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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Umformung eines
geformten rohrförmigen
Elements und insbesondere auf eine durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellte Schwalbenschwanzverbindung und ein Verfahren zum Verbinden
rohrförmiger
Elemente einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Metallverrohrung
zum Zusammenbauen von Kraftfahrzeugkonstruktionen.
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Rohrförmige Komponenten
durch einen Hydroforming-Prozess herzustellen ist bekannt. Hydrogeformte
rohrförmige
Komponenten werden in Anwendungen zum Aufbau von Kraftfahrzeugkarosserien
zunehmend populär.
Während
der Fertigung einer Fahrzeugkarosserie werden viele der durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten rohrförmigen Komponenten
miteinander verbunden. Ein Verfahren zum Verbinden der durch einen
Hydroforming-Prozess hergestellten rohrförmigen Komponenten besteht
darin, eine gerade geschnittene Stoßverbindung wie in 1 und 1A veranschaulicht herzustellen. Bei
dieser Verbindung haben durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte
rohrförmige
Elemente 6 und 7 gerade geschnittene Enden, und
ein Ende des rohrförmigen
Elements 7 liegt an der Seite des anderen rohrförmigen Elements 6 an
und ist angeschweißt.
Ein weiteres Verfahren zum Verbinden der durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten rohrförmigen
Komponenten besteht darin, eine Flach- oder Überlappverbindung (engl. shirt
tail joint) wie in 2 und 2A veranschaulicht herzustellen. Bei
dieser Verbindung weisen durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte
rohrförmige
Elemente 6 und 8 gerade geschnittene Enden auf,
und das rohrförmige
Element 8 hat einen Flansch 9, der das rohrförmige Element 6 überlappt,
wenn ein Ende des rohrförmigen
Elements 8 an der Seite des anderen rohrförmigen Elements 6 anliegt
und angeschweißt ist.
Diese Verbindungen erfordern jedoch aufgrund der Abmessungsschwankung
und Lageschwankung der Verbindung eine teure Präzisionsbearbeitung beim Schneiden
von Enden.
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Folglich
ist es wünschenswert,
ein neues Verfahren zu schaffen, um rohrförmige Elemente miteinander
zu verbinden, um eine Verbindung zwischen diesen herzustellen. Es
ist ebenfalls wünschenswert,
ein Verfahren zum Miteinanderverbinden rohrförmiger Elemente ohne eine teure
Präzisionsbearbeitung
beim Schneiden von Enden zu schaffen. Ferner ist es wünschenswert,
eine Verbindung, um rohrförmige
Elemente miteinander zu verbinden, zu schaffen, die sich an eine
Abmessungsschwankung und Lageschwankung der Verbindung anpasst.
Daher besteht in der Technik ein Bedarf daran, eine neue Verbindung
und ein neues Verfahren zum Miteinanderverbinden rohrförmiger Elemente
zu schaffen, die diese Wünsche
erfüllen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein neues Verfahren
zum Miteinanderverbinden rohrförmiger
Elemente zu schaffen, um eine Verbindung zwischen diesen herzustellen.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine neue
Verbindung zum Miteinanderverbinden rohrförmiger Elemente zu schaffen.
