用于管装置的连接元件和装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于管装置的连接元件，其包括基体，所述基体具有至少一个贯通通道和用于容纳管端部的容纳钻孔，其中容纳钻孔对应于贯通通道，其中容纳钻孔的横截面大于贯通通道。本发明还涉及一种具有连接元件和管的装置。


背景技术：

2.这种连接元件和这种装置从现有技术中已知。这种连接元件和装置通常使用在空调技术中、例如空调设施或冷却剂回路中。在此，该装置特别适用于用于例如在电动车辆或车辆空调设施中进行温度调节的可移动装置。管装置的各种管可以经由连接元件连接，或管与其他管或空调设施的各种部件可以经由连接元件连接。在此，根据所使用的冷却剂可以在空调设施内产生非常高的压力。因此，在这方面已知管借助于焊接连接材料配合地固定在连接元件的容纳钻孔中。焊接连接在机械上非常可负荷并且具有非常好的永久密封性。因此，这种装置原则上适合于使用在co2作为冷却剂的空调设施中。但是，在此，由于co2的热力学特性而需要该装置承受住最高达135bar的压力。由于良好的其他热力学特性，co2特别适用于在例如机动车辆中的移动空调设施中使用。
3.已经表明：由于生产原因，管端部的设计方案通常不平坦地构成并且锥形地切割。如果管端部插入容纳钻孔中，则因此会存在间隙，所述间隙在焊接过程期间会导致气穴。气穴又产生机械负荷能力减小，这在长期运行中可导致冷却剂的损失。


