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Das technische Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft ein Rohrverdickungsverfahren für ein Rohr, besonders ein Lenkrohr, ein nach einem derartigen Verfahren gefertigtes Lenkrohr und ein Fahrzeug mit einem derartigen Lenkrohr. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anpassen der Wanddicke eines Lenkrohrs.
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Verfahren zur Produktion von Lenkrohren haben über viele Jahre Aufmerksamkeit erhalten. Ein Lenkrohr kann ein Teilstück einer Lenkspindel für ein Fahrzeug bilden und kann in der Form einer Hohlwelle ausgeführt sein. Das Lenkrad wird an einem Ende des Lenkrohrs, das in Bezug auf die Fortbewegungsrichtung am weitesten hinten liegt, an der Stelle gesichert. Auf dem Lenkrohrteilstück, das in Bezug auf die Fortbewegungsrichtung am weitesten vorne liegt, kann ein Ritzel gesichert sein, um mit dem Lenkgetriebe ineinander zu greifen.
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Eine Verbindung eines Lenkrohrs mit einem Lenkrad kann mittels einer Gewindeverbindung vorgenommen werden. Das Lenkrohr kann zu diesem Zweck an seinem Ende ein Verbindungsteilstück beinhalten, das, beginnend am Ende des Lenkrohrs, ein im Wesentlichen hohles zylindrisches Teilstück und Letzterem benachbart ein kegelförmiges Teilstück, welches sich zur Mitte des Lenkrohrs hin erweitert, beinhaltet. Das hohlzylindrische Teilstück kann in das Lenkrad eingreifen und weist eine Wanddicke auf. Diese Wanddicke ist größer als die Wanddicke, die für die Übertragung des Drehmoments über die verbleibende Länge des Lenkrohrs erforderlich ist. Herkömmliche Lenkrohre können daher, abgesehen von dem hohlzylindrischen Teilstück, eine größere Wanddicke aufweisen als erforderlich. Anschließende Bearbeitung, insbesondere Hämmern oder ein ähnliches Umformungsverfahren des Rohrs über seine gesamte Längsdimension kann erforderlich sein.
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Lenkrohre müssen mehrere unterschiedliche Anforderungen erfüllen, um Sicherheitsaspekte zu erfüllen. Zum Beispiel muss ein Lenkrohr in der Lage sein, im Fall eines Aufpralls Längsverschiebungen zu absorbieren. Das Lenkrohr muss aus ergonomischen Gründen auch in der Lage sein, innerhalb des Fahrzeugs verstellbar zu sein. Dies legt der Herstellung von Lenkrohren Beschränkungen auf.
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Während es möglich ist, die Wanddicke eines Rohrs durch Hämmern umzuformen, muss nichtsdestotrotz als Ausgangsprodukt ein Rohr eingesetzt werden, das eine größere Wanddicke aufweist als für die erforderliche Drehmomentsübertragung notwendig wäre. Der Lenkspindelteil wird dadurch insgesamt schwer oder das Rohr muss über seine ganze Länge erneut bearbeitet werden, um die Wanddicke, abgesehen vom Verbindungsteilstück, angemessen zu verringern.
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Beim Herstellen von Lenkrohren ist es oft notwendig, mit einem Rohr zu beginnen, das eine dicke Wand aufweist, um das Wandrohr zu verschiedenen Dicken und Profilen zu verarbeiten. Ein Beispiel ist möglicherweise, wenn ein Innengewinde spezifiziert ist, um ein Lenkrad an einer Lenkwelle zu sichern.
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Es werden Anstrengungen unternommen, Verfahren zu finden, die ein Rohr mit einem dickeren Wandteilstück an einem Ende bereitstellen, um die Anbringung eines Lenkrads zu erleichtern, und dass derartige Verfahren einfach und kosteneffektiv durchgeführt werden können. Es ist wünschenswert, einen einfachen und kosteneffektiven Rohrverdickungsprozess für ein Rohr, insbesondere ein Lenkrohr, ein nach einem derartigen Prozess gefertigtes Lenkrohr und ein Fahrzeug mit einem derartigen Lenkrohr bereitzustellen. Genauer gesagt ist es wünschenswert, ein einfaches und kosteneffektives Verfahren zum Anpassen der Wanddicke eines Lenkrohrs bereitzustellen.
