das als Gegenlager wirkt, bewegt wird. Dabei wird das als Elastomer-Ring ausgebildete dritte Element 11 in axialer Richtung komprimiert und radial nach außen gegen die Wandung des Sammelbehälters 1 (hier nicht dargestellt) gedrückt. Hierdurch wird die für die Abdichtung erforderliche Kompression erzielt.

4A zeigt eine Schnittansicht eines Verschlusses 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform vor der Montage. Im Gegensatz zu der in 3A bis 3C dargestellten Ausführungsform weist hier das zweite Element 10 einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 18 auf.

4B zeigt eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des in 4A gezeigten Verschlusses 2. Wie hier erkennbar ist, entspricht bei dieser Ausführungsform das dritte Element 11 dem dritten Element 11 der in 3A bis 3C gezeigten Ausführungsform. Jedoch ist das erste Element 9 bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen wie das zweite Element 10 der in 3A bis 3C gezeigten Ausführungsform ausgebildet. Dagegen weist das zweite Element 10 dieser Ausführungsform den mit Gewinde versehenen Abschnitt 18 auf.

4C zeigt eine Schnittansicht des in 4A gezeigten Verschlusses nach der Montage. Wie auch bei der im Hinblick auf 3A bis 3C beschriebenen Ausführungsform vergrößert sich dabei der Außendurchmesser x des Elastomer-Rings auf x + 1 und gleichzeitig reduziert sich y die Höhe des Verschlusses 2 um die Höhe des Spalts 15 bzw. des Spalts 16. Bei dieser Ausführungsform wird die Kompression des dritten Elements 11 durch den Kreislaufdruck des Kältemittelkreislaufs erzeugt, wobei die Kompression Variabel ist, da sie von dem jeweilig herrschenden Druck abhängt. Erzeugt wird die Kompression aufgrund des auf das erste Element 9 wirkenden Drucks, welcher wiederum zur Komprimierung des Elastomers des dritten Elements 11 führt. Für den Fall der Sicherstellung einer Abdichtung im Zustand des Normaldrucks muss das Bauteil eine gewisse Kompression während der Montage aufweisen; diese ist jedoch deutlich geringer als bei aus dem Stand der Technik bekannten Konfigurationen.

5A zeigt eine weitere Schnittansicht des Verschlusses von 3A und 5B zeigt eine weitere Schnittansicht des Verschlusses von 4A. In den durch die gestrichelten Linien umrandeten Bereichen ist das dritte Element 11 jeweils mit dem ersten Element 9 bzw. dem zweiten Element 10 an den sich jeweilig gegenüberliegenden Flächen verklebt, um eine sichere Fixierung des dritten Elements 11 zwischen dem ersten Element 9 und dem zweiten Element 10 während der Montage zu gewährleisten.

Insgesamt betrachtet können durch die erfindungsgemäße Konfiguration ein Sammelbehälter und ein Verschluss bereitgestellt werden, welche eine einfache Montage ermöglichen und eine sichere Abdichtung gewährleisten.

Bezugszeichenliste

1
Sammelbehälter
2
Verschluss
3
Rohr
4
Sicherungsring
5
Abdeckkappe
6
Absatz
7
Stirnfläche des Verschlusses
8
Ringnut
9
erstes Element
10
zweites Element
11
drittes Element
12
erster Abschnitt des ersten Elements
13
zweiter Abschnitt des ersten Elements
14
ringförmiger Vorsprung des zweiten Elements
15
erster Spalt
16
zweiter Spalt
17
mit Gewinde versehener Abschnitt des ersten Elements
18
mit Gewinde versehener Abschnitt des zweiten Elements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 10039260 B4 [0004, 0004]


Anspruch[de]
Sammelbehälter (1), insbesondere für einen Kondensator einer Kraftfahrzeugklimaanlage, wobei der Sammelbehälter (1) in seinem Inneren einen Trockner aufweist, der über eine mit einem lösbaren Verschluss (2) verschließbare Öffnung des Sammelbehälters (1) austauschbar ist, wobei der Verschluss (2) durch einen Sicherungsring (4), welcher mit einem an dem Verschluss (2) vorgesehenen und an einem Innendurchmesser des Sicherungsrings (4) anliegenden Absatz (6) zusammenwirkt, fixierbar ist, um ein Lösen des Verschlusses (2) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) mehrteilig, insbesondere dreiteilig, aufgebaut ist. Sammelbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) als Stopfen ausgebildet ist. Sammelbehälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) ein erstes Element (9) aufweist, welches ein Oberteil des Verschlusses (2) bildet. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) ein zweites Element (10) aufweist, welches ein Unterteil des Verschlusses (2) bildet. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) ein drittes Element (11) aufweist, welches ringförmig ausgebildet ist. Sammelbehälter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (11) aus einem Elastomer hergestellt ist. Sammelbehälter (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element (11) zwischen dem ersten Element (9) und dem zweiten Element (10) angeordnet ist. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (9) und das zweite Element (10) jeweils aus Hartplastik hergestellt sind. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (9) und das dritte Element (11) aneinander fixiert sind, insbesondere durch Kleben. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (10) und das dritte Element (11) aneinander fixiert sind, insbesondere durch Kleben. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (9) einen mit Gewinde versehenen Abschnitt (17) aufweist. Sammelbehälter (1) nach einem odler mehreren der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (10) einen mit Gewinde versehenen Abschnitt (18) aufweist. Sammelbehälter (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Element (9) und dem zweiten Element (10) vor der Montage des Verschlusses ein erster Spalt (15) und ein zweiter Spalt (16) vorhanden ist. Verschluss (2) für einen Sammelbehälter (1) eines Kondensators einer Kraftfahrzeugklimaanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) aus einem ersten Element (9), einem zweiten Element (10) und einem dritten Element (11) aufgebaut ist, wobei das dritte Element (11) ein Elastomer-Ring ist, welcher zwischen dem ersten (9) und dem zweiten Element (10), insbesondere durch Kleben, fixiert ist.






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