CN102257310A - 多用途运载车的压缩空气罐和制造方法 - Google Patents

多用途运载车的压缩空气罐和制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多用途运载车的压缩空气罐，包括管状或圆柱形壳体，该壳体两端通过焊接的外底座密封，至少一个外底座和/或壳体设有钻孔，该钻孔上焊接套管，至少所述压缩空气罐的内侧设有内涂层，在所述壳体和所述外底座之间的接触表面适配以使所述接触表面彼此紧靠，且通过激光焊接在不使用任何焊接材料的情况下，将所述接触表面焊接在一起，通过激光焊接或CD焊接将所述套管焊接到所述钻孔上，并通过粉末涂层工艺产生所述压缩空气罐的所述内涂层。

Description

多用途运载车的压缩空气罐和制造方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的导言所述的多用途运载车的压缩空气罐。
本发明还涉及根据权利要求22的导言所述的制造多用途运载车的压缩空气罐的方法和实现所述方法的装置。
背景技术
多用途运载车的压缩空气罐是一种普遍采用的技术，并被用于多种不同的功能，特别用于为多用途运载车的空气悬架供应压缩空气。
压缩空气罐可用于多用途运载车上，以供应大量消耗设备。除压缩空气制动系统和空气悬架外，这些消耗设备也可以是，例如救生系统(如安全气袋)或改变多用途运载车的轮胎压力的系统的形式。然而，压力罐不仅应用于多用途运载车和客运车领域，而且应用于其它车辆，如铁路车辆。
从DE 20 2005 018 579 U1中公开了一种为车辆、特别是为多用途运载车供应压缩气态介质的压缩罐。
传统的压力罐具有管状或圆柱形外围壁(壳体)，其开放端面通常与适当的盖(外底座)焊接密封，从而形成用于存储特定气体的腔室。该腔室可通过壳体或外底座中的端口(钻孔)实现装载和/或卸下。
DE 20 2005 018 579 U1描述了压缩空气罐的改进的实施例，其中至少一个外底座与壳体一体配置。如有必要，两个外底座均可分别与一部分外围壁一体配置。
总体而言，压缩空气罐必须能够承受内部或外部压力造成的机械负荷，以及进一步的机械、物理(温度)和化学负荷。制造适当的压力罐的常用材料是钢。钢罐在本质上具有高机械强度的优点，并因此具有高抗压强度，且具有良好的温度稳定性。相对的，钢对于腐蚀性物质的耐化学腐蚀性较差。钢罐也比较容易受到外界天气的影响，因此一般需要附加外涂层，进一步还需要设置内涂层或油漆涂层。在现有技术中，压缩空气罐的内涂层是借助所谓的湿式油漆涂层获得的，但其产量不具备令人满意的结果，特别是其涂覆不具备成本优势。在已知的压缩空气罐中，还存在以下问题：在外底座和外围壁(壳体)之间的交界处形成了所谓的污垢集中边缘(也称为化学边缘)。颗粒(或一般称为杂质)粘附到该边缘上，妨碍或阻止了污垢集中边缘的内涂层的应用。可从例如DE 202005 018 579 U1的图6看到当外底座与壳体连接的时候，形成了污垢集中边缘。其中，外底座一般具有内锥形物头(引入倒角)，壳体或外围壁在内锥形物头上滑动。从而产生了接触区域，然后该接触区域通过MAG(熔化极活性气体保护焊)焊接工艺焊接，以使外底座连接到壳体上。
在现有技术中已知的压缩空气罐中，其中两个外底座配置为独立于壳体，从而形成了两个这样的污垢集中边缘。虽然根据DE 20 2005 018 579 U1的图1的实施例，避免了这种污垢集中边缘，但这需要较高的套管制造成本。
用于将外底座连接到壳体的MAG焊接工艺的缺点在于MAG焊接工艺相对较缓慢。
现有技术中已知的压缩空气罐的其他问题在于：套管在外底座或壳体中的钻孔上或钻孔周围的配合问题。钻孔用于各种目的，例如管路的连接。这种连接可从例如DE 200 23 422 U1的图1中看到，该图中显示了一种塑料压缩空气罐。在金属压力罐的配置中，套管一般焊接在外底座或壳体中的钻孔上。在此，再次通过MAG焊接工艺焊接套管，其缺点在于套管的焊接产生的成本很高，因为MAG焊接工艺相对缓慢，且焊接材料也是必须的。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺点，特别是提供一种以低成本且简单的方式来制造的多用途运载车的压缩空气罐。
本发明的目的还在于提供一种制造压缩空气罐的有利方法，以及实现所述方法的装置。
