DE102004022017A1 - Production of a pipe system for transporting gases or liquids comprises connecting half shells by resistance welding, especially capacitor discharge welding - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gasleitsystems sowie ein Gasleitsystem, welche insbesondere in Airbagsystemen verwendet werden, wobei das Gasleitsystem mindestens eine Rohrleitung aus Metall aufweist.The The invention relates to a method for producing a gas control system as well as a gas control system, which is used in particular in airbag systems be, with the gas control system at least one pipeline Metal has.
Gasleitsysteme der eingangs genannten Art werden insbesondere in Fahrzeuge eingebaut, um in Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs die mittlerweile an verschiedenen Stellen im Fahrzeug angeordneten Airbags aufzublasen, die den Aufprall der Fahrzeuginsassen auf Fahrzeugteile mindern oder verhindern sollen.gas control systems of the type mentioned above are in particular installed in vehicles, in case of a collision of the vehicle meanwhile at different Make airbags inflated in the vehicle inflate the impact to reduce or prevent the vehicle occupants to vehicle parts.
Beim Aufprall wird dabei das in einer den jeweiligen Airbags zugeordneten Gaspatrone gespeicherte Gas schlagartig freigesetzt und durch die entsprechenden Gasleitsysteme dem Airbag zugeleitet.At the Impact is the one assigned to the respective airbags Gas cartridge stored gas suddenly released and through the corresponding gas control systems fed to the airbag.
Neben den seit bereits geraumer Zeit eingesetzten Fahrer- und Beifahrerairbags, für die aufgrund der Integrationsmöglichkeiten in das Lenkrad bzw. in das Armaturenbrett ein relativ großer Bauraum zur Verfügung steht, werden in zunehmender Weise Airbags, nämlich Window- Airbags, Side-Airbags, Kopf-Airbags etc. an solchen Stellen im Fahrzeug eingesetzt, an denen nur ein geringer Bauraum zur Integration der Airbags zur Verfügung steht.Next the driver and passenger airbags already in use for some time, for the due to the integration possibilities in the steering wheel or in the dashboard a relatively large space to disposal air bags, namely, window airbags, side airbags, Head airbags, etc. used in such places in the vehicle, on which only a small space for the integration of airbags is available.
Der Einbau derartiger Airbags setzt deshalb in besonderer Weise die Verwendung von speziell geformten Gasleitsystemen voraus. Diese lassen sich jedoch u.a. aufgrund der Mindestbiegeradien der für die Gasleitsysteme verwendeten metallenen Rohrleitungen sowie aufgrund der zum Teil sehr komplexen Form nur mit einem sehr hohen technischen und finanziellen Aufwand fertigen, wobei die Gasleitsysteme zum Teil aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Rohrleitungen hergestellt werden müssen, damit diese die gewünschte Form aufweisen.Of the Installation of such airbags therefore sets in a special way Use of specially shaped gas control systems. These but can u.a. due to the minimum bending radii of the gas control systems used metal piping as well as due in part very complex form only with a very high technical and financial Manufacture effort, the gas control systems partly from two or several interconnected piping must be made so this the desired Have shape.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das die kostengünstige Herstellung auch komplexer Gasleitsysteme ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes, komplexes Gasleitsystem bereitzustellen.Of the Invention has for its object to provide a method the cost-effective production also allows complex gas control systems. The invention is Furthermore, the object of a simple to manufacture, complex To provide gas control system.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie ein Gasleitsystem gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The Invention solves the object by a method according to claim 1 and a gas control system according to claim 7. Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung des Gasleitsystems aus zwei metallenen Halbschalen, die entlang ihrer Längsränder miteinander verbunden werden. Die verbundenen Halbschalen formen dabei eine gasdichte Rohrleitung, die im Betriebszustand das gespeicherte Gas zu dem jeweiligen Airbag leitet.characteristic for the inventive method is the production of the gas control system from two metal halves, along each other along their longitudinal edges get connected. The connected half shells form one gas-tight pipeline, which in the operating state the stored gas leads to the respective airbag.