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Es ist wünschenswert, die Dicke eines lokalen Bereichs eines dünnwandigen Rohrs zu erhöhen. Der Rohrhandhabung kann leichter Aufmerksamkeit gewidmet werden, während Zeit bei der Herstellung, Gewicht des Rohmaterialgehalts und Kosten beim fertigen Produkt gespart werden. Es ist wünschenswert, ein Schneiden des Rohrs zu vermeiden.
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Angesichts des oben erörterten technischen Hintergrunds besteht ein Bedarf daran, Hämmern oder eine beliebige andere Bearbeitung der verbleibenden Länge eines Rohrs oder Lenkrohrs zu vermeiden. Dies würde es ermöglichen, Arbeit und Kosten zu sparen.
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Es kann wünschenswert sein, ein relativ dünnwandiges Rohr mit einer Verbindung zum Sichern eines Befestigungselements mit Gewinde bereitzustellen. Es besteht ein Bedarf daran, ein Lenkrad an einem Lenkrohr zu sichern. Es ist möglicherweise erforderlich, einen dickeren lokalen Bereich, wie etwa ein Teilstück oder ein Endteilstück eines Rohrs, bereitzustellen, um beispielsweise ein Anschlussstück oder einen Sicherungskragen zu tragen. Zusätzlich oder alternativ kann es wünschenswert sein, beim Verdicken eines Rohrs eine Zahnung bereitzustellen.
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Zusätzlich ist es wünschenswert, die aus einem technischen und/oder wirtschaftlichen Gesichtspunkt unpraktischen Einrichtungen zu vermeiden.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Rohr mit einer dickeren Wand bereitzustellen. Dieses Ziel kann durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Merkmale erreicht werden. Weitere Verbesserungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
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Eine Ausführungsform stellt ein Rohrverdickungsverfahren für ein Rohr bereit, das die folgenden Schritte beinhaltet:
- 1) Bereitstellen eines Rohrs mit einer axialen Länge, die länger als eine gewünschte fertige axiale Länge des Rohrs ist;
- 2) Einführen eines Objekts ins Innere mindestens eines Abschnitts eines Teils des Rohrs und Klemmen des Rohrs, so dass das Klemmen mindestens einen Abschnitt des Teils des Rohrs hält und einen äußeren Durchmesser mindestens eines Abschnitts des Teils des Rohrs reduziert; und
- 3) Reduzieren der axialen Länge des Rohrs auf die gewünschte fertige axiale Länge des Rohrs, wodurch eine Wand mindestens eines Abschnitts des Teils des Rohrs verdickt wird, wobei das Verdicken durch das Objekt und das Klemmen radial eingeschränkt wird und durch verfügbares Rohrmaterial an einem Abschnitt des Teils des Rohrs axial eingeschränkt wird. Die Einführung und das Klemmen können in Schritt zwei in jeder beliebigen Reihenfolge erledigt werden. Die Reduktion wird vorgenommen, während sich das Objekt aus Schritt zwei im Inneren des Rohrs befindet und das Rohr wie in Schritt zwei beschrieben geklemmt ist. Wenn Schritt drei vorgenommen worden ist, kann das Rohr freigegeben werden. Ein derartiges Rohr kann ein Lenkrohr sein. Das Ende des Rohrs mit der verdickten Wand kann an einem Lenkrad anbringbar sein. Der Teil des Rohrs kann ein Endteil des Rohrs sein, wo eine Verdickung erwünscht ist.
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Mindestens der Teil des Rohrs kann formbar sein. Ein derartiger formbarer Zustand des Teils des Rohrs kann durch eine lokale Wärmequelle, vorzugsweise durch elektrisches Induktionswärmen, gebildet werden.