通过权利要求1提供的压缩空气罐实现该目的。
一种从权利要求22中获得的制造压缩空气罐的有利方法。
一种从权利要求25中获得的实现该方法的有利装置。
借助在壳体和外底座之间设计接触表面，使得接触表面尖锐地或钝地彼此紧靠，且通过激光焊接来实现壳体和外底座间的连接，无需焊接材料，这样压缩空气罐没有以前经常出现的污垢集中边缘或化学边缘，即，以前出现在外底座上的内锥形凸起或头部(壳体在其上滑动以便为焊缝作好准备)的问题可以根据本发明提供的方案得到解决。
根据本发明的解决方案在罐的内侧提供了最适于喷漆或涂层的表面，这是由于避免了凸起和凹槽(污垢集中边缘或化学边缘)，从而获得了高质量的喷漆或涂层。因此避免了以下情况，即残留物集中在内边缘，在操作过程中，这些残留物在管路中移动，可能会引起制动管路出现问题或类似的问题。
外底座可以通过环焊缝以快速可靠的方式连接至壳体。以便能够使用激光，制作各个接触表面，以使待连接的接触表面尖锐地或钝地彼此紧靠或依大小排列彼此紧靠。在接触表面之间形成的缝隙应尽可能的小，即，接触表面被精细地处理以使所产生的缝隙很小，即适合于激光焊接。
对于产生最佳焊缝，有利的是，调整激光，使激光束打在没有光隙存在的两个接触面之间的缝隙。
在本发明的一个实施例中，可提供具有最大为45°、优选为15°+/-5°的斜角的互相对准的接触表面。在此，该互相对准的接触表面可优选地具有相同的斜角。该斜角的效果是：当外底座应用于壳体的端面时，能够获得两个组件的自定心。斜角可以配置为使待连接的两个组件之间形成燕尾榫。
斜角可以配置为不仅从内向外下降还可以上升。在这两种情况下，获得了组件的自定心，同时避免了光隙。
斜角的缺点在于其产生了额外的生产成本。因此优选地提供了：没有斜角的接触表面，即，接触表面在压缩空气罐的径向平面上运行或位于其中，或在与压力罐的轴垂直的平面延伸。
有利的是，激光器除了用于将外底座焊接在壳体的端面上外，还用于提供具有纵向焊缝的壳体(弯曲之后)。
如果两个激光头用于产生将外底座连接到壳体的轨道焊缝，将是有利的。该激光头同时焊接外底座和壳体之间的接触表面，从而获得了进一步的速度优势。
所有的用于制造压缩空气罐的焊接连接，例如，纵向焊缝和两个轨道焊缝，可在没有焊接材料的情况下通过激光产生。其中的一个优点是：在这种情况下，因为组件仅是微温的，所以没有形成氧化层。
根据本发明，进一步地，通过激光焊接或CD焊接将套管焊接在钻孔上。
这使套管比现有技术更快地被焊接，并且不再需要添加焊接材料。
激光焊接的进一步优点在于：避免了通过MAG焊接规则形成的外观不漂亮的焊缝道。此外在激光焊接中，焊缝的清洁并不是必要的，因此可省略这种在MAG焊缝的情况下经常需要的必要操作。
压缩空气罐一般具有多个套管钻孔，这些钻孔设置在一个或两个外底座和/或壳体上。在此，这种设置在钻孔的内径比套管的内径略大的情况下是有利的。套管可以采用已知的方式，优选地采用内螺纹配置。套管优选地由钢或特殊钢制作。
外底座中的钻孔或孔可通过冲孔模或穿孔机产生。
有利的是，采用激光器将套管在外部径向环绕焊接在压缩空气罐上。
在一个实施例中，套管具有凹口、倒角、(优选为楔形)凹槽等，且设置为在它们与压缩空气罐之间仍然存在由套管形成的毛刺、环形凸起等。在此，设置为：所应用的激光器的激光束从外面穿透进入凹口、倒角或凹槽，以使所述套管的毛刺或环形凸起与压缩空气罐的相邻材料熔合连接。因而能够以特别可靠、快速、稳健的方式将套管焊接到压缩空气罐上。另外有利的是，实现了套管在外部径向环绕位于套管的底侧的压缩空气罐上的焊接。因此，在套管和压缩空气罐之间有可能会渗透杂质的缝隙中不存在杂质。
通过外部应用的激光器对套管的焊接，适用于将套管焊接在外底座和壳体上。
优选地或除此之外，还提供了，用于将套管焊接在外底座的钻孔上的激光器特别是从内部应用。优选地，激光器可将套管的环形表面焊接到压缩空气罐上，该环形表面径向上尽可能宽。在此，再次避免了套管和压缩空气罐之间的径向环绕的缝隙。
熔合边缘应优选地在径向上尽可能宽。
通过应用于外底座的内侧的激光器焊接的套管的一个优点在于：套管能够特别有利地与压缩空气罐的材料熔合。如发明人已经发现的，所述焊接工艺可通过特别可靠的方式来控制。这种工艺需要套管特别适配外底座，因为这样，激光器可特别容易地应用于外底座的内侧。在此优选地，在外底座焊接到壳体之前，将套管焊接到外底座，因为在外底座焊接到壳体之后，激光器不能用于在壳体内焊接。
