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Title:
CONNECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/072506
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connector (1) for two fluid systems which are separated from one another in a liquid-tight manner, comprising a housing (2) which has a first end (3) and a second end (4), a first channel (5) for a first fluid being formed between the first end (3) and the second end (4), and a second channel (6) for a second fluid being arranged at least partially inside the first channel (5), the second channel (6) passing coaxially through the second end (4). According to the invention, in the region of the first channel (5), the housing (2) has an outlet portion (7) having an outlet opening (8) through which the second channel (6) exits from the first channel (5).

Inventors:
KRONA, Johan (Ametistvägen 11, Kode, 44260, SE)
Application Number:
EP2018/075308
Publication Date:
April 18, 2019
Filing Date:
September 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
NORMA GERMANY GMBH (Edisonstraße 4, Maintal, 63477, DE)
KRONA, Johan (Ametistvägen 11, Kode, 44260, SE)
International Classes:
F16L9/18; F01N3/20; F16L11/20; F16L39/00; F16L43/00; F16L53/32; F28D7/10; F28F1/00
Foreign References:
DE202007015036U12009-03-12
EP2949980A12015-12-02
DE102013106217A12014-12-18
US20140261762A12014-09-18
EP0160225A21985-11-06
EP2706280A12014-03-12
EP2706280B12015-03-18
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE OLBRICHT, BUCHHOLD, KEULERTZ PARTNERSCHAFT MBB (Bettinastraße 53-55, Frankfurt am Main, 60325, DE)
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Claims:
Patentans prüche

Verbinder (1 ) für zwei flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Fluidsysteme mit einem Gehäuse (2), das ein erstes Ende (3) und ein zweites Ende (4) aufweist, wobei ein erster Kanal (5) für ein erstes Fluid zwischen dem ersten Ende (3) und dem zweiten Ende (4) ausgebildet ist und ein zweiter Kanal (6) für ein zweites Fluid zumindest teilweise innerhalb des ersten Kanals (5) angeordnet ist, wobei der zweite Kanal (6) koaxial durch das zweite Ende (4) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) im Bereich des ersten Kanals (5) einen Austrittsabschnitt (7) mit einer Austrittsöffnung (8) aufweist, durch die der zweiter Kanal (6) aus dem ersten Kanal (5) austritt.

Verbinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Ende (3, 4) eine Verbindungsgeometrie aufweisen.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsabschnitt (7) und die Austrittsöffnung (8) in einer Wandung (9) des ersten Kanals (5) angeordnet sind.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanal (6) ein drittes und ein viertes Ende (10, 1 1 ) miteinander verbindet.

Verbinder (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und/oder das vierte Ende (10, 1 1 ) eine Verbindungsgeometrie aufweisen.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte des zweiten Kanals (6), die innerhalb des ersten Kanals (5) angeordnet sind, zumindest im Bereich des zweiten Endes (4) radial zentriert angeordnet sind.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsgeometrie des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Endes (3, 4, 10, 1 1 ) einen umlaufenden Zapfen (15) zur Verbindung mit einem

Verbindungselement aufweist.

8. Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsgeometrie des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Endes (3, 4, 10, 1 1 ) ein Dornprofil (14) aufweist.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsgeometrie des ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Endes (3, 4, 10, 1 1 ) einen Aufnahmeraum (16) mit Verriegelungselemente (17) aufweist.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Kanal (5) und dem zweiten Kanal (6) ein Steg (18) vorgesehen ist, der die beiden Kanäle (5, 6) miteinander verbindet.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder (1 ) glasfaserverstärkten Kunststoff aufweist.

Verbinder (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal (5) eine Krümmung aufweist, insbesondere eine 90 Grad

Krümmung.

Verbinder (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kanal (6) im Wesentlichen gestreckt ausgebildet ist.