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Das Rohr kann von Haltebacken, die sich fern von dem Teil des Rohrs befinden, gehalten werden, so dass der Teil des Rohrs geklemmt werden kann, besonders wie oben in Verfahrensschritt 2) beschrieben. Das Klemmen und die axiale Reduktion können die Außenseite und/oder die Innenseite mindestens eines Abschnitts des Teils des Rohrs formen.
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Eine innere und/oder eine äußere Gewindefertigung und/oder Zahnung kann/können während des Rohrverdickungsverfahrens dem Rohr bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann/können während des Rohrverdickungsverfahrens das innere Gewinde und/oder die innere Zahnung von dem Objekt bereitgestellt werden und die äußere Gewindefertigung und/oder Zahnung kann/können durch das Klemmen bereitgestellt werden. Eine innere und/oder äußere Form kann/können während des Rohrverdickungsverfahrens dem Rohr bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann/können die innere und/oder äußere Form einen polygonalen Querschnitt aufweisen. All dies kann mindestens einem Abschnitt eines Teils des Rohrs bereitgestellt werden.
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Das Endergebnis kann ein geringfügig kürzeres Rohr sein, bei dem bei einem Ende (oder beiden, falls erforderlich) die überschüssige Länge gestaucht wurde, um ein lokal dickeres Wandteilstück zu erzeugen. Die überschüssige Länge ist dabei der Unterschied zwischen der axialen Länge des Rohrs aus Schritt 1) und der gewünschten fertigen Länge des Rohrs nach der axialen Reduktion von Schritt 3).
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Eine weitere Ausführungsform kann ein Verfahren zum Herstellen eines Lenkrohrs bereitstellen, das das Rohrverdickungsverfahren für ein Rohr beinhaltet. Eine weitere Ausführungsform kann ein Lenkrohr bereitstellen, das gemäß einem der beschriebenen Verfahren gefertigt worden ist. Eine weitere Ausführungsform kann ein Fahrzeug mit einem derartigen Lenkrohr bereitstellen.
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Hierdurch kann ein Rohr mit einem dickeren Wandteilstück einfach und kosteneffektiv bereitgestellt werden. Dies kann auch ein einfaches und kosteneffektives Rohrverdickungsverfahren für ein Rohr, besonders ein Lenkrohr, ein nach einem derartigen Verfahren gefertigtes Lenkrohr und ein Fahrzeug mit einem derartigen Lenkrohr bereitstellen. Hierdurch kann Schneiden vermieden werden. Genauer gesagt kann es ein einfaches und kosteneffektives Verfahren zum Anpassen der Dicke eines Lenkrohrs bereitstellen.
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Hierdurch kann ermöglicht werden, die Dicke eines lokalen Bereichs eines dünnwandigen Rohrs zu erhöhen. Dies stellt eine leichtere Rohrhandhabung bereit, während Zeit bei der Herstellung, Gewicht des Rohmaterialgehalts und Kosten beim fertigen Produkt gespart werden.
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Hierdurch kann ein relativ dünnwandiges Rohr mit einer Verbindung zum Sichern eines Befestigungselements mit Gewinde bereitgestellt werden. Dies kann es ermöglichen, ein Lenkrad an einem Lenkrohr zu sichern. Des Weiteren kann dies einen dickeren lokalen Bereich, wie etwa ein Teilstück oder ein Endteilstück eines Rohrs, bereitstellen, um beispielsweise ein Anschlussstück oder einen Sicherungskragen zu tragen.
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Hämmern oder eine beliebige andere Bearbeitung der verbleibenden Länge eines Rohrs oder Lenkrohrs kann hierdurch vermieden werden. Dies würde es ermöglichen, Arbeit und Kosten zu sparen. Zusätzlich werden aus einem technischen und/oder wirtschaftlichen Gesichtspunkt unpraktische Einrichtungen vermieden.