将套管焊接在压缩空气罐的钻孔上或钻孔周围的其它选择包括使用所谓的CD焊接工艺。CD焊接工艺指的是电容放电焊接。CD焊接是凸出焊接的特殊形式，且如发明人已经发现的，在套管和压缩空气罐的连接上具有特别的优点。通过将压缩空气罐适当地接地，可实现指定位置上的套管在压缩空气罐上的永久可靠的焊接，随后是将电流的适当脉冲仅在几毫秒内施加于套管上。例如通过铜压模将套管应用在压缩空气罐的指定位置，然后使用合适的电流脉冲将套管焊接在压缩空气罐上。特别的优点在于：通过使用所需数量的铜压模，可能在单个操作中同时焊接多个套管。
在本发明的特别有利的改进中，可设置为，套管在其毗邻压缩空气罐的底侧至少有一个熔合边缘，套管通过CD焊接连接至压缩空气罐。因此不是通过区域焊接而是简单地通过将环绕(优选环形)熔合边缘焊接至压缩空气罐的相邻材料，实现套管和压缩空气罐的连接。在本文中，发明人已经认识到，与在套管底侧的熔合边缘的配置相比，套管的区域焊接是不利的。如果熔合边缘在外部径向环状环绕(尽可能宽)套管的底侧，将是有利的，从而避免了压缩空气罐的顶侧和套管的底侧之间的径向环绕缝隙。如有必要，可形成多个环绕熔合边缘，或可在套管的底侧设置多个熔合点或熔合线，从而进一步加强套管至压缩空气罐的焊接，尽管熔合边缘增加了套管的制造成本。
有利的是，形成两个环状环绕熔合边缘。在这种情况下，一个熔合边缘可以配置为使其在外部径向环绕套管的底侧，另一个熔合边缘配置为使其在内部径向环绕套管的底侧。这避免了污垢或杂质灌入套管的下方。如有必要，也可以设置多个，例如，五个熔合边缘。
有利的是，设置用于CD焊接工艺的器件，该装置使套管弹性地固定在压缩空气罐，以确保在施加电流的时候套管被压在压缩空气罐上，从而进一步改善焊接工艺。优选地，施加轻微预应力即可使弹簧压在套管上。
特别有利的是，套管具有能使套管至少一部分插入钻孔的形式。优选地，在此，套管可以被插入壳体中的钻孔或压缩空气罐的外底座中，至套管的底侧基本上位于压缩空气罐的毗邻内侧的平面上，从而避免了污垢集中和化学边缘。例如，可通过设置具有比钻孔的内径略小的外径的套管，使套管插入钻孔。如有必要，也可以设置压配合。可选地，也可以设置为套管具有插入钻孔的凸起、凸出物、锥形物或阶梯状物。在此，套管可以具有比钻孔的内径大的外径，以使套管可以从外部安装到钻孔，且只有套管的锥形物或凸起伸入钻孔中。套管可因此基本上平置于压缩空气罐的外侧，并从外部焊接到罐上。
不论套管是否通过激光或CD焊接工艺来焊接，都证明了有利的是，壳体和/或外底座的环绕钻孔的区域是平的或被平整化。不论是壳体还是外底座都一般具有弧度。迄今为止，这已经通过应用填充焊丝来接纳并适当地补偿。发明人已经认识到，如果套管焊接的区域没有弧度，则能够大大改善套管的焊接。可以通过冲压工具特别有利地产生平整化。
根据本发明，罐的内涂层通过粉末涂层产生。在前面已知的压力罐中，通过湿式涂层工艺(湿式喷漆)涂覆涂层。由于罐的内侧上的凸起和边缘，因此认为只有湿式涂层工艺是必要的，可确保完整的内涂层。现在，根据本发明，避免了罐的内侧上的污垢集中边缘等，可优选利用粉末涂层工艺。
在本文中，有利的是，优选地通过摩擦充电将粉末涂层通过静电涂覆到压缩空气罐的内侧。发明人已经认识到，虽然使用粉末涂层工艺特别适合，但是它也构成了实现方面的问题。壳体和外底座的粉末涂层在它们焊接在一起之前已被证明不太适合。更为有利的是，粉末涂层应该只适用于壳体和外底座焊接在一起的时候。在这种情况下，产生的问题是粉末必须被引入压力罐中。此外，有必要确保粉末粘附到罐的内侧，以实现完整可靠的涂层。在这里，发明人已认识到，最好是通过静电粉末涂层工艺实现，特别优选地通过使用摩擦充电实现。通过静电粉末涂层工艺，一般可理解为，电晕充电涂层和摩擦充电涂层。使用电晕充电涂层的过程是一个高压过程。在使用摩擦充电涂层的情况下，粉末颗粒沿着表面被高速驱动，即借此它们被充电。可以使用摩擦枪将粉末引入压缩空气罐。优选地，在这里，可将套管开口或压缩空气罐中的钻孔中的一个钻孔，优选地，将压缩空气罐的外底座的钻孔中的一个钻孔，作为进入孔。通过摩擦枪的尖端的喷嘴或喷头，将已经通过摩擦充电的粉末喷入压力罐的内部。由于静电电荷，粉末可附着到压缩空气罐的内侧。
静电充电和附着到内壁的工艺基本上是已知的。发明人已认识到，针对压缩空气罐，可以获得压缩空气罐内部的最佳的可靠和均匀的粉末分布。这特别是因为根据本发明，已经在压缩空气罐内部形成了没有凸起和凹槽的几何形状。