Description:
Verbinder

Die Erfindung betrifft einen Verbinder gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Immer weiter steigende Anforderungen an Fluid-Leitungssysteme in Hinblick auf räumliche Anordnungen und Temperierungen der geführten Fluide erfordern immer kompaktere

Lösungen, die einfach und kostengünstiger herstellbar sind. Insbesondere bei der Verwendung von Urea (Harnstoff)-Lösungen in Dieselfahrzeugen, welche die Emission von Stickoxiden im Abgas verringern, ist eine Temperierung des Fluids notwendig, weil Urea bereits bei ca. -1 1 °C auskristallisiert. Zur Temperierung der Urea-Leitung bei niedrigen Außentemperatur ist es bekannt elektrische Heißsysteme vorzusehen, welche an oder in den Urea-Leitungen angeordnet sind.

Eine derartige Anordnung wird in EP 2 706 280 B1 gezeigt, wobei ein Wärmeleitelement vorgesehen ist, welches durch einen Verbinder in eine Fluidleitung eingebracht wird und somit das Fluid temperieren kann. Nachteilig hierbei ist, dass das passierende Fluid nur in der direkten Nähe des

Wärmeleitelements erhitzt werden kann, so dass eine ausreichende Temperierung der gesamten Lösung nur sehr langsam erreicht werden kann. Zudem ist die Herstellung eines Verbinders mit Wärmeleitelement, welches fluiddicht in eine Leitung eingebracht wird, aufwendig und kostenintensiv. Auch wird zur Montage einer elektrischen Heizung an oder in einer Fluidleitung zusätzlicher Platz benötigt, der beispielweise in einem Motorraum grundsätzlich sehr begrenzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Temperierungsmöglichkeit für ein Fluidsystem zu schaffen, die ein Fluid schnell temperiert und platzsparend ist. Zudem sollte diese Temperierungsmöglichkeit einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren sein.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 13.

Bei einem Verbinder für zwei flüssigkeitsdicht voneinander getrennte Fluidsysteme mit einem Gehäuse, das ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei ein erster Kanal für ein erstes Fluid zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende ausgebildet ist und ein zweiter Kanal für ein zweites Fluid zumindest teilweise innerhalb des ersten Kanals angeordnet ist, wobei der zweite Kanal koaxial durch das zweite Ende geführt ist, ist voregesehen, dass das Gehäuse im Bereich des ersten Kanals einen Austrittsabschnitt mit einer Austrittsöffnung aufweist, durch die der zweite Kanal aus dem ersten Kanal austritt.

Durch den erfindungsgemäßen Verbinder kann ein Leitung-in-Leitung-System geschaffen werden, wodurch ein Fluid durch das Andere temperiert werden kann. Ist das erste Fluid im ersten Kanal beispielweise Kühlmittelflüssigkeit, die beim Betrieb eines Fahrzeugs leicht 80°C und mehr erreicht, und das zweite Fluid beispielweise eine Urea-Lösung, wird diese von der Kühlmittelflüssigkeit temperiert und ein Auskristallisieren von Urea wird effektiv verhindert. Das Fluid mit der höheren Temperatur dient im vorgenannten Beispielfall als Frostschutz für das Fluid mit der niedrigeren Temperatur. Der erste Kanal verbindet das erste und zweite Ende fluiddicht und durchströmbar miteinander.

Vorteilhaft ist dabei, dass die Anordnung keinen zusätzlichen Platz benötigt, sondern gegenüber herkömmlichen Systemen sogar platzsparend ist. Dies ist dadurch begründet, dass weder eine äußere Heizung benötigt wird, noch zwei Leitungen parallel zueinander geführt werden müssen. Vielmehr kann durch die Bauweise des Verbinders eine Fluidleitung in eine andere integriert werden.

Zudem ist der Verbinder einfach und kostengünstig herstellbar.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen das erste und/oder das zweite Ende

Verbindungsgeometrien auf. Dadurch ist der Verbinder mit anderen Fluidleitungselementen, beispielweise einem Schlauch, einem Rohr oder einem anderen Verbindungselement verbindbar.