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Andere technische Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen leicht ersichtlich sein. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung erhalten nur einen Teilsatz der hier dargelegten Vorteile. Kein einzelner Vorteil ist für die Ausführungsformen wesentlich. Jede beliebige beanspruchte Ausführungsform kann mit jeder beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsform/mit beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsformen technisch kombiniert werden.
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Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Patentschrift einbezogen sind und einen Teil davon ausmachen, veranschaulichen bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung und dienen, zusammen mit der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung und der unten gegebenen ausführlichen Beschreibung der bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen, der beispielhaften Erläuterung der Grundsätze der Erfindung.
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1 zeigt ein beispielhaftes Rohr.
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2 zeigt ein Beispiel gemäß einer ersten Ausführungsform.
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3 zeigt ein Beispiel gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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4 zeigt ein Beispiel gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in den Zeichnungen keine Schraffur verwendet.
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1 offenbart ein Beispiel eines Rohrs 10, das verwendet werden kann, wenn ein Rohrverdickungsverfahren für ein Rohr begonnen wird. Das Rohr 10 ist normalerweise hohl und weist zwei Enden auf. Das Rohr 10 kann eine dünne Wand, zum Beispiel eine 0,5 mm bis 3 mm dünne Wand, vorzugsweise eine 1,3 bis 1,8 mm dünne Wand, aufweisen, die dick genug ist, um das Drehmoment von einem Ende des Lenkrohrs 10 auf das andere zu übertragen. Die dünne Wand kann zu dünn sein, um es zu ermöglichen, dass in der dünnen Wand ein Gewinde gefertigt wird, oder zu dünn für die Anbringung eines Lenkrads. Die Wand kann eine einheitliche Wanddicke aufweisen.
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Wie die durch 1 veranschaulichte Ausführungsform zeigt, kann das Rohr 10 eine axiale Länge L1 aufweisen, die sich entlang einer axialen Richtung A des Rohrs 10 erstreckt. Die axiale Länge L1 kann eine beliebige geeignete axiale Länge eines Lenkrohrs 10 sein. Wie unten erläutert, wird die axiale Länge L1 des Rohrs 10 bei dem Rohrverdickungsverfahren auf eine gewünschte fertige Länge L3 des Rohrs 10 reduziert, die kürzer als die anfängliche axiale Länge L1 ist. Die fertige Länge L3 ist in 3 veranschaulicht.
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Während des Rohrverdickungsverfahrens des Rohrs 10 kann ein Teil P oder Teilstück P des Rohrs 10 ein ausgewählter Teil des Rohrs 10 sein, bei dem das Rohr 10 für mindestens einen Abschnitt des Teils P dicker gemacht wird. Der Teil P kann sich zum Beispiel an einem Ende des Rohrs 10 befinden. Der Teil P kann sich zum Beispiel an beiden Enden des Rohrs 10 befinden, wenn beide Enden des Rohrs 10 für mindestens einen Abschnitt des Teils P mit einer dickeren Wand versehen werden sollen. Der Teil P kann der Teil des Rohrs 10 sein, der zum Sichern eines Lenkrads an dem Rohr 10 verwendet wird.
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Entlang der axialen Richtung A des Rohrs 10 betrachtet kann das Rohr 10 normalerweise kreisförmig sein, aber jede beliebige andere geeignete Form wie etwa dreieckig, quadratisch, rechteckig oder ein polygonaler Querschnitt kann verwendet werden. Der äußere Durchmesser des Rohrs 10 ist in 1 als D angegeben. Das Rohr 10 weist ein erstes Ende 11 und ein zweites Ende 12 auf. Eine radiale Richtung R, senkrecht zu der axialen Richtung A, des Rohrs 10 ist in 1 veranschaulicht.