根据本发明，摩擦枪首次被驱动进入压缩空气罐应当足够远，使得远离进入孔的压缩空气罐的端部可设有粉末涂层。粉末被喷出后，可以撤出摩擦枪，进而确保了粉末的均匀分布。
内涂层在150℃至250℃、优选200℃(+/-10℃)的温度下烘干。
根据本发明的制造多用途运载车的压缩空气罐的方法，首先，用坯料板弯曲形成圆柱形或管状壳体。进一步通过牵引或冲压生产两个外底座，将两个外底座焊接到所述壳体的端面。在被焊接在一起之前，在至少一个外底座和/或壳体上设置钻孔，在该钻孔上焊接套管。可以在壳体和外底座组合在一起之前或之后，焊接套管。至少压缩空气罐的内侧设有内涂层。根据本发明，在此，通过粉末涂层工艺产生内涂层。进一步地，根据本发明，在壳体和外底座之间设置接触表面，以使接触表面可尖锐地或钝地彼此紧靠，随后通过激光焊接将接触表面焊接在一起，其中无需焊接材料。根据本发明，进一步地，通过激光焊接或CD焊接将套管焊接到钻孔。
从权利要求25中可知实现所述关于在压缩空气罐的内侧产生粉末涂层的工艺的特别优选的装置。在此，该装置应具有喷枪，优选为摩擦喷枪，该摩擦喷枪具有插入压缩空气罐的喷头。此外，该装置应具有螺栓，该螺栓具有插入外底座中的钻孔的内钻孔以便为喷枪提供进入孔。此外，应设置横梁，用于固定压缩空气罐，以使进入孔向下对准。此外，应设置器件，用于通过进入孔引入喷枪，并在运送涂层粉末的过程中再次将喷枪拆下。
已经证明有利的是，需要引入螺栓的喷枪的部分以及喷头具有不超过20mm、优选地不超过15mm的直径。这样具有喷头的喷枪能够特别容易地通过螺栓的内钻孔插入压缩空气罐中。
有利的是，该装置具有预处理压缩空气罐的内侧的器件。预处理在此可包括清洁压缩空气罐的内侧，例如去油、清洗和清除化学物质。从而改善了以下的涂层工艺。
摩擦枪可以由，例如，塑料，优选为聚酰胺或聚乙烯构成。优选地，横梁配置为可固定多个压缩空气罐，例如十二个压缩空气罐。在此有利的是，设置相应数量的摩擦喷枪和螺栓。
有利的是，将压缩空气罐首先固定在横梁上。在此之后，可将具有内钻孔的螺栓插入进入孔。优选地，在此螺栓可具有引入工具，例如，喷枪可通过其插入的漏斗。
该装置可具有用于干燥所涂覆的粉末的器件，所述器件设计为在150℃至250℃、优选200℃(+/-10℃)的温度下进行干燥。这种工艺基本上是现有技术中已知的。
摩擦枪也可用聚四氟乙烯制成或含有聚四氟乙烯。喷头优选地配置为可在各个方向即径向和前后喷涂。
权利要求1和22分别公开了本发明的特别有利的实施例和制造压缩空气罐的特别有利的方法。结合方法步骤22.1至22.3的特征或1.1至1.3的特征产生了特别有利的压缩空气罐，优势互补，使优点相互加强。应当指出，权利要求1的特征1.1、1.2和1.3和权利要求22的方法步骤22.1、22.2和22.3本身分别构成了一项发明，即特征1.1、1.2和1.3和特征22.1、22.2和22.3分别不需要相互组合，以构成根据本发明的解决方案。基于这种说法，分别与前序部分组合的特征1.1、特征1.2和特征1.3本身构成涉及其它权利要求的独立的本发明的解决方案。这同样适用于权利要求22的特征22.1、22.2和22.3。当然，这些特征还可以互相成对组合。
此外，本专利申请还包括套管的两个互相独立的发明实施例。申请人保留关于涉及在底侧具有至少一个环绕熔合边缘的套管的权利要求的权利，如权利要求9中所要求的。进一步，申请人保留由此独立而得的根据权利要求5设计的套管的权利。
本专利申请还包括套管的第三个发明实施例，如权利要求13中所要求的，其可适当地与权利要求14至17组合。申请人保留涉及相应的套管的权利要求的权利。
根据本发明的压缩空气罐适合任何现有的气体。
如果有必要，压缩空气罐可以具有与壳体一体配置的外底座，如DE 20 2005018 579 U1的图6所示。
附图说明
本发明的有利的改进和实施例从进一步的从属权利要求显现。以下参考附图示意性地示出本发明的实施例，其中：
图1示出了压缩空气罐的透视图；
图2示出了压缩空气罐的纵截面；
图3示出了压缩空气罐的外底座的俯视图；
图4a示出了根据图2的细节IV的压缩空气罐的所选部分(即外底座和壳体的接触表面之间的斜滑接触表面的区域)的放大的纵截面；
图4b示出了根据图2的细节IV的压缩空气罐的所选部分(即外底座和壳体的接触表面之间的直滑接触表面的区域)的放大的纵截面；