Die Verwendung der Halbschalen, die bereits den dem Gasleitsystem entsprechenden Verlauf aufweisen und zudem eventuell gewünschte Halterungen, Laschen, Ösen oder dergleichen aufweisen können, ermöglicht es, vollständig auf eine Biegung der Rohrleitungen zu verzichten. Somit können auch Gasleitsysteme mit abgewinkelten Rohrleitungen gefertigt werden, deren Biegeradien kleiner sind als die durch den Rohrdurchmesser festgesetzten Mindestradien, die in der Regel dem 2 ½-fachen des Rohrdurchmessers entsprechen.The Use of the half-shells, which already correspond to the gas control system History and also have any desired brackets, tabs, eyelets or may have allows it, completely to refrain from bending the pipes. Thus, also gas control systems be made with angled pipes whose bending radii are smaller than the minimum radii set by the pipe diameter, which is usually 2½ times correspond to the pipe diameter.
Insbesondere gegenüber der herkömmlichen Herstellung von Gasleitsystemen, die aus mehreren einzelnen Rohrleitungen gebildet werden, welche aufwendig gebogen, geschnitten, gebohrt und durch Schweißen, Verklemmen oder Verpressen miteinander verbunden werden müssen, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, daß beim Vorliegen der entsprechend ausgebildeten Halbschalen ein einziger Herstellungsschritt ausreicht, um das Gasleitsystem zu fertigen, womit gegenüber herkömmlichen Verfahren eine erhebliche Zeit- und Kostenreduzierung erzielt werden kann.Especially across from the conventional one Production of gas control systems consisting of several individual pipelines be formed, which is elaborately bent, cut, drilled and by welding, Jamming or crimping must be connected together, draws the process of the invention characterized in that at Presence of appropriately trained half shells a single Production step is sufficient to produce the gas control system, with which usual Procedures a significant time and cost reduction can be achieved can.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, daß es sich besonders gut automatisieren lässt, wodurch die Pass- und Wiederholgenauigkeit in ergänzender Weise gesteigert werden kann.The inventive method is also characterized by the fact that it is particularly easy to automate leaves, whereby the passport and repeatability in complementary Way can be increased.
Die Verbindung der Halbschalen kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen, sofern die Verbindungsart die erforderlichen Berstdrücke der Gasleitsysteme gewährleistet. Zur vorzugsweise stoffschlüssigen Verbindung können ggf. auch geeignete Kleber oder Lote verwendet werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Halbschalen jedoch durch Schweißen, vorzugsweise durch Widerstandsschweißen, insbesondere Kondensatorentladungsschweißen, entlang ihrer Längsränder miteinander verbunden.The Connection of the half shells can basically in any way provided the type of connection meets the required bursting pressures of the Ensures gas control systems. For preferably cohesive Can connect if necessary, also suitable adhesives or solders are used. After a Development of the invention, the half shells, however, by welding, preferably by resistance welding, in particular capacitor discharge welding, connected together along their longitudinal edges.
Insbesondere das Kondensatorentladungsschweißen, bei dem mit einem Hochstromimpuls, der über eine transformierte Kondensatorentladung erzeugt wird, das Material im Kontaktbereich aufgeschmolzen wird, gewährleistet eine über die gesamte Erstreckung der Längsränder gleichmäßige und stabile Verbindung der Halbschalen. Zudem können somit die Halbschalen in einem einzigen Arbeitsgang zu dem Gasleitsystem verbunden werden.Especially the capacitor discharge welding, in that with a high current pulse, which has a transformed capacitor discharge is generated, the material is melted in the contact area, guaranteed one over the entire extent of the longitudinal edges uniform and stable connection of the half-shells. In addition, thus, the half shells be connected in a single operation to the gas control system.