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Um
die oben erwähnten
Aufgaben zu lösen, ist
die vorliegende Erfindung eine durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellte Schwalbenschwanzverbindung, die ein erstes, durch einen
Hydroforming-Prozess hergestell tes rohrförmiges Element mit einer Vertiefung
darin und ein zweites, durch einen Hydroforming-Prozess hergestelltes
rohrförmiges Element
mit einem Ende umfasst. Das Ende des zweiten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
rohrförmigen
Elements wird über
der Vertiefung des ersten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
rohrförmigen
Elements angeordnet, um das erste, durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellte rohrförmige
Element und das zweite, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte
rohrförmige Element
miteinander zu verbinden, um zwischen dem ersten, durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten rohrförmigen
Element und dem zweiten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten rohrförmigen Element
eine Schwalbenschwanzverbindung zu schaffen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zum Miteinanderverbinden
rohrförmiger
Elemente. Das Verfahren beinhaltet die Schritte, bei denen durch
einen Hydroforming-Prozess ein erstes rohrförmiges Element mit einer Vertiefung
darin hergestellt wird und durch einen Hydroforming-Prozess ein zweites
rohrförmiges
Element mit einem Ende hergestellt wird. Das Verfahren beinhaltet
auch die Schritte, bei denen das Ende des zweiten rohrförmigen Elements über der
Vertiefung des ersten rohrförmigen
Elements angeordnet wird und das erste rohrförmige Element und das zweite
rohrförmige
Element miteinander verbunden werden, um zwischen dem ersten rohrförmigen Element
und dem zweiten rohrförmigen
Element eine Schwalbenschwanzverbindung zu schaffen.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Schwalbenschwanzverbindung geschaffen
wird, um durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte rohrförmige Elemente
miteinander zu verbinden. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist, dass ein Verfahren zum Miteinaderverbinden rohrförmiger Elemente
geschaffen wird, um eine durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte Schwalbenschwanzverbindung
dazwischen zu schaffen. Noch ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung
besteht darin, dass eine Schwalbenschwanzverbindung zwischen durch
einen Hydroforming-Prozess hergestellten rohrförmigen Elementen entlang Grenzflächenrändern ohne
Präzisionsschneiden
von Enden der angefügten,
durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Komponente geschweißt werden
kann, um Hydrorahmenstrukturen für
Fahrzeuge zusammenzubauen. Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden
Erfindung ist, dass die Verbindung und das Verfahren teure Endschnitte
eliminieren und eine unkritische Schweißpositionierung liefern, was
einen einfacheren und schnelleren Zusammenbau von durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
rohrförmigen
Elementen erlaubt. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist, dass die Verbindung und das Verfahren Verbindungsgrenzflächen schaffen,
die Grenzflächen
mit verbreiteter Gehrung (engl. flare bevel interfaces) sind, welche
erwünscht
sind. Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht
darin, das die Verbindung und das Verfahren entlang Schweißlinien
keinen Rand mit einer einzigen Dicke vorgeben, wodurch die Möglichkeit
eines Durchbrennens während der
Schweißung
reduziert wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist noch, dass die Verbindung und das Verfahren Verbindungen schaffen,
die innerhalb einer größeren Lagetoleranz
angeordnet werden können,
weil in den Grenzflächen
keine Spalte erzeugt werden. Ein anderer Vorteil der vorliegenden
Erfindung ist, dass die Verbindung und das Verfahren durch Kontakt
zwischen geformten Konturen und abgestimmten Löchern in dem zusammenpassenden
Teil einen wirksamen Anordnungszustand (engl. net positioning condition)
schaffen. Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist noch,
dass die Verbindung und das Verfahren wirksame Merkmale (engl. netting
features) schaffen, die in dem formenden Gesenk erzeugt werden,
und folglich mit anderen Merkmalen auf den Teilen gut abgestimmt
sind, was eine sehr geringe Abmessungsschwankung ergibt. Noch ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verbindung
und das Verfahren die Kosten, um dreistufige Schnitte zum Abkanten
oder Laserschnitte in dem Befestigungsteil zu erzeugen, vermeidet.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert; in
dieser zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer gerade geschnittenen Stoßverbindung
nach dem Stand der Technik für
rohrförmige
Elemente;
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1A eine
Schnittansicht, gelegt entlang einer Linie 1A-1A von 1;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Flachverbindung nach dem Stand der
Technik für rohrförmige Elemente;
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2A eine
Schnittansicht, gelegt entlang einer Linie 2A-2A von 1;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, um rohrförmige
Elemente zu verbinden;
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3A eine
Schnittansicht, gelegt entlang einer Linie 3A-3A von 3;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung,
um rohrförmige
Elemente zu verbinden;
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4A eine
Draufsicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung
von 4;
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4B eine
Aufrissansicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Schwalbenschwanzverbindung von 4;
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4C eine
perspektivische Ansicht eines Teils der durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten Schwalbenschwanzverbindung von 4;
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4D eine
Schnittansicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Schwalbenschwanzverbindung von 4;
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5 eine
perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung, um
rohrförmige
Elemente zu verbinden;
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5A eine
Draufsicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung
von 5;
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5B eine
Aufrissansicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Schwalbenschwanzverbindung von 5;
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5C eine
perspektivische Ansicht eines Teils der durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten Schwalbenschwanzverbindung von 5;
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5D eine
Schnittansicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Schwalbenschwanzverbindung von 5;
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6A eine
perspektivische Ansicht noch einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung,
um rohrförmige
Elemente zu verbinden;
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6B eine
perspektivische Ansicht eines Teils der durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten Schwalbenschwanzverbindung von 6A;
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6C eine
Aufrissansicht der durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Schwalbenschwanzverbindung von 6A.