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2 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform, bei der das erste Ende 11 des Rohrs 10 mit einer Klemme 21 geklemmt worden ist. Die Klemme 21 kann ein Verbundwerkzeug sein und kann aus einer Maschine 20 bestehen. Die Klemme 21 kann mindestens einen Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 halten. Die Klemme 21 kann so geformt sein, dass, wenn das Rohr 10 geklemmt wird, die Form des Rohrs 10 verändert wird. In der in 2 veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform weist ein Abschnitt des Teils P eine axiale Länge B an dem ersten Ende 11 des Rohrs 10 auf und wird von der Klemme 21 geklemmt. Der Abschnitt des Teils P mit der axialen Länge B wird durch das Klemmen auf einen kleineren Rohrdurchmesser d als den Rohrdurchmesser D reduziert. Zwischen den Abschnitt des Teils P mit der axialen Länge B mit dem Durchmesser d und einem Teilstück des Rohrs 10 mit dem Durchmesser D vergrößert sich der Durchmesser von d auf D. Die Form des Rohrs und die Form seines Endteilstücks am ersten Ende 11 können durch die Form und das Klemmen der Klemme 21 umgeformt werden. Die Klemme 21 kann verwendet werden, um eine radiale Kraft F1 zu erzeugen, wie in 2 veranschaulicht. Die radiale Kraft F1 kann als eine Klemmkraft F1 wirken, die mindestens einen Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 hält und/oder umformt.
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Um das Rohr 10 zu stützen, kann eine Haltebacke 50 eingerichtet werden. Die Haltebacke 50 kann eine Klemme sein oder jedes beliebige andere geeignete Mittel, das das Rohr 10 in einer radialen Richtung stützt. Bei einer Ausführungsform kann die Haltebacke 50 das Rohr 10 entlang der gesamten axialen Länge des Rohrs 10, die von der Klemme 21 vorsteht, stützen. Bei einer Ausführungsform kann die Haltebacke 50 das Rohr 10 entlang nur einem Abschnitt der axialen Länge des Rohrs 10, die von der Klemme 21 vorsteht, stützen. Die Haltebacke 10 kann an jeder beliebigen geeigneten Stelle entlang dem Rohr 10 positioniert sein. Eine bevorzugte Stelle liegt dicht beim oder am zweiten Ende 12 des Rohrs 10.
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Wie in der beispielhaften Ausführungsform in 4 veranschaulicht, kann die Haltebacke 51 unterschiedliche Formen aufweisen. Die Haltebacke 51 kann derart geformt sein, dass die Haltebacke 51 das Rohr 10 in einer radialen Richtung und in einer axialen Richtung stützt. Dies wird erreicht, indem die Haltebacke die äußere Oberfläche und die Endoberfläche des Rohrs 10 stützt. Die Haltebacke 51 kann eine Oberfläche, die in einer radialen Richtung in das Rohr 10 eingreift, und eine andere Oberfläche, die in das Rohr 10 in einer axialen Richtung eingreift, aufweisen. Die Haltebacke 51 kann alternativ oder zusätzlich dazu die Innenseitenoberfläche des Rohrs 10 stützen.
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Sich 3 zuwendend kann ein Objekt 22, zum Beispiel ein Stopfen, in den Innenraum mindestens eines Abschnitts des Teils P des Rohrs 10 eingeführt werden. Vorzugsweise wird das Objekt 22 eingeführt, bevor die Klemme 21 das Rohr 10 klemmt. Das Objekt 22 weist eine äußere Oberfläche auf, die der Innenseite des Rohrs 10 zugewandt ist und in sie eingreifen kann. Das Objekt 22 kann eine Form aufweisen, die einer gewünschten Form entspricht, die dem Rohr 10 und/oder der Innenseite des Rohrs 10 verliehen werden soll. In 3 weist das Objekt 22 eine gerade glatte Form auf, und dementsprechend wird die Innenseite des Rohrs 22 eines Abschnitts mit der axialen Länge C von Teil P eine gerade und glatte Form aufweisen.