Bedingt durch die extrem kurze Schweißzeit, die in der Regel nur wenige Millisekunden beträgt, wird die Energie nur auf die Schweißzone konzentriert, so daß nur ein sehr geringer Wärmeeintrag in das Material stattfindet. Die verschweißten Werkstücke können praktisch kalt aus einer Schweißanlage oder dergleichen entnommen werden und bleiben besonders formbeständig. Probleme mit der Passgenauigkeit durch Schweißverzug, wie er insbesondere bei herkömmlich hergestellten Gasleitsystemen auftritt, werden somit wirksam vermieden.conditioned by the extremely short welding time, the usually only a few milliseconds, the energy is only on the welding zone concentrated so that only a very low heat input takes place in the material. The welded workpieces can be practically cold from one Welding system or The like are removed and remain particularly dimensionally stable. issues with the accuracy of fit due to welding distortion, as he in particular at conventional produced gas control systems are thus effectively avoided.
Zur ergänzenden Verbesserung der Formstabilität des herzustellenden Gasleitsystem wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, mindestens eine Halbschale zu verwenden, die entlang ihrer Längsränder mit einem Ringbuckel versehen ist, der beim Verbinden der Halbschalen aufschmilzt. Sofern der Ringbuckel nicht bereits bei der Herstellung der Halbschalen an den Längsrändern ausgebildet wurde, kann dieser in einem dem Verbinden vorangehenden Verfahrensschritt an den Längsrändern angeordnet werden.to supplementary Improvement of dimensional stability of the produced gas control system is according to a further embodiment the invention proposes to use at least one half-shell, along with their longitudinal edges a ring hump is provided when connecting the half shells melts. Unless the ring hump is already in production the half-shells formed at the longitudinal edges if this can be done in a connecting step preceding the process arranged at the longitudinal edges become.
Die Verwendung eines Ringbuckels, der zur Verbindung der Halbschalen im wesentlichen vollständig aufschmilzt und das Verbindungsmittel bildet, gewährleistet eine optimale Formstabilität des Gasleitsystems. Insbesondere kreisförmige Rohrleitungen lassen sich somit besonders einfach aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Halbschalen herstellen. Ein andernfalls zu berücksichtigendes Einsinken von Teilbereichen der Halbschalen entlang der Längsränder tritt hierbei nicht auf.The Use of a ring hump, which is used to connect the half-shells essentially complete melts and forms the connecting means, guaranteed optimal dimensional stability of the gas control system. In particular, leave circular pipelines thus particularly easy from two semi-circular in cross section half shells produce. An otherwise to be considered subsidence of Partial areas of the half shells along the longitudinal edges does not occur here.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Ringbuckels, der grundsätzlich beliebig ausgebildet sein kann, vorzugsweise jedoch eine im Querschnitt halbrunde, ellipsoide oder eckige, insbesondere dreieckige Form aufweist, wodurch eine besonders zuverlässige Verbindung erreicht werden kann, besteht darin, daß dieser auch aus einem Material gebildet sein kann, das sich von dem Material für die Halbschalen unterscheidet. Die freie Materialwahl für das Verbindungsmittel ermöglicht es, die Zuverlässigkeit und Güte der Verbindung in ergänzender Weise zu verbessern.One Another advantage of using a Ringbuckels, basically arbitrary may be formed, but preferably a semi-circular in cross-section, ellipsoidal or angular, in particular triangular shape, whereby a particularly reliable Connection can be achieved, is that this may also be formed of a material different from the material for the Half shells are different. The free choice of material for the lanyard allows it, the reliability and Goodness of Connection in complementary Way to improve.
Grundsätzlich erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung beliebig hergestellter, bspw. gießtechnisch oder frästechnisch hergestellter Halbschalen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden jedoch Halbschalen verwendet, die durch Tiefziehen hergestellt sind. Sollten die Halbschalen nicht bereits in verwendbarer Form vorliegen, dann kann der Tiefziehprozess mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kombiniert werden.Basically allowed the inventive method the use of any desired, for example. By casting or milling produced half-shells. According to an advantageous embodiment of Invention, however, half shells are used by deep drawing are made. Should not the half-shells already in usable Form, then the deep drawing process with the inventive method be combined.