技术实现要素：

4.本发明所基于的目的是：提供具有改进的永久密封性和机械负荷能力的用于管装置的连接元件和装置。
5.所述目的借助权利要求1的特征实现。从属权利要求涉及有利的设计方案。
6.根据本发明的用于管装置的连接元件包括基体，所述基体具有至少一个贯通通道和用于容纳管端部的容纳钻孔，其中容纳钻孔对应于贯通通道，其中容纳钻孔的横截面大于贯通通道，其中在贯通通道和容纳钻孔之间将过渡阶梯引入基体中。
7.过渡阶梯形成储库，以便可以容纳因生产所引起的从管端部伸出的部段。由此可以确保管端部在周边上贴靠容纳钻孔的基部。在连接元件和管之间的接触区域中，由此仅产生非常小的间隙，使得焊料可以基本上无空腔地填充连接元件和管之间的间隙。得到具有保持相同的缝隙宽度的限定的缝隙，这随之产生对于焊料均匀的容纳能力，通过所述容纳能力将管与连接元件固定连接。
8.过渡阶梯的直径优选地大于贯通通道的直径并且小于容纳钻孔的直径。在此，贯通通道的直径优选地对应于要插入容纳钻孔中的管的直径。由此，管在外周的区域中位于容纳钻孔的基部上并且管的内周侧的部分对应于过渡阶梯。
9.过渡阶梯可以具有径向部段和轴向部段，并且所述径向部段和所述轴向部段之间的过渡部可以是倒圆的。替选地，过渡部也可以具有其他的几何形状，例如形成斜面、阶梯
或倒棱。通过这种设计方案，连接元件在机械上特别可负荷。此外，过渡阶梯降低了焊料进入贯通通道中的风险。
10.容纳钻孔的基部可以是锥形斜切的。在此，基部的斜面优选通入过渡阶梯中。具有斜切的基部和过渡阶梯的这种设计方案尤其适合于容纳通过切管机剪裁的管。切管机包括切割轮，所述切割轮在外周侧围绕管引导。在此，切管机的切割小轮将凹槽切入管的外周中，并且，在切割小轮将管完全切断之前，通过切管机分离的管部段通过施加拉力彼此分离。通过这种方法可以确保剪裁的管的保持相同的内径。此外，在工业生产中，切掉的管端部通常没有去毛刺。由此，管端部在内周侧的边缘处具有突出的脊部。由于切割小轮，管端部也不形成平坦的切割面，而是锥形斜切。通过连接元件的根据本发明的设计方案，这种剪裁的管可以精确配合地推入到连接元件的容纳钻孔中。在连接元件和管之间产生限定的缝隙，可以通过焊料均匀地填充所述缝隙。
11.容纳钻孔在背离过渡阶梯的一侧上可以通入横截面扩宽部中。横截面扩宽部形成围绕容纳钻孔的焊接囊。一方面，这可以用于容纳焊料环，所述焊料环在将管插入容纳钻孔中之后被加热。在此，焊料熔化并填充管和连接元件之间的间隙。但是，还可以考虑：在推入管之前将焊料环置入容纳钻孔中并且然后插入管。在此，当连接元件被加热时，焊料熔化。熔化的焊料填充管和连接元件之间的缝隙并上升到横截面扩宽部中。在此，根据通过横截面扩宽部容纳的焊料检查焊接过程在多大程度上引起管和连接元件之间的稳定连接。
12.焊料环优选由铜或铜合金构成。但是，焊料环也可以由其他金属材料或合金构成。
13.根据本发明的装置包括如上所述的连接元件和管，所述管的管端部插入容纳钻孔中。
14.在此，管端部在内周侧的边缘处可具有环绕的脊部，其中脊部伸入到过渡阶梯中。这实现简单且便宜地制造具有期望长度的管。同时，通过连接元件的设计方案可以确保管端部贴靠于容纳钻孔的基部上。在此，管端部的内周侧的边缘处存在的脊部伸入到过渡阶梯中。在这方面，过渡阶段形成用于管的突出的部段的容纳储库。
15.管端部的端侧可以锥形斜切。当管借助于切管机剪裁时，得到这种设计方案。借助于切管机可以快速且便宜地剪裁管。
16.连接元件和管可以借助于焊接连接材料配合地连接。焊接连接是连接元件和管的永久密封的且可机械负荷的连接。
17.这种装置特别适合用于空调设施。在此，特别适合地使用在具有co2作为制冷剂的空调设施中。但是，该装置也适合于其他应用，例如适合于燃料管线。根据本发明的装置特别使用在机动车辆的空调设施和冷却剂回路中。
18.在根据本发明的用于制造装置的方法中，首先借助于切管机将管剪裁，添加焊料环并且将管端部插入容纳钻孔中，其中管端部的脊部伸入到过渡阶梯中。随后，将装置加热，使得焊料熔化并在容纳钻孔的内壁和管的外壁之间升高。在此，多余的焊料可以容纳在横截面扩宽部中。
19.根据该方法的第一替选方案，将焊料环置入容纳钻孔中，并且然后将管插入容纳钻孔中。由此，焊料环位于管和连接元件之间的连接元件内。
20.根据第二替选方案，将焊料环推到管上，并且然后将管插入容纳钻孔中，其中焊料环在焊接过程之前到达横截面扩宽部中。
附图说明
21.下面根据附图更详细地解释根据本发明的连接元件和根据本发明的装置的一些设计方案。所述附图分别示意性地示出：
22.图1示出接合之前的具有连接元件、管和焊料环的装置的截面图；
23.图2示出根据图1的具有插入容纳钻孔中的管和焊料环的装置；
24.图3示出根据图1的具有推到管上的焊料环的装置；
25.图4示出在焊接过程结束之后的图1中所示的装置。
具体实施方式
26.附图示出具有连接元件1和管9的装置10。装置10是具有co2作为制冷剂的空调设施的组成部分。
27.连接元件1包括由金属材料例如钢、优质钢或铝构成的基体2。基体2设有贯通通道3，其中贯通通道3与用于容纳管9的管端部5的容纳钻孔4相对应。在此，容纳钻孔4的横截面大于贯通通道3。容纳钻孔4的直径设计成使得可以有缝隙地容纳管9的管端部5。贯通通道3的直径基本上对应于管9的内径。在替选的设计方案中，还可以考虑：管9的管端部5经由压配合容纳在容纳钻孔4中。管9同样由金属材料构成，例如由钢、优质钢或铝构成。
28.在贯通通道3和容纳钻孔4之间，过渡阶梯6被引入到基体2中。在此，过渡阶梯6的直径大于贯通通道3的直径并小于容纳钻孔4的直径。过渡阶梯6具有径向部段和轴向部段并且径向部段和轴向部段之间的过渡部被倒圆。
29.容纳钻孔4的基部7是锥形斜切的。容纳钻孔4在背离过渡阶梯6的一侧上通入横截面扩宽部8中。
30.管端部5在内周侧的边缘处具有环绕的脊部11，其中脊部11伸入过渡阶梯6中。管端部5的端侧12是锥形斜切的。
31.图1示出在管9插入容纳钻孔4之前的装置10。
32.图2示出根据图1的装置10，其中管9插入容纳钻孔4中。在容纳钻孔4中，焊料环13位于管9和过渡阶梯6之间。
33.图3示出根据图1的装置10，其中管9插入到容纳钻孔4中。焊料环13被推到管9上，其中焊料环13到达横截面扩宽部8中。
34.图4示出根据图1的装置10，其中插入容纳钻孔4中的管借助于焊接连接与连接元件1材料配合地连接。在此，多余的焊料容纳在过渡阶梯6中和横截面扩宽部8中。根据在横截面扩宽部8中容纳的焊料量，可以对焊接连接执行无破坏的质量检查。
35.为了制造装置10，首先借助于切管机剪裁管9。切管机具有在管9的外周上引导的切割小轮。由于切割过程，在管9的内周侧的边缘处形成环绕的脊部11。管端部5的端侧12通过切割小轮的几何形状锥形斜切。
36.在下一步骤中，将焊料环13置入连接元件1的容纳钻孔4中，并且管9的管端部5插入到容纳钻孔4中，使得焊料环13设置在管9的端侧12和过渡阶梯6之间。然后加热装置10，使得焊料熔化并填充容纳钻孔4的内壁和管9的外壁之间的缝隙。在此，焊料在缝隙中上升，并且多余的焊料被横截面扩宽部8容纳。如果在焊接工作结束后横截面扩宽部8均匀地用焊料填充，则这表明正常的焊接过程。
37.在一个替选的方法中，将焊料环13推到管9上，并且然后将管9插入连接元件1的容纳钻孔4中。在此，焊料环13到达横截面扩宽部8中。然后，加热装置10，使得焊料熔化并填充容纳钻孔4的内壁和管9的外壁之间的缝隙。