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Eine axiale Kraft F2 kann auf das Ende des Rohrs 10 angewendet werden, wo mindestens ein Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 dicker sein sollte, zum Beispiel an dem ersten Ende 11. In dieser Hinsicht siehe 3. Die axiale Kraft F2 verringert die axiale Länge des Rohrs 10 und erzeugt eine lokal dickere Wand 15. In 3 ist dies durch den Abschnitt mit der axialen Länge C von Teil P veranschaulicht, der eine dickere Wand 15 als die verbleibende Wand des Rohrs 10 aufweist.
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Sich 4 zuwendend kann ein Druckmittel 23 verwendet werden, um die axiale Kraft F2 zu erzeugen, die in 3 veranschaulicht ist. Eine Kraft F3 kann verwendet werden, um auf das Druckmittel 23 zu wirken. Die Kraft F2 kann direkt auf dem Rohr 10 oder indirekt durch die Verwendung anderer Mittel erzeugt werden. Die axiale Kraft F2 kann das Rohr 10 kürzer drücken. Das Endergebnis ist ein geringfügig kürzeres Rohr, bei dem bei einem Ende oder beiden, falls erforderlich, die überschüssige Länge gestaucht wurde, um einen lokal dickeren Wandteil zu erzeugen.
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Mit Bezug auf 1 bis 3 kann die anfängliche axiale Länge L1 zu einer axialen Länge L2 reduziert oder gestreckt werden. Die axiale Länge L2 ist ein Ergebnis des Klemmens des Rohrs 10 mit der anfänglichen Länge L1. Durch dieses Klemmen kann die anfängliche Länge L1 reduziert oder gestreckt werden. Die fertige axiale Länge L3 des Rohrs 10 ist kürzer als die axiale Länge L1, die das Rohr 10 anfänglich aufwies. Die Anwendung einer axialen Kraft auf ein Ende, oder auf beide, falls erforderlich, bewirkt ein Stauchen der axialen Länge L1, um einen lokal dickeren Wandteil zu erzeugen, und bewirkt, dass das Rohr 10 die axiale Länge L3 aufweist. Der Teil P des Rohrs 10 kann ein beliebiger Teil oder ein beliebiges Teilstück des Rohrs 10 sein, wäre aber bei dem Beispiel eines Lenkrohrs ein Teil P, der an einem Ende 11 des Rohrs 10 beginnt und sich eine Distanz hin zu dem anderen Ende 12 des Rohrs 10 erstreckt. Die Distanz kann variieren, ist normalerweise aber mindestens die axiale Länge, die zum Anbringen eines Lenkrads notwendig ist, und/oder die axiale Länge der Klemme 21.
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Mit Bezug auf 2 und 3 beinhaltet der Teil P einen beispielhaften Abschnitt mit der axialen Länge B von Teil P und einen beispielhaften Abschnitt mit der axialen Länge C von Teil P. Die axiale Länge B wird auf die axiale Länge C reduziert, wenn das Rohr 10 kürzer gedrückt wird. Bei einer Ausführungsform formt die Klemme 21 den Abschnitt mit der axialen Länge B von Teil P des Rohrs 10. Diese Länge B wird dann anschließend kürzer gedrückt, wobei über die Länge C ein lokal dickeres Wandteilstück erzeugt wird.
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Ein Abschnitt des Teils P des Rohrs 10, der eine Verformung durchmacht, kann formbar gemacht werden. Zum Beispiel kann ein Teil des Rohrs 10 durch Verwendung von Wärme ausreichend formbar gemacht werden, um die Dicke des Rohrs 10 anzupassen. Bei einer Ausführungsform kann eine lokalisierte Wärmequelle auf das Rohr 10 angewendet werden, zum Beispiel durch Verwendung von elektrischem Induktionswärmen. Zum Beispiel kann ein Heizelement 25 in der Klemme 21 beinhaltet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Heizelement 26 von dem Objekt 22 beinhaltet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Heizelement 27 in dem Druckmittel 23 beinhaltet sein.