Vorzugsweise sind diese Verbindungsgeometrien ein Anschlussstutzen, der mit einem Rohr oder Schlauch verbindbar ist oder ein Aufnahmeraum, der mit einem Gegenelement verbindbar ist. Der Aufnahmeraum dient der Aufnahme eines Gegenelements z.B. ein Schnellverbinder oder ein Steckverbinder.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der Austrittsabschnitt und die Austrittsöffnung in einer Wandung des ersten Kanals angeordnet. Dies ist einfach und kostengünstig herstellbar. Dabei wird der zweite Kanal für ein zweites Fluid aus dem ersten Kanal mit einem ersten Fluid geführt. Beide Fluidleitungen sind in sich fluiddicht ausgestaltet. Auch der Austrittsabschnitt mit der Austrittsöffnung, aus welcher der zweite Kanal aus dem ersten Austritt tritt, ist fluiddicht ausgestaltet. Lediglich die Austrittsöffnung ermöglicht den Durchfluss des zweiten Fluids durch den zweiten Kanal.

Es ist bevorzugt, dass der zweite Kanal ein drittes und ein viertes Ende miteinander verbindet. Der zweite Kanal verbindet das dritte und das vierte Ende fluiddicht und durchströmbar miteinander. Dabei weisen das dritte und/oder das vierte Ende bevorzugt

Verbindungsgeometrien auf. Dies ermöglicht die Verbindung des zweiten Kanals mit anderen Fluidleitungselementen, beispielweise einem Schlauch, einem Rohr oder einem anderen Verbindungselement. Vorzugsweise sind diese Verbindungsgeometrien ein Anschlussstutzen, der mit einem Rohr verbindbar ist, oder ein Aufnahmeraum, der mit einem Gegenelement verbindbar ist.

Vorzugsweise sind das dritte und/oder das vierte Ende am zweiten Kanal derart angeordnet, dass sie mit einem Gegenelement oder einem Rohr verbunden werden können. Beispielweise reicht das Ende des zweiten Kanals, welches koaxial zum zweiten Ende angeordnet ist, aus dem Innenraum des ersten Kanals hinaus, so dass ein Rohr oder ein Schlauch einfach aufgeschoben werden kann. Dadurch sind das dritte und das vierte Ende am zweiten Kanal beide außerhalb des ersten Kanals und des ersten und zweiten Endes angeordnet. Dies ermöglicht eine einfache Installation des Verbinders innerhalb zweier getrennter

Fluidleitungssysteme, wobei die beiden getrennten Fluidleitungen durch den Verbinder als Leitung-in Leitung-System weitergeführt werden.

Vorzugsweise sind Abschnitte des zweiten Kanals, die innerhalb des ersten Kanals angeordnet sind, zumindest im Bereich des zweiten Endes radial zentriert angeordnet. Dadurch wird eine gleichmäßige Umströmung des zweiten Kanals vom ersten Fluid erreicht. Dies führt zu einer gleichmäßigen Strömung und zu einer gleichmäßigen Temperierung des einen Fluids durch das andere Fluid an der Grenzfläche der beiden Fluidsysteme zueinander. Die Grenzfläche wird durch den Abschnitt des zweiten Kanals gebildet, der innerhalb des ersten Kanals angeordnet ist.

Vorzugsweise weist die Verbindungsgeometrie des ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten Endes einen umlaufenden Zapfen zur Verbindung mit einem

Verbindungselement auf. Das weitere Verbindungselement kann beispielweise ein

Steckverbinder sein. Dadurch ist der Verbinder einfach und schnell mit einer Fluidleitung verbindbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsgeometrie des ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten Endes ein Dornprofil auf. Das Dornprofil kann auch als Tannenbaumstruktur bezeichnet werden, die ein einfaches Aufschieben eines Schlauches bei guter Fixierung desselben auf der Verbindungsgeometrie ermöglicht. Die entsprechende Verbindungsgeometrie mit Dornprofil kann beispielweise ein Anschlussstutzen sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsgeometrie des ersten und/oder zweiten und/oder dritten und/oder vierten Endes einen Aufnahmeraum mit