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungen und insbesondere auf 3 und 3A ist
eine Ausführungsform
einer durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten Schwalbenschwanzverbindung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung für
rohrförmige
Elemente 12 und 14 zur Nutzung beim Ausführen eines Verfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Verbinden der rohrförmige Elemente 12 und 14 mit der
durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten Schwalbenschwanzverbindung 10 dazwischen
für eine
Montage in (nicht dargestellten) Kraftfahrzeugkonstruktionen dargestellt.
Das Verfahren beinhaltet den Schritt, bei dem ein erstes rohrförmiges Element 12 und
ein zweites rohrförmiges
Element 14 bereitgestellt werden. Das erste und zweite
rohrförmige
Element 12 und 14 sind aus einem Metallmaterial
hergestellt. In einer Ausführungsform
hat das erste rohrförmige
Element 12 eine im Wesentlichen rechtwinklige Querschnittform
und verläuft
axial, und das zweite rohrförmige
Element 14 hat eine im Wesentlichen rechtwinklige Querschnittform
und erstreckt sich axial. Das zweite rohrförmige Element 14 weist
ein axial verlaufendes Ende 16 auf, das mit einer Seite
des ersten rohrförmigen
Elements 12 so verbunden ist, dass ein Teil des ersten
rohrförmigen
Elements 12 überlappt
wird, wenn das erste und zweite rohrförmige Element 12 und 14.
durch das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung verbunden werden. In der veranschaulichten Ausführungsform
ist das zweite rohrförmige
Element 14 unter einem Winkel Alpha (α) von neunzig Grad (90°) im Wesentlichen
senkrecht zum ersten rohrförmigen
Element 12 orientiert. Es sollte festgestellt werden, dass
die Verbindung 10 eine überlappende
oder Schwalbenschwanzverbindung ist.
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Das
Verfahren beinhaltet auch den Schritt, bei dem eine im Wesentlichen
mit 18 bezeichnete Vertiefung in einer Oberfläche des ersten rohrförmigen Elements 12 gebildet
wird. Die Vertiefung 18 weist mehrere planare erste, zweite,
dritte und vierte Oberflächen 20; 22, 24, 26 auf.
Die erste Oberfläche 20 ist
eine im Wesentlichen horizontale Oberfläche, und die zweite Oberfläche 22 ist
eine im Wesentlichen geneigte Oberfläche, die von einem Ende der ersten
Oberfläche 20 aus
unter einem Winkel nach oben verläuft. Die dritte Oberfläche 24 ist
eine im Wesentlichen geneigte Oberfläche, die von einer Seite der
ersten Oberfläche 20 aus
unter einem Winkel nach oben verläuft, und die vierte Oberfläche 26 ist eine
im Wesentlichen geneigte Oberfläche,
die von der anderen Seite der ersten Oberfläche 20 aus unter einem
Winkel nach oben verläuft.
Das erste rohrförmige
Element 12 weist auch eine kompensierende Oberfläche 28 auf,
die einen nominellen Querschnittumfang des rohrförmigen Elements 12 wahrt.