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Eine beispielhafte Ausführungsform offenbart ein Verfahren zum Anpassen einer Wanddicke eines Rohrs. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform ein Verfahren zum Anpassen der Dicke eines Lenkrohrs offenbaren. Ein derartiges Verfahren kann zum Beispiel die folgenden Schritte beinhalten:
- 1) Bereitstellen eines Rohrs 10 mit einer axialen Länge L1, die länger als eine gewünschte fertige axiale Länge L3 des Rohrs 10 des Rohrverdickungsprozesses ist;
- 2) in beliebiger Reihenfolge: Einführen eines Objekts 22, zum Beispiel eines Stopfens, ins Innere mindestens eines ersten Abschnitts eines Teils P des Rohrs 10 an einem Ende 11 und Klemmen des Rohrs, so dass das Klemmen mindestens einen zweiten Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 hält und einen äußeren Durchmesser D mindestens eines dritten Abschnitts des Teils des Rohrs 10 reduziert; und
- 3) Reduzieren der axialen Länge des Rohrs 10 auf eine gewünschte fertige axiale Länge L3 des Rohrs 10, wodurch eine Wand 15 mindestens eines vierten Abschnitts des Teils P des Rohrs 10 verdickt wird, wobei das Verdicken durch das Objekt 22 und das Klemmen durch die Klemme 21 radial eingeschränkt wird und durch verfügbares Rohrmaterial an einem fünften Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 axial eingeschränkt wird. Diese Schritte können für ein Ende oder für beide Enden des Rohrs 10 verwendet werden. Der erste bis fünfte Abschnitt des Teils P können gleich sein oder nicht.
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Verschiedene zusätzliche Schritte können an diesem oben umrissenen beispielhaften Verfahren vorgenommen werden. Das Nachfolgende gibt eine ausführlichere Offenbarung eines Rohrverdickungsprozesses mit verschiedenen beispielhaften zusätzlichen Schritten.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die Ausgangslänge L1 eines Rohrs 10, zum Beispiel eines Lenkrohrs, länger als die fertige Länge L3. Das Rohr 10 wird auf die fertige Länge L3 kürzer gedrückt, wodurch ein Abschnitt einer Wand des Rohrs 10 entlang der Länge C verdickt wird. Zum Beispiel kann die Kraft F2 auf das erste Ende 11 des Rohrs 10 angewendet werden, und ein Teil einer Wand des Rohrs 10 kann dadurch verdickt werden.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Rohr 10 in Haltebacken 50, 51 einer speziell angefertigten Maschine platziert. Eine Länge des Rohrs 10 steht von den Klemmbacken 50, 51 vor. Die vorstehende Länge ist entweder ausreichend formbar für den Verdickungsprozess oder wird durch die Anwendung einer lokalisierten Wärmequelle 25, 26, 27 so gemacht, zum Beispiel durch Verwendung von elektrischem Induktionswärmen. Ein Verbundwerkzeug 21 kann über das vorstehende Rohr 10 gedrückt werden. Vorzugsweise wird ein von den Klemmbacken 50, 51 nicht gehaltenes Endteilstück von dem Verbundwerkzeug 21 gehalten. Das Verbundwerkzeug kann das Rohr 10 halten oder kann das Rohr 10 klemmen oder drücken, wobei das eingegriffene Endteilstück geformt wird, zum Beispiel durch Reduzieren des Durchmessers des Rohrs 10. Die Klemmbacken 50, 51 können über die gesamte Länge, die nicht von der Klemme 21 geklemmt wird, oder einen Abschnitt dieser Länge in das Rohr 10 eingreifen.
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Die Konstruktion des Werkzeugs 21 kann den Außenseitendurchmesser des Rohrs 10 bewahren. Die Verwendung eines Objekts 22 innerhalb des Werkzeugs 21 ermöglicht es, den Innendurchmesser des Rohrs 10 zu reduzieren, während das Rohr 10 kürzer gedrückt wird.