Das Tiefziehen zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß damit auch sehr komplexe Formen besonders einfach hergestellt werden können. Das Tiefziehen erlaubt ferner die Verwendung von Blechen mit besonders niedrigen Dicken. Insbesondere können somit Gasleitsysteme mit einer Wandstärke von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 1 mm, hergestellt werden, die sich dadurch auszeichnen, daß sie besonders leicht sind und gleichzeitig die erforderliche Stabilität, insbesondere die erforderlichen Berstdrücke erreichen.The Deep drawing is characterized in particular by the fact that so Even very complex shapes can be produced very easily. The thermoforming also allows the use of sheets with particularly low Thick. In particular, you can thus gas control systems with a wall thickness of 0.5 to 1.5 mm, preferably 1 mm, which are characterized in that they are particularly are lightweight and at the same time the required stability, in particular the required bursting pressures to reach.
Da für die Halbschalen grundsätzlich alle metallischen Werkstoffe verwendet werden können, kann des Gasleitsystem optimal an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die das Gasleitsystem bildenden Rohrleitungen aus verzinktem Vormaterial hergestellt oder werden in einem dem Verbinden der Halbschalen vorangehenden Verfahrensschritt verzinkt.There for the Half shells in principle All metallic materials can be used, the gas control system be optimally adapted to the respective application. After a advantageous development of the invention are the gas control system made of galvanized primary material or be in a preceding the joining of the half-shells method step galvanized.
Das Verzinken ist eine optimale Methode zum Schutz von Stahl. Hierbei wird das Produkt vorzugsweise nach einer speziellen Vorbehandlung entweder feuerverzinkt oder galvanisch verzinkt. Der so aufgebrachte Zinküberzug ist festhaftend, abrieb- und schlagfest. Durch seine hohe Beständigkeit gegen atmosphärische Beanspruchung schützt das Verzinken somit langfristig vor Korrosion.The Galvanizing is an optimal method for protecting steel. in this connection The product is preferably after a special pretreatment either hot-dip galvanized or galvanized. The so applied zinc coating is strong, abrasion and impact resistant. Due to its high resistance against atmospheric Protects stress The galvanizing thus long term from corrosion.
Der so hergestellte Korrosionsschutz, der auch durch den Verbindungsvorgang nicht zerstört wird, ermöglicht es, auf die nachträgliche Aufbringung eines gegebenenfalls geforderten Korrosionsschutzes zu verzichten, so daß die Herstellungskosten für das Gasleitsystem in ergänzender Weise reduziert werden können.Of the so produced corrosion protection, which also by the bonding process not destroyed, allows it, on the subsequent Application of any required corrosion protection to give up, so that the Production costs for the gas control system in complementary Way can be reduced.
Das erfindungsgemäße Gasleitsystem ist dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine das Gasleitsystem bildende Rohrleitung aus zwei entlang ihrer Längsränder miteinander verbundenen Halbschalen gebildet ist. Ein wesentlicher Vorteil dieser Gasleitsysteme besteht in den besonders geringen Herstellungskosten, die aus der Verwendung zweier Halbschalen resultiert, die jeweils bereits die dem Gasleitsystem entsprechende Form aufweisen.The Gas control system according to the invention is characterized in that the at least one pipe forming the gas supply system from two along their longitudinal edges with each other connected half-shells is formed. A significant advantage of this Gas control systems consists in the particularly low production costs, which results from the use of two half-shells, respectively already have the form corresponding to the gas control system.
