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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Rohrsteckverbundes gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Rohrsteckverbundes gemäß Anspruch 8.
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Aus dem europäischen Patent
EP 2 075 432 B1 ist ein Verfahren zum Kalibrieren eines Rohrsteckverbundes bekannt, welches der Herstellung eines luftspaltisolierten Abgassammlers oder Abgaskrümmers – auch LSI-Krümmer genannt – dient. Solche Abgaskrümmer weisen eine Außenschale und einen von dieser umhüllten inneren Schalenkörper auf, wobei ein thermisch isolierender Luftspalt zwischen der Außenschale und dem inneren Schalenkörper ausgebildet ist. Der innere Schalenkörper weist typischerweise wenigstens einen Rohrsteckverbund auf, bei dem Rohrenden überlappend ineinander gesteckt sind. Auf diese Weise wird ein Schiebesitz ausgebildet, der eine Reduzierung thermisch bedingter Verspannungen im Betrieb des Abgaskrümmers erlaubt. Um einen Schiebesitzspalt und eine damit verbundene Leckage zu minimieren oder zu eliminieren, wird eine Querschnittsreduzierung durchgeführt, wobei im Wesentlichen ein äußeres Rohrende im Bereich des Schiebesitzes in seinem Querschnitt reduziert und somit in Richtung auf ein inneres Rohrende gedrängt wird. Dies wird typischerweise durch Verquetschung des äußeren Rohrendes mittels Absenken eines Werkzeugteils eines zweiteiligen Werkzeuges auf den Rohrverbund bewirkt, wobei der Rohrverbund in einer Kavität des Werkzeugs angeordnet ist. Diese Querschnittsreduzierung im Bereich des Schiebesitzspalts wird auch als Kalibrierung bezeichnet. Nachteilig bei einer solchen von außen nach innen wirkenden Kalibrierung ist, dass in der Regel nur eine punktuelle, insbesondere – in Umfangsrichtung gesehen – variierende Minimierung des Schiebesitzspaltes möglich ist. Demnach werden keine definierten Spaltmaße im gesamten Bereich des Schiebesitzes geschaffen, und es ist nicht möglich, die Leckage des Schiebesitzes in definierter Weise zu minimieren oder zu eliminieren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen wird. Im Rahmen des Verfahrens werden zwei Rohrenden überlappend ineinandergesteckt, sodass ein inneres und ein äußeres Rohrende gebildet werden. Auf diese wird insbesondere ein Steckverbund zwischen den beiden überlappenden Rohrenden verwirklicht. Insbesondere wird so ein Schiebesitz zwischen den Rohrenden ausgebildet. Bevorzugt sind die Rohrenden jeweils Enden von zwei Bestandteilen eines inneren Schalenkörpers eines luftspaltisolierten Abgassammlers oder Abgaskrümmers. In einen von den ineinandergesteckten Rohrenden umgriffenen Innenraum wird ein Druckmedium eingebracht, wobei das Druckmedium einen vorherbestimmten Fließwiderstand aufweist, der so auf einen zwischen den Rohrenden ausgebildeten Spalt abgestimmt ist, dass das Druckmedium nicht in den Spalt gelangen kann. Der Spalt ist insbesondere als Schiebesitzspalt zwischen den beiden überlappenden Rohrenden ausgebildet. Dieser weist aufgrund der Fertigung der beiden Rohrenden ein bestimmtes Spaltmaß auf, auf welches der Fließwiderstand des Druckmediums abgestimmt wird, sodass der Spalt – auch bei unter Druck gespanntem Druckmedium – frei von Druckmedium bleibt. Das Druckmedium wird in dem Innenraum gespannt, sodass das innere Rohrende gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. Die beiden ineinandergesteckten Rohrenden umschließen also einen Innenraum, in welchem das Druckmedium angeordnet wird, welches anschließend unter Druck gespannt wird. Durch den Druck wird eine radiale Querschnittserweiterung des inneren Rohrendes bewirkt, welches gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. Dadurch erfolgt eine Kalibrierung des Rohrsteckverbundes von innen nach außen. Dies ermöglicht sehr zuverlässig eine gleichförmige Minimierung des Schiebesitzspalts, wobei für den Steckverbund allseitig eine sehr dichte Anlage geschaffen wird, bei der eine Leckage minimal oder sogar eliminiert ist. Dadurch, dass sichergestellt wird, dass das Druckmedium nicht in den Spalt gelangen kann, kann dieser störungsfrei sehr genau auf ein vorherbestimmtes Endspaltmaß verengt werden. Außerdem ist es ohne weiteres möglich, auch hohe Drücke in dem Druckmedium zu erzeugen, ohne dass eine Leckage des Druckmediums durch den Spalt zwischen den Rohrenden auftritt.
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Nach dem Kalibriervorgang, also dem definierten Drängen des inneren Rohrendes gegen das äußere Rohrende, wird das Druckmedium wieder entspannt und bevorzugt aus dem Rohrsteckverbund entfernt. Alternativ ist es möglich, dass das Druckmedium flüchtig oder so ausgebildet ist, dass es sich bei typischen Betriebstemperaturen des Abgaskrümmers selbst zersetzt. In diesem Fall ist es möglich, dass das Druckmedium in dem Steckverbund verbleibt und sich in der Folge verflüchtigt, oder dass es im Betrieb eines den Steckverbund aufweisenden Abgaskrümmers verflüchtigt oder zersetzt wird.