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Das Endergebnis des Verfahrens kann ein geringfügig kürzeres Rohr 10 sein, verglichen mit der anfänglichen Länge des Rohrs, bei dem bei einem Ende (oder beiden, falls erforderlich) die überschüssige Länge gestaucht wurde, um ein lokal dickeres Wandteilstück 15 zu erzeugen. Die überschüssige Länge kann L1–L3 sein. Gemäß einer Ausführungsform ist das Rohr 10 ein Lenkrohr und das Ende des Rohrs 10 ist an einem Lenkrad angebracht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist mindestens das Endteilstück des Rohrs 10 formbar; vorzugsweise wird der formbare Zustand durch eine lokale Wärmequelle, vorzugsweise durch elektrisches Induktionswärmen gebildet.
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Das Rohr 10 kann von Haltebacken 50, 51, die sich fern von dem Endteilstück befinden, gehalten werden, so dass mindestens ein Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 geklemmt werden kann, wie oben in Verfahrensschritt 2) beschrieben. Bei einer Ausführungsform formen das Klemmen und die axiale Reduktion die Außenseite des Endteilstücks des Rohrs 10. Alternativ oder zusätzlich dazu formen das Objekt 22 und die axiale Reduktion die Innenseite von mindestens einem Abschnitt des Teils des Rohrs 10.
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Bei einer Ausführungsform kann das Verfahren das Klemmen und die axiale Reduktion umfassen, um die Außenseite und/oder die Innenseite mindestens eines Abschnitts des Teils P des Rohrs 10 zu formen. Bei einer Ausführungsform kann ein Verfahren umfassen, dass dem Rohr 10 während des Rohrverdickungsprozesses eine innere und/oder eine äußere Gewindefertigung und/oder Zahnung bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann/können während des Rohrverdickungsprozesses das innere Gewinde und/oder die innere Zahnung von dem Objekt 22 bereitgestellt werden und die äußere Gewindefertigung und/oder Zahnung kann/können durch das Klemmen bereitgestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren umfassen, dass das Rohr 10 oder mindestens ein Abschnitt des Teils P des Rohrs 10 mit einer inneren und/oder äußeren Form versehen wird. Zum Beispiel kann/können eine derartige innere und/oder äußere Form einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann das Rohrverdickungsverfahren ein Rohr bereitstellen, bei dem der dickere Teil auf der Außenseite rund ist und auf der Innenseite einen polygonalen Querschnitt aufweist. Zum Beispiel könnte ein derartiges Rohr mit einer Verbindung, die einen polygonalen Querschnitt aufweist, in Eingriff stehen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann ein Lenkrohr unter Verwendung jeder beliebigen Kombination des oben beschriebenen Verfahrens und/oder der oben beschriebenen Schritte hergestellt werden. Ein Lenkrohr kann gemäß einem beliebigen des oben beschriebenen Verfahrens und/oder der oben beschriebenen Schritte gefertigt werden. Ein Fahrzeug kann ein derartiges Lenkrohr beinhalten.
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Das oben erörterte Verfahren und Produkt passen die Dicke von Rohren an. Die Erfindung ist daher gut geeignet, die erwähnten Ziele auszuführen und die erwähnten Zwecke und Vorteile davon zu erreichen, sowie andere darin inhärent vorhandene. Während die Erfindung in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und definiert worden ist, implizieren derartige Bezüge keine Einschränkung der Erfindung, und keine derartige Einschränkung soll daraus abgeleitet werden. Die Erfindung ist zur beträchtlichen Abwandlung, Abänderung und Äquivalenten in Form und Funktion in der Lage, wie der durchschnittliche Fachmann auf den relevanten Gebieten verstehen wird. Die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind lediglich beispielhaft und schöpfen den Bereich der Erfindung nicht aus. Jegliche beschriebenen oder beanspruchten Ausführungsformen können mit beliebigen anderen beschriebenen oder beanspruchten Ausführungsformen kombiniert werden. Dementsprechend soll die Erfindung nur durch den Bereich der angehängten Patentansprüche eingeschränkt werden, wobei in jeder Hinsicht Äquivalenten volle Anerkennung gegeben wird.