Insbesondere die Herstellung komplexer Gasleitsysteme, deren derzeitige Herstellung durch Biegen und teilweise umständliches Verbinden entsprechender Rohrleitungen erfolgt, kann wesentlich schneller und kostengünstiger erfolgen. Zudem bergen die erfindungsgemäßen Gasleitsysteme aufgrund der geradlinigen Kontaktflächen, die problemlos zu verbinden sind, ein wesentlich geringeres Risiko für geschwächte Verbindungsstellen, so daß diese besonders zuverlässig sind.Especially the manufacture of complex gas control systems, their current production by bending and sometimes awkward Connecting corresponding piping done can be much faster and cheaper respectively. In addition, the gas control systems according to the invention contain due to the linear contact surfaces, which are easy to connect, a much lower risk for weakened joints, so that these are special reliable are.
Die nach einer Weiterbildung der Erfindung durch Schweißen, vorzugsweise durch Widerstandsschweißen, insbesondere Kondensatorentladungsschweißen, miteinander verbundenen Halbschalen zeichnen sich durch ihren gleichmäßigen Verbindungsbereich auf, der eine besonders hohe Zuverlässigkeit des Gasleitsystems gewährleistet. Die insbesondere beim Kondensatorentladungsschweißen entstehende geringe Wärmeeinflusszone verhindert dabei zuverlässig Gefügeänderungen im Material des Gasleitsystems, die u.U. zu einem Versagen des Systems im Betrieb führen könnten.The according to a development of the invention by welding, preferably by resistance Welding, in particular capacitor discharge welding, interconnected half-shells are characterized by their uniform connection area, which ensures a particularly high reliability of the gas control system. The small heat-affected zone, which arises in particular during capacitor discharge welding, reliably prevents microstructural changes in the material of the gas control system, which could possibly lead to a failure of the system during operation.
Die zur Herstellung des Gasleitsystems verwendeten Halbschalen können grundsätzlich beliebig hergestellt sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Halbschalen jedoch durch Tiefziehen hergestellt. Derartige Halbschalen zeichnen sich insbesondere durch ihre geringen Herstellungskosten aus, die es in ergänzender Weise ermöglichen, die Herstellungskosten des Gasleitsystems zu senken. Zudem weisen die tiefgezogenen Halbschalen über ihre gesamte Erstreckung eine gleichmäßige Wandstärke auf.The Shells used to make the gas control system can basically be arbitrary be prepared. According to a particularly advantageous embodiment However, the half shells of the invention are produced by deep drawing. Such half shells are characterized in particular by their low Production costs which make it possible in a complementary manner reduce the manufacturing costs of the gas control system. In addition, the deep-drawn half shells over their entire extent a uniform wall thickness.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden verzinkte Halbschalen zur Herstellung der das Gasleitsystem bildenden Rohrleitung verwendet. Dadurch kann auf einen separat aufzutragenden Korrosionsschutz verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten derartiger Gasleitsysteme weiter reduziert werden können.To Another embodiment of the invention are galvanized half shells used for the production of the pipeline forming the gas control system. This eliminates the need for a separately applied corrosion protection which reduces the manufacturing costs of such gas control systems can be further reduced.
Die Halbschalen werden nach einer Weiterbildung der Erfindung aus einem Blech mit einer Dicke von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 1mm, hergestellt. Die unter Verwendung dieser Bleche hergestellten Gasleitsysteme zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht aus, wobei gleichzeitig die an das Gasleitsystem gestellten Stabilitätseigenschaften erfüllt werden.The Half shells are according to a development of the invention from a Sheet with a thickness of 0.5 to 1.5 mm, preferably 1mm produced. The gas control systems made using these sheets are characterized by their low weight, while at the same time the stability properties imposed on the gas control system are met.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:below is an embodiment of Invention described with reference to the drawings. In the drawings demonstrate:
Auf
dem umlaufenden Längsrand
Eine
Ausführungsform
eines Verfahrens zur Herstellung des Gasleitsystems
Zuerst werden die Halbschalen
First, the half shells
Die
so hergestellten Halbschalen
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