图5示出了套管焊接在钻孔上的外底座的区域的截面图；
图6示出了通过从外侧应用激光器焊接在压缩空气罐的套管的特别合适的形式；
图7a至图7c示出了通过从外侧应用激光器焊接在压缩空气罐的套管的其它三个合适的形式；
图8示出了外部应用套管的外底座的内侧的视图，通过从内侧应用激光器将该套管焊接在外底座；
图9示出了具有用于CD焊接工艺的熔合边缘的套管的底侧的视图；
图10示出了具有插入压缩空气罐的摩擦喷枪的压缩空气罐的纵截面；
图11示出了用于压力罐的内涂层的改进装置的示意图。
具体实施方式
从现有的一般技术中已经了解了多用途运载车的压缩空气罐，由于这个原因，压缩空气罐的基本工作原理和在多用途运载车中的集成，在下文没有详细研究。仅参考DE 20 2005 018 579 U1和DE 200 23 422 U1即可。
根据本发明的压缩空气罐1能够适用于高压，例如高于70bar的高压。
图1和图2示出了多用途运载车的压缩空气罐1，该压缩空气罐1设置有管状或圆柱形壳体2和两个外底座3。可通过弯曲例如相对较大的坯料板来生产壳体2。基本上可以采用已知的方式通过牵引或冲压来生产外底座。
在示意性实施例中，外底座3为碟形配置或具有压痕。
壳体2和外底座3的材料可以采用多种不同的材料，在示意性实施例中，壳体2和外底座3由金属、优选钢或特殊钢或其合金形成。原则上，压缩空气罐1也可由铝或铝合金形成。
在示意性实施例中，压缩空气罐1的长度介于200mm至1400mm之间。已经证明了优选的是：最短的罐长介于200mm至300mm之间，最长的罐长介于1300mm至1400mm之间。
从图1至图3中看出，压缩空气罐1具有在壳体2和其中一个外底座3中的钻孔4，该钻孔可用于各种管路的连接，例如与消耗装置的连接或用于冷凝水的排放。钻孔4分别设有套管5，该套管5在引出区域可设有内螺纹，以使进一步相通的管线能够简单地连接。压缩空气罐1的内侧1a设有内涂层6，所述内涂层的应用没有在图10和图11中详细显示。
特别是从图1至图4中变得明显，壳体2具有接触表面2a，且外底座3具有接触表面3a，设计为接触表面2a、3a(尖锐地或钝地)彼此紧靠。可在接触表面2a、3a上通过激光焊接将壳体2和外底座3焊接在一起，其中无需焊接材料。图4中示意性地示出了用于这个目的的激光器7。在示意性实施例中，激光器7具有两个激光头，该两个激光头同时将外底座3和壳体2之间的接触表面2a、3a焊接在一起。可选地，当然也可以使用两个或多个激光器。
已经证明，如果壳体2具有2.2mm+/-0.5mm的材料厚度是有利的。
图4a示出了关于压缩空气罐1的径向延伸的平面倾斜或相对于径向成一角度的接触表面2a、3a。从而形成了斜角8，该斜角可达到45°、优选为15°。这提供了相对壳体2的外底座3的自定心。
对于斜角8的产生，在示意性实施例中，可采用对壳体2的边缘或外底座3的边缘进行冲压形成。
图4b示出了相对于图4a的接触表面2a、3a的示意性改进实施例，所述接触表面相对于压缩空气罐1的径向延伸的平面没有倾斜或在表面上滑动。接触表面2a、3a因此在直的或平的设置(即没有彼此倾斜)中彼此紧靠。这种设置相对于图4a所示的实施例是优选的。
壳体2和外底座3的钻孔4可优选地通过穿孔形成。这里钻孔4或孔可以从内向外穿孔得到。接下来，可以在钻孔4的周围区域，利用冲压模具(不再详述)设置平整化物9。图3示意地示出了平整化物9。在示意性实施例中，为所有钻孔4都提供了平整化物9。
可将套管5应用到钻孔4的外侧并焊接到压缩空气罐1的相邻材料。在根据图5至图9的示意性实施例中，设置钻孔的内径大于套管5的内径。
在示意性实施例中，通过激光焊接或CD焊接将套管5焊接到压缩空气罐1上。
在示意性实施例中，套管5由金属、优选地由钢或特殊钢制作。
根据图5，套管5具有基本上均匀的外圆周。如果必要，可设置端面边缘形成轻微倒角。根据图5，设置为从外部应用激光器7，即至外底座的外侧或壳体2的外侧。激光器7的目的是将套管5以环形环绕配置或在径向上尽可能宽地焊接在压缩空气罐1的相邻材料上。图5示意地示出了通过激光器7产生的焊缝10的优选定位。