Verriegelungselementen auf. Diese Verriegelungselemente können beispielweise einen Zapfen eines Verbindungselements oder einer Verbindungsgeometrie einer Fluidleitung in dem

Aufnahmeraum des Verbinders sichern. ln einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal ein Steg vorgesehen, der die beiden Kanäle miteinander verbindet. Dieser Steg stabilisiert die Anordnung des zweiten Kanals innerhalb des ersten Kanals. Insbesondere verbindet der Steg eine Innenseite des ersten Kanals mit einer Außenseite des zweiten Kanals. Dabei ist der Steg bevorzugt derart ausgebildet, dass das erste Fluid den ersten Kanal möglichst gleichmäßig durchströmen kann.

Vorzugsweise weist der Verbinder glasfaserverstärkten Kunststoff auf. Insbesondere besteht der Verbinder aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Dadurch ist der Verbinder einfach und kostengünstig herstellbar sowie stabil und langlebig. Zudem ist glasfaserverstärkter Kunststoff leichter als eine entsprechende Metallmenge, wodurch Gewicht, beispielweise im Fahrzeug, eingespart werden kann.

In einer bevorzugten Fortbildung wird der Verbinder mittels Handlaminierverfahren, Fräsen, Spritzpressen oder 3D-Druck hergestellt. Insbesondere finden diese Herstellverfahren bei der Verarbeitung von glasfaserverstärktem Kunststoff Anwendung. Dadurch lässt sich der

Verbinder einfach, schnell und kostengünstig herstellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Kanal eine Krümmung auf, insbesondere eine 90 Grad Krümmung. Dadurch ist der Verbinder optimal an räumliche Gegebenheiten eines Einbauraums angepasst, beispielweise eines Motorraums.

In einer bevorzugten alternativen Ausführungsform ist der erste Kanal im Wesentlichen gestreckt, ohne Krümmung ausgebildet. Auch dies ermöglicht eine optimale Anpassung des Verbinders an beengte Verhältnisse beim Einbau.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 seitliche Schnittansicht auf einen erfindungsgemäßen Verbinder,

Fig. 2 Aufsicht auf den Verbinder in Fig. 1 , Fig. 3 perspektivische Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbinders.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Verbinder 1 mit einem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 weist ein erstes Ende 3 und ein zweites Ende 4 auf, zwischen denen ein erster Kanal 5 für ein erstes Fluid ausgebildet ist. Ein zweiter Kanal 6 für ein zweites Fluid ist zumindest teilweise innerhalb des ersten Kanals 5 angeordnet und tritt koaxial durch das zweite Ende 4 aus. Das Gehäuse 2 weist einen Austrittsabschnitt 7 mit einer Austrittsöffnung 8 auf, durch die der zweite Kanal 6 aus dem Gehäuse 2 austritt. Der Austrittsabschnitt 7 mit der Austrittsöffnung 8 sind in einer Wandung 9 des ersten Kanals 5 angeordnet.

Durch die Austrittsöffnung 8 in dem Austrittsabschnitt 7 wird der zweite Kanal 6 für ein zweites Fluid in den ersten Kanal 5 eingebracht. Dadurch wird ein Leitung-in-Leitung-System

ausgebildet. Die Fluidsysteme des ersten und zweiten Fluid sind dabei voneinander getrennt ausgebildet. Die Anordnung des ersten und zweiten Kanals 5, 6 im Verbinder ist vollständig fluiddicht und durchströmbar ausgeführt.

Das erste und das zweite Fluid können sowohl unterschiedliche Fluide als auch die gleiche Fluide sein. Der Verbinder 1 kann für Fluide wie beispielweise Flüssigkeiten, Lösungen und Gase eingesetzt werden.