Die kompensierende Oberfläche 28 ist
eine im Wesentlichen planare Oberfläche, die sich im Wesentlichen senkrecht
zur ersten Oberfläche 20 der
Vertiefung 18 nach unten erstreckt. Das erste rohrförmige Element 12 kann
eine Apertur 30 aufweisen, die sich durch dessen obere
Wand 32 erstreckt. Es sollte festgestellt werden, dass
das erste rohrförmige
Element 12 eine monolithische Struktur ist, die vollständig, einheitlich
und einstückig
ist. Es sollte auch festgestellt werden, dass das erste rohrförmige Element 12 durch
einen Hydroforming-Prozess hergestellt wird, um die Vertiefung 18 in
einer zu beschreibenden Weise auszubilden.
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Das
Verfahren beinhaltet den Schritt, bei dem das Ende 16 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 mit einer nominellen Form gebildet wird, die in
einen Querschnitt übergeht,
der einer Kontur der Vertiefung 18 des ersten rohrförmigen Elements 12 entspricht.
Das Ende 16 weist mehrere planere erste, zweite, dritte
und vierte Oberflächen 34, 36, 38, 40 auf.
Die erste Oberfläche 34 ist
eine im Wesentlichen horizontale Oberfläche, und die zweite Oberfläche 36 ist
eine im Wesentlichen geneigte Oberfläche, die von einem Ende der
ersten Oberfläche 34 aus
unter einem Winkel nach oben verläuft. Die dritte Oberfläche 38 ist
eine im Wesentlichen geneigte Oberfläche, die sich von einer Seite
der ersten Oberfläche 34 aus unter
einem Winkel nach oben erstreckt, und die vierte Oberfläche 40 ist
eine im Wesentlichen geneigte Oberfläche, die von der anderen Seite
der ersten Oberfläche 34 aus
unter einem Winkel nach oben verläuft. Die erste Oberfläche 34 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 entspricht einer Breite der ersten Oberfläche 20 des
ersten rohrförmigen
Elements 12, und die zweite Oberfläche 36 des zweiten
rohrförmigen
Elements 14 verjüngt
sich in der Tiefe abgestimmt mit der zweiten Oberfläche 22 des
ersten rohrförmigen
Elements 12. Die dritte Oberfläche 38 und die vierte
Oberfläche 40 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 entsprechen der dritten Oberfläche 24 und
der vierten Oberfläche 26 des
ersten rohrförmigen
Elements 12. Das Ende 16 weist auch eine planare
fünfte
Oberfläche 42 auf,
die eine im Wesentlichen horizontale Oberfläche ist, welche von einem oberen
Ende der zweiten Oberfläche 36 aus
axial verläuft.
Das zweite rohrförmige
Element 14 kann eine Apertur 44 aufweisen, die
sich durch eine obere Wand 46 und eine untere Wand 48 des
Endes 16 erstreckt. Die Apertur 44 des zweiten
rohrförmigen
Elements 14 ist vorzugsweise mit der Apertur 30 des ersten
rohrförmigen
Elements 12 ausgerichtet. Es sollte festgestellt werden,
dass das zweite rohrförmige
Element 14 eine monolithische Struktur ist, die vollständig, einheitlich
und einstückig
ist. Es sollte auch festgestellt werden, dass die erste Oberfläche 34 ein
Zug- oder Kuppelabschnitt (engl. drag section) ist. Ferner sollte
festgestellt werden, dass das zweite rohrförmige Element 14 durch
einen Hydroforming-Prozess hergestellt wird, um das Ende 16 in
einer zu beschreibenden Weise zu bilden.
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Das
Verfahren beinhaltet den Schritt, bei dem das Ende 16 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 in der Vertiefung 18 des ersten rohrförmigen Elements 12 angeordnet
und ein Überlappungsbereich
oder eine Schwalbenschwanzverbindung 10 gebildet wird.