图6示出了执行根据图5描述的激光焊接工艺的套管5的特别合适的形式。在此套管5具有凹口11或凹槽，该凹口11或凹槽设置在套管5的外周壁，以使套管5形成毛刺12或环形凸起，该毛刺12或环形凸起存在于凹口11或凹槽和压缩空气罐1的外侧之间。所应用的激光器7的激光束从外面穿透进入凹口11或凹槽，以使套管5的毛刺12或环形凸起与压缩空气罐1的相邻材料熔合，即焊接。图6的虚线示出了所产生的焊缝10的优选的定位。凹口也具有楔形槽，因此在楔形槽的下面保留了用于焊接到压缩空气罐的底层材料的毛刺或环形凸起。优选地，套管5的底侧也在周向设有倒角。
图7a至图7c示出了套管的三种特别合适的形式。图7a至图7c也示出了用于将套管5焊接到压缩空气罐1的特别合适的解决方案。
从图7a至图7c中明显看出，在套管5的优选实施例中，套管5具有比钻孔4的内径小的外径。因此套管5可以至少具有沿其轴向长度的一部分被引入或插入所述钻孔4，并被焊接在钻孔的位置。
图7a示出了一个实施例，在该实施例中套管5具有沿其轴向长度基本上不变的外直径。在此将套管5的一个端面底部插入钻孔4，并将其焊接在那里。优选地，可将套管5很深的插入钻孔4，直至套管5插入钻孔4的底侧与外底座3或壳体2的内侧面相接触。
图7a所示的套管5的焊接可通过应用在外侧和/或内侧的激光器7实现。在图7a中，示出了在外侧焊接产生的焊缝10。
图7a所示的解决方案的优点在于套管5非常具有经济价值，优选地可以制作成旋转部件。
根据图7b和图7c所示的实施例中，套管5在底侧具有面向钻孔4的锥形物13和/或轴向凸起和/或凸出物。在此，锥形物13和/或凸起和/或凸出物至少在远离套管5的端部具有比钻孔4的内径小的外径。套管因此可将其锥形物13或凸起或凸出物插入钻孔4，如图7a和图7c中所示。
根据图7b和图7c所示的实施例，锥形物13或凸起或凸出物与套管5一体成形。从图7b和图7c中明显看出，锥形物、凸起或凸出物的外径轮廓优选地要匹配钻孔4的内边缘轮廓。锥形物13因此能够特别容易地插入钻孔4。进一步确保了在激光焊接中不存在光隙。
从图7b和图7c中明显看出，锥形物13或凸起或凸出物具有至少近似地完全填充钻孔4的外径。在两个实施例中，可从内部和/或外部形成焊缝10。在图7b和图7c中，通过激光焊接从外面形成焊缝10，优选这个实施例。
从图7b中明显看出，在这个实施例中，套管具有带有倾斜轮廓的锥形物13或凸起或凸出物。锥形物13或凸起或凸出物具有倒角的外边缘，因此锥形物13或凸起或凸出物的外径朝其自由端的方向逐渐变为锥形物。倒角的角度α可取值为30°至70°之间，优选60°。通过形成倒角可以获得自定心。
图7c示出了套管5的特别优选的实施例。锥形物13、凸起或凸出物配置为外径基本不变的阶梯状物。在此，套管5可制作为旋转部件。在此没有必要在外底座3或壳体2中的钻孔4上形成倒角。优选的，可额外地在外底座中设置倒角。
由于在外底座3或壳体2中取消了倒角，可以特别简单和经济有效的方式通过穿孔来产生钻孔4。
根据图7b和图7c所示的实施例，可看出，锥形物13的底侧基本上与在钻孔4附近的外底座3或壳体2的内侧的平面持平。
图7a至图7c中所示的实施例相对于根据图5和图6所示的实施例的优点在于：在空气压缩罐1中没有形成污垢集中边缘，这是由于套管5的形式和布置，避免了空气压缩罐1的内侧上的凹槽。
原则上，图7a至图7c所示的示意性实施例可与其它实施例或一般本发明所示的特征结合。
图8示意性地示出了套管5和空气压缩罐1的优选焊接。在此，将激光器7应用到外底座3的内侧。通过在外底座3的内侧的激光器7的作用将安装在空气压缩罐1的外侧的套管5焊接在钻孔4上。优选地，应用激光器7，将套管5的径向外环形表面焊接到空气压缩罐1的相邻材料上。图8的虚线代表径向外环形表面。由于套管5的内径小于钻孔4的内径，所以套管5的内边缘与钻孔4的内边缘重叠。根据本发明，也可设置为，激光器不仅将套管5的一个环形表面焊接到压缩空气罐的相邻材料，而且还焊接两个或多个环形表面。
图9示出了将套管5焊接到钻孔4或压缩空气罐1的其它可能的选择。这里使用CD焊接工艺。将套管5安装在压缩空气罐1的指定位置，并通过电流的短脉冲或通过使用CD焊接工艺将套管5焊接到压缩空气罐1的相邻材料。从图9中明显看出，套管5在其底侧5a具有环绕熔合边缘14。在此，熔合边缘14具有环形轮廓。通过CD焊接工艺将熔合边缘14连接或熔合至压缩空气罐。优选地，熔合边缘14具有楔形轮廓，即，从套管5的底侧5a开始在压缩空气罐1的方向上呈锥形。如有必要，也可将两个或多个熔合边缘14配置在套管5的底侧5a。有利的是，熔合边缘14在外部径向环形环绕套管5的底侧5a。