Der zweite Kanal 6 verbindet ein drittes Ende 10 und ein viertes Ende 1 1 miteinander. Die Enden 3, 4, 10, 1 1 dienen dem Anschluss des Verbinders an entsprechende Fluidleitungen oder weitere Verbindungselemente. Deshalb ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Enden 3, 4, 10, 1 1 jeweils eine passende Verbindungsgeometrie aufweisen.

In Fig. 1 sind das zweite Ende 4 und das vierte Ende 1 1 als Anschlussstutzen 12, 13 jeweils mit einem Dornprofil 14 ausgebildet. Dieses ermöglicht ein einfaches Aufschieben eines Schlauchs auf den entsprechenden Anschlussstutzen 12, 13. Dabei reicht der zweite Kanal 6 soweit aus dem zweiten Ende 4 des ersten Kanals 5 heraus, dass das vierte Ende 1 1 , welches als

Anschlussstutzen 13 ausgebildet ist, vollständig außerhalb des zweiten Endes angeordnet ist. Dadurch lässt sich ein Schlauch, der das zweite Fluid führt, einfach anschließen. Ein zweiter Schlauch kann anschließend auf den Anschlussstutzen 12 des zweiten Endes aufgeschoben werden, so dass der Schlauch für das zweite Fluid innerhalb des Schlauches für das erste Fluid angeordnet wird. Der Anschlussstutzen 12 des zweiten Endes 4 weist dabei einen größeren Durchmesser auf, als der zweite Kanal 6 und das vierte Ende 1 1 .

Vorzugsweise ist der zweite Kanal 6 zumindest im Bereich des zweiten Endes 4 radial zentriert angeordnet. Dadurch kann der zweite Kanal 6 gleichmäßig vom ersten Fluid umströmt werden.

Als alternative Verbindungsgeometrie ist ein umlaufender Zapfen 15 geeignet, wie dies in Fig. 1 für das dritte Ende 10 gezeigt ist. Der Zapfen 15 kann mit einem weiteren Verbindungselement in Verbindung gebracht werden, beispielweise einem Steckverbinder.

Eine weitere alternative Verbindungsgeometrie stellt ein Aufnahmeraum 16 mit

Verriegelungselementen 17 dar, wie dies in Fig. 1 für das erste Ende 3 gezeigt ist. In den Aufnahmeraum 16 kann ein Verbindungselement, beispielweise mit Zapfen, eingebracht werden. Die Verriegelungselemente rasten dann hinter dem Verbindungselement ein und verhindern so ein Herausrutschen des Verbindungselements aus dem Aufnahmeraum.

Zwischen dem ersten Kanal 5 und dem zweiten Kanal 6 ist zudem ein Steg 18 vorgesehen, der die beiden Kanäle 5, 6 miteinander verbindet und somit den zweiten Kanal 6 innerhalb des ersten Kanals 5 stabilisiert.

Der Verbinder 1 , kann derart ausgestaltet sein, dass der erste Kanal 5 eine 90 Grad Krümmung aufweist. Der zweite Kanal 6 kann dann im wesentlich gestreckt ohne Krümmung geführt werden. Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Verbinder 1 .

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbinders 1. Hierbei ist der erste Kanal 5 gestreckt, ohne Krümmung ausgebildet. Hingegen weist der zweite Kanal 6 eine Krümmung auf, die innerhalb des ersten Kanals 5 angeordnet ist. Weitere Merkmale sind zu der Ausführungsform in Fig. 1 identisch.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger weise abwandelbar. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezu gszei chen l iste

1 Verbinder

2 Gehäuse

3 erstes Ende

4 zweites Ende

5 erster Kanal

6 zweiter Kanal

7 Austrittsabschnitt

8 Austrittsöffnung

9 Wandung des ersten Kanals 5

10 drittes Ende

1 1 viertes Ende

12 Anschlussstutzen am zweiten Ende 4

13 Anschlussstutzen am vierten Ende 1 1

14 Dornprofil

15 Zapfen

16 Aufnahmeraum

17 Verriegelungselement

18 Steg