In einer Ausführungsform
beinhaltet das Verfahren den Schritt, bei dem das erste rohrförmige Element 12 und
das zweite rohrförmige
Element 14 miteinander verbunden werden. Die Verbindung
wird vorzugsweise geschaffen, indem entlang einer Grenzfläche zwischen
dem ersten rohrförmigen Element 12 und
dem zweiten rohrförmigen
Element 14 geschweißt
wird. Die Schweißung
erfolgt an einer Oberseite der oberen Wand 32 des ersten
rohrförmigen
Elements 12 und entlang der ersten, dritten und vierten
Oberfläche 34, 38 und 40 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 an einer Seitenfläche des ersten rohrförmigen Elements 12.
Es sollte festgestellt werden, dass die erste Oberfläche 20 des
ersten rohrförmigen
Elements 12 eine Breite der ersten Oberfläche 34 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 hat und die Flexibilität erlaubt, dass das zweite
rohrförmige
Element 14 um bis zu einer Stre cke der ersten Oberfläche 34 des
zweiten rohrförmigen
Elements 14 verschoben wird, während eine umlaufende Schweißung weiterhin
noch möglich
ist. Es sollte auch festgestellt werden, dass die enge Entsprechung
der Vertiefung 18 im ersten rohrförmigen Element 12 und der Übergangsformen
im Ende 16 des zweiten rohrförmigen Elements 14 eine
vierseitige wirksame Anordnung der ersten und zweiten rohrförmigen Elemente 12 und 14 schafft.
Ferner sollte erkannt werden, dass die Aperturen 30 und 34 in
den ersten und zweiten rohrförmigen
Elementen 12 bzw. 14 eine vollständige dreidimensionale
geometrische Beziehung schaffen, die ohne dass ein ergänzendes
Teil in Eingriff steht (engl. supplementary part gaging), zwischen
den ersten und zweiten rohrförmigen
Elementen 12 und 14 erreicht wird.
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Das
Verfahren beinhaltet ferner den Schritt, in dem das erste rohrförmige Element 12 und
das zweite rohrförmige
Element 14 durch einen Hydroforming-Prozess hergestellt
werden, bevor das erste rohrförmige
Element 12 und das zweite rohrförmige Element 14 aneinander
angeordnet werden. Sowohl das erste rohrförmige Element 12 als
auch das zweite rohrförmige
Element 14 werden in einem (nicht dargestellten) Gesenksatz
platziert, der aus einer (nicht dargestellten) oberen Gesenkhälfte und
einer (nicht dargestellten) unteren Gesenkhälfte besteht. Die obere Gesenkhälfte umfasst
einen rohrförmigen Hohlraumteil
zur Formgebung für
entweder das erste rohrförmige
Element 12 oder das zweite rohrförmige Element 14.
Desgleichen umfasst die untere Gesenkhälfte einen rohrförmigen Hohlraumteil
zur Formgebung für
entweder das erste rohrförmige
Element 12 oder das zweite rohrförmige Element 14.
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Die
Enden von sowohl dem ersten rohrförmigen Element 12 als
auch dem zweiten rohrförmigen Element 14 werden
abgedichtet, und ein Hydraulikfluid wird unter Druck in sowohl das
erste rohrförmige Element 12 als auch
das zweite rohrförmige
Element 14 gepumpt. Die obere Gesenkhälfte und untere Gesenkhälfte werden
fortschreitend geschlossen, so dass sowohl das erste rohrförmige Element 12 als auch
das zweite rohrförmige
Element 14 fortschreitend verformt werden und das darin
gefangene, unter Druck gesetzte Fluid die Wände sowohl des ersten rohrförmigen Elements 12 als
auch des zweiten rohrförmigen
Elements 14 in die Hohlraumteile des Gesenks expandiert.
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Die
Gesenkhälften
werden ganz aufeinander geschlossen, wobei entweder das erste rohrförmige Element 12 oder
das zweite rohrförmige
Element 14 zwischen den Gesenkhälften fest eingeklemmt werden.
Während
dieses Schließens
der Gesenkhälften kann
ein verhältnismäßig konstanter
hydraulischer Druck innerhalb des jeweiligen ersten rohrförmigen Elements 12 oder
zweiten rohrförmigen
Elements 14 gehalten werden, indem ein (nicht dargestelltes)
Druckentlastungsventil in die Abdichtung eingebaut wird, die deren
Enden umschließt,
so dass das Hydraulikfluid aus dem rohrförmigen Element gezwungen werden
kann, während
es kollabiert.