在示意性实施例中示出的压缩空气罐1在压缩空气罐的内侧1a具有内涂层6，该内涂层6通过粉末涂层工艺产生。在示意性实施例中，在此，将粉末涂层通过静电涂覆到压缩空气罐的内侧1a，为了这个目的，使用了摩擦充电涂层的方法。从图10中可以看出，在示意性实施例中，通过摩擦枪15将粉末涂层引入压缩空气罐1。在此，摩擦枪15具有喷头16，该喷头16可在径向和前后方向喷涂粉末涂层。这相应在图10中示出。
图11示出了执行粉末涂层的特别合适的器件。在此，设置横梁17以固定多个压缩空气罐1。在此，对于每个压缩空气罐1，设置具有喷头16的摩擦枪15。此外，设置具有内钻孔的螺栓18。将螺栓18插入外底座3中的钻孔4，以便为喷枪15提供进入孔。被引入螺栓18的摩擦枪15的部分以及所述喷头16优选地具有不超过20mm、特别优选地不超过15mm的外径。图11所示的装置也具有通过进入孔引入所述摩擦枪15和在运送涂层粉末的过程中再次将所述摩擦枪15拆下的器件19。根据图11，进一步设置用于预处理压缩空气罐1的内侧1a的器件20。此外，设置用于在150℃至250℃、优选200℃的温度下烘干所涂覆的粉末的器件21。可通过合适的悬浮安装使横梁17可移动。横梁17不仅可以固定压缩空气罐1的顶部也可以固定底部。进一步的，可以同时处理多个压缩空气罐1。
在示意性实施例中，可在压缩空气罐1的外侧设有粉末涂层。

Claims (28)

1.一种多用途运载车的压缩空气罐，包括管状或圆柱形壳体，该壳体两端通过焊接的外底座密封，其中至少一个外底座和/或壳体设有钻孔，该钻孔上焊接套管，其中，至少所述压缩空气罐的内侧设有内涂层，其特征在于，
1.1在所述壳体(2)和所述外底座(3)之间设置接触表面(2a、3a)，以使所述接触表面(2a、3a)尖锐地或钝地彼此紧靠，且通过激光焊接在不使用焊接材料的情况下，将所述接触表面(2a、3a)焊接在一起；
1.2通过激光焊接或CD焊接将所述套管(5)焊接到所述钻孔(4)上；及
1.3通过粉末涂层工艺产生所述压缩空气罐(1)的所述内涂层(6)。
2.根据权利要求1所述的压缩空气罐，其特征在于，所述接触表面(2a、3a)位于所述压缩空气罐(1)的径向平面上。
3.根据权利要求1所述的压缩空气罐，其特征在于，所述接触表面(2a、3a)具有最大为45°、优选为15°+/-5°的斜角(8)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，激光器(7)具有两个激光头，该两个激光头同时将外底座(3)和壳体(2)之间的所述接触表面(2a、3a)焊接在一起。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)具有凹口(11)、倒角或凹槽，该凹口(11)、倒角或凹槽设置为与所述压缩空气罐(1)之间存在由所述套管(5)形成的毛刺(12)或环形凸起。
6.根据权利要求5所述的压缩空气罐，其特征在于，所应用的激光器(7)的激光束从外面穿透进入所述凹口(11)、倒角或凹槽(13)，使所述套管(5)的所述毛刺(12)或环形凸起与所述压缩空气罐(1)的相邻材料熔合。
7.根据权利要求1至4中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)焊接在所述钻孔(4)的外部，所述激光器(7)应用于所述外底座(3)的内侧(1a)。
8.根据权利要求7所述的压缩空气罐，其特征在于，所述激光器(7)将所述套管(5)的径向外环形表面焊接在所述压缩空气罐(1)的相邻材料上。
9.根据权利要求1至4中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)在其与所述压缩空气罐(1)毗邻的底侧(5a)上具有至少一个至少近似环形的环绕熔合边缘(14)，该熔合边缘(14)与所述压缩空气罐(1)通过CD焊接方式连接或焊接。
10.根据权利要求9所述的压缩空气罐，其特征在于，所述熔合边缘(14)为环形配置并在外部径向环绕所述套管(5)的底侧。
11.根据权利要求1至4中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)具有比所述钻孔(4)的内径小的外径。
12.根据权利要求11所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)至少具有沿其轴向长度的一部分被引入所述钻孔(4)，并被焊接。
13.根据权利要求1至4中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述套管(5)在底侧具有面向所述钻孔(4)的锥形物(13)和/或轴向凸起和/或轴向凸出物，所述锥形物(13)和/或所述凸起和/或所述凸出物至少在其远离所述套管(5)的端部具有比所述钻孔(4)的内径小的外径。
14.根据权利要求13所述的压缩空气罐，其特征在于，将所述锥形物(13)、凸起或凸出物的外径的轮廓匹配所述钻孔(4)的内边缘的轮廓。
15.根据权利要求13或14所述的压缩空气罐，其特征在于，所述锥形物(13)、凸起或凸出物的外径至少近似地完全填充所述钻孔(4)。
16.根据权利要求13、14或15中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述锥形物(13)、凸起或凸出物具有倒角的外边缘，以使所述锥形物(13)、凸起或凸出物的外径朝其自由端的方向形成锥形物。
17.根据权利要求13、14或15中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述锥形物(13)、凸起或凸出物配置为外径基本不变的阶梯状物。
18.根据权利要求1至17中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，所述壳体(2)和/或所述外底座(3)的围绕所述钻孔(4)的区域是平的或被平整化。
19.根据权利要求18所述的压缩空气罐，其特征在于，通过冲压工具产生平整化物(9)。
20.根据权利要求1至19中的一项所述的压缩空气罐，其特征在于，将粉末涂层通过静电，优选地通过摩擦充电，涂覆到所述压缩空气罐(1)的内侧(1a)上。
21.根据权利要求20所述的压缩空气罐，其特征在于，所述内涂层(6)在150℃至250℃、优选200℃的温度下干燥。
22.一种制造多用途运载车的压缩空气罐的方法，特别针对使用空气悬架的多用途运载车，通过该方法，将坯料板弯曲形成管状或圆柱形壳体，通过牵引或冲压生产两个外底座，并将两个外底座焊接到所述壳体的端面，在至少一个外底座和/或壳体上设置钻孔，该钻孔上焊接套管，且至少所述压缩空气罐的内侧设置内涂层，其特征在于，
22.1在所述壳体(2)和所述外底座(3)之间设置所述接触表面(2a、3a)，以使所述接触表面(2a、3a)尖锐地或钝地彼此紧靠，随后通过激光焊接在不使用焊接材料的情况下，将将所述接触表面(2a、3a)焊接在一起；
22.2通过激光焊接或CD焊接将所述套管(5)焊接到所述钻孔(4)上；及
22.3通过粉末涂层工艺产生所述内涂层(6)。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述粉末涂层工艺为静电粉末涂层工艺，优选地使用摩擦充电方法。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，使用摩擦喷枪(15)，将粉末涂覆到所述压缩空气罐(1)的内侧(1a)。
25.一种实现如权利要求22所述的方法的装置，其特征在于，包括：
25.1喷枪(15)，具有用于插入所述压缩空气罐(1)的喷头(16)；
25.2螺栓(18)，具有用于插入所述外底座(3)中的钻孔(4)的内钻孔，以便为所述喷枪(15)提供进入孔；
25.3横梁(17)，用于固定所述压缩空气罐(1)，以使所述进入孔向下对准；及
25.4器件(19)，用于通过所述进入孔引入所述喷枪(15)，并在运送粉末涂层的过程中再次将所述喷枪拆下。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，设置用于预处理所述压缩空气罐(1)的内侧(1a)的器件(20)。
27.根据权利要求25或26所述的装置，其特征在于，设置用于在150℃至250℃、优选200℃的温度下干燥所涂覆的粉末的器件(21)。
28.根据权利要求25、26或27所述的装置，其特征在于，被引入所述螺栓(18)的所述喷枪(15)的部分以及所述喷头(16)具有不超过20mm、优选不超过15mm的外径。
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