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Ist
das Gesenk einmal geschlossen, wird dann das erste rohrförmige Element 12 oder
zweite rohrförmige
Element 14 zu einem endgültigen Querschnittprofil expandiert,
indem der hydraulische Druck erhöht
wird, der ausreicht, um die Fließgrenze des ersten rohrförmigen Elements 12 oder
des zweiten rohrförmigen
Elements 14 zu überschreiten,
so dass das jeweilige rohrförmige
Element in Übereinstimmung
mit den Hohlraumteilen zur rohrförmigen Formgebung
der Gesenkhälften
gezwungen wird. Die Gesenkhälften
werden dann geöffnet,
um eine Entnahme des fertiggestellten ersten rohrförmigen Elements 12 oder
des zweiten rohrförmigen
Elements 14 aus den Gesenkhälften zu gestatten. Es sollte
festgestellt werden, dass die Gesenkhälften dafür ausgelegt sind, die gewünschte rohrförmige Querschnittform
zu schaffen und entweder die Vertiefung 18 in dem ersten
rohrförmigen
Element 12 oder dem Ende 16 des zweiten rohrförmigen Elements 14 zu
bilden.
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Bezugnehmend
auf 4 bis 4D ist eine weitere Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung der Verbindung 10 dargestellt. Gleiche Teile
der Verbindung 10 weisen um Einhundert (100) erhöhte Bezugsziffern
auf. In dieser Ausführungsform
umfasst die Verbindung 110 das erste rohrförmige Element 112 und
das zweite rohrförmige
Element 114. Das erste rohrförmige Element 112 weist
die Vertiefung 118 mit der ersten, zweiten, dritten und vierten
Oberfläche 120, 122, 124, 126 auf.
Das erste rohrförmige
Element 112 weist auch die kompensierende Oberfläche 128 und
die Apertur 130 auf, die durch dessen obere Wand 132 verläuft.
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Das
zweite rohrförmige
Element 114 weist das erste Ende 116 mit der ersten,
zweiten, dritten und vierten Oberfläche 134, 136, 138, 140 auf.
Das erste Ende 116 weist auch die fünfte Oberfläche 142 auf und kann
die Apertur 144 enthalten, die sich durch die obere Wand 146 und
die untere Wand 148 des Endes 116 erstreckt.
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In
der in 4 bis 4D veranschaulichten Ausführungsform
sind das erste rohrförmige
Element 112 und das zweite rohrförmige Element 114 nicht zueinander
senkrecht, sondern sind unter einem Winkel Alpha (α) von weniger
als neunzig Grad (90°) orientiert.
Das erste rohrförmige
Element 112 weist die Vertiefung 118 auf, die
entlang der Achse des zweiten rohrförmigen Elements 114 orientiert
ist, so dass eine Bewegung des zweiten rohrförmigen Elements 114 über bis
zu einer Strecke der ersten Oberfläche 134 möglich ist,
während
ein Kontakt zwischen dem ersten rohrförmigen Element 112 und
dem zweiten rohrförmigen
Element 114 beibehalten wird, um eine umlaufende Schweißung zu
ermöglichen.
Es sollte auch festgestellt werden, dass die Verbindung 110 wie
vorher beschrieben geschweißt
werden kann.
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Bezugnehmend
auf 5 bis 5D ist noch eine weitere Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung der Verbindung 10 dargestellt. Gleiche Teile
der Verbindung 10 weisen um Zweihundert (200)
erhöhte
gleiche Bezugsziffern auf. In dieser Ausführungsform umfasst die Verbindung 210 das
erste rohrförmige
Element 212 und das zweite rohrförmige Element 214.
Das erste rohrförmige
Element 212 weist die Vertiefung 218 mit der ersten, zweiten,
dritten und vierten Oberfläche 220, 222, 224, 226 auf.
Das erste rohrförmige
Element 212 enthält
auch die kompensierende Oberfläche 228 und die
Apertur 230, die sich durch deren obere Wand 232 erstreckt.
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Das
zweite rohrförmige
Element 214 weist das Ende 216 mit der ersten,
zweiten, dritten und vierten Oberfläche 234, 236, 238, 240 auf.
Das Ende 216 weist auch die fünfte Oberfläche 242 auf und kann
die Apertur 244 enthalten, die durch die obere Wand 246 und
die untere Wand 248 des Endes 216 verläuft.
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In
der in 5 bis 5D veranschaulichten Ausführungsform
wird die dritte Oberfläche 224 des ersten
rohrförmigen
Elements 212 in der gleichen Ausrichtung wie das erste
rohrförmige
Element 12 von 3 erzeugt. In dieser Ausführungsform
ist die erste Oberfläche 220 des
ersten rohrförmigen
Elements 212 nicht länger
ein Rechteck, sondern die erste Oberfläche 234 und die vierte
Oberfläche 240 des
zweiten rohrförmigen
Elements 214 und die vierte Oberfläche 226 des ersten
rohrförmigen
Elements 212 sind derjenigen von 4 ähnlich.
Die zweite Oberfläche 222 des
ersten rohrförmigen
Elements 212 behält
die gleiche Neigung zur Oberseite des rohrförmigen Elements 212 bei,
hat aber nicht die gleiche Form. Es sollte auch festgestellt werden, dass
die Verbindung 210 wie vorher beschrieben geschweißt werden
kann.
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Bezugnehmend
auf 6A bis 6C ist noch
eine weitere Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung der Verbindung dargestellt. Gleiche Teile der Verbindung 10 weisen
um Dreihundert (300) erhöhte gleiche Bezugsziffern auf.
In dieser Ausführungsform
umfasst die Verbindung 310 das erste rohrförmige Element 312 und
das zweite rohrförmige
Element 314. Das erste rohrförmige Element 312 weist
die Vertiefung 318 mit der ersten, zweiten, dritten und
vierten Oberfläche 320, 322, 324, 326 auf. Das
erste rohrförmige
Element 312 weist auch die kompensierende Oberfläche 328 und
die Apertur 330 auf, die sich durch deren obere Wand 332 erstreckt.
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Das
zweite rohrförmige
Element 314 weist das Ende 316 mit der ersten,
zweiten, dritten und vierten Oberfläche 334 (nicht dargestellt), 338, 340 auf.
Das Ende 316 kann die hindurch verlaufende Apertur 344 aufweisen.
In der veranschaulichten Ausführungsform
kann die Verbindung 310 einen einzelnen oder doppelten
Schweißzangenflansch
zum herkömmlichen
Punktschweißen
aufweisen. Es sollte auch festgestellt werden, dass die Verbindung 310 wie
vorher beschrieben geschweißt
werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde veranschaulichend beschrieben. Es versteht
sich, dass die Terminologie, welche verwendet wurde, eher als Beschreibung
denn als Beschränkung
gedacht ist.
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Viele
Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im
Lichte der obigen Lehren möglich.
Innerhalb des Umfangs der beigefügten
Ansprüche
kann daher die Erfindung anders als konkret beschrieben in die Praxis
umgesetzt werden. Eine durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte Schwalbenschwanzverbindung
und ein Verfahren zum Verbinden rohrförmiger Elemente umfassen ein erstes,
durch einen Hydroforming-Prozess hergestelltes rohrförmiges Element
mit einer Vertiefung darin und ein zweites, durch einen Hydroforming-Prozess
hergestelltes rohrförmiges
Element mit einem Ende. Das Ende des zweiten, durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellten rohrförmigen
Elements wird über
der Vertiefung des ersten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
rohrförmigen
Elements angeordnet, um das erste, durch einen Hydroforming-Prozess
hergestellte rohrförmige
Element und das zweite, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellte
rohrförmige
Element miteinander zu verbinden, um eine Schwalbenschwanzverbindung
zwischen dem ersten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
rohrförmigen
Element und dem zweiten, durch einen Hydroforming-Prozess hergestellten
Element zu schaffen.