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Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Rohrenden in ein geschlossenes Werkzeug eingelegt werden, wobei das Werkzeug die Rohrenden umschließt und ein Widerlager beim Spannen des Druckmediums für die Rohrenden bildet. Das Werkzeug weist bevorzugt eine Matrize auf, in welche die Rohrenden passgenau einlegbar sind. Die Matrize bildet bevorzugt insbesondere ein Widerlager für das äußere Rohrende, welches auf diese Weise passgenau gehalten wird, während das innere Rohrende durch Druckbeaufschlagung gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. So ist es möglich, dass die äußere Form des Rohrsteckverbundes beim Kalibrieren entweder erhalten bleibt oder in definierter Weise durch Umformung in der Matrize verändert wird, wobei zugleich der Schiebesitz zwischen dem inneren Rohrende und dem äußeren Rohrende in gewünschter und vorherbestimmter Weise ausgestaltet wird.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass zwischen dem inneren Rohrende und dem äußeren Rohrende ein Presssitz mit vorherbestimmter Presskraft gebildet wird. Dies spricht insbesondere an, dass die Spannung beziehungsweise der Druck in dem Druckmedium so gewählt wird, dass das innere Rohrende mit definierter, vorherbestimmter Presskraft gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. Je nach dabei ausgeübter Kraft kann ein Presssitz entstehen, der keine Leckage zulässt. Vorzugsweise wird der Presssitz zugleich jedoch so eingestellt, dass eine relative Axialbewegung der Rohrenden zueinander aufgrund von thermischen Wechselbelastungen, die im Betrieb des Rohrsteckverbundes, insbesondere des Abgaskrümmers, auftreten, auch möglich ist. Insbesondere wird bei dem Kalibriervorgang bevorzugt ein vorherbestimmtes, vergleichsweise enges Radialspiel eingestellt. Es ist aber auch möglich, dass die beiden Rohrenden in dem Schiebesitz spielfrei aneinander angelegt werden. Die Schiebesitzfunktion bleibt dabei gewährleistet. Es kommt nicht wesentlich auf die Leichtgängigkeit des Schiebesitzes an, da thermisch bedingte Relativbewegungen zwischen den Rohrenden durch relativ große thermische Spannungen oder Kräfte erzeugt werden, sodass auch ein vergleichsweise schwergängiger Presssitz ausreichend ist, um zwischen den Rohrenden eine Relativbewegung zu ermöglichen, durch welche unzulässig hohe Spannungen in der Struktur insbesondere eines Abgaskrümmers vermieden werden. Durch die konkrete Ausgestaltung des Presssitzes kann auch eine vorherbestimmte Leckage verwirklicht werden, die entweder eliminiert ist oder einen vorherbestimmten, von Null verschiedenen Wert aufweist.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Druckmedium verwendet wird, welches eine Vielzahl von Festkörpern aufweist, die so bemessen sind, dass sie größer sind als der zwischen den Rohrenden – vor dem Kalibrieren – ausgebildete Spalt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Festkörper nicht in den Spalt gelangen können, dass also das Druckmedium einen Fließwiderstand aufweist, der so auf den zwischen den Rohrenden ausgebildeten Spalt abgestimmt ist, dass das Druckmedium nicht in diesen gelangen kann. Besonders bevorzugt besteht das Druckmedium aus einer Vielzahl solcher Festkörper. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Druckmediums, welches im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verwendet wird, sind die Festkörper kugelförmig ausgebildet. Sie sind auf diese Weise besonders einfach und reproduzierbar herstellbar. Dabei weisen die kugelförmigen Festkörper vorzugsweise einen Durchmesser auf, der größer ist als der zwischen den Rohrenden ausgebildete Spalt. Insbesondere in diesem Fall ist ausgeschlossen, dass Festkörper des Druckmediums in den Spalt zwischen den beiden Rohrenden gelangen, sodass im Rahmen des Kalibriervorganges verlässlich eine vorherbestimmte, gleichförmige Minimierung des Schiebesitzspalts erfolgen kann.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Druckmedium durch zwei Stempel gespannt wird, die – in axialer Richtung des Rohrsteckverbundes gesehen – innerhalb der Rohrenden relativ zueinander verlagert werden. Das Druckmedium wird dabei von den Enden des Rohrsteckverbunds her mittels je eines Stempels zusammengepresst, wobei bevorzugt die beiden Stempel aufeinander zu verlagert werden. Alternativ ist es auch möglich, dass ein Stempel feststehend ausgebildet ist, wobei nur der andere Stempel auf den einen Stempel hin verlagert wird. Durch die Relativbewegung der Stempel in axialer Richtung verringert sich das Volumen, das in dem Innenraum für das Druckmedium zur Verfügung steht, sodass dieses gespannt wird. Dabei weichen insbesondere die Körper des Druckmediums seitlich nach außen aus und leiten die Druckkraft der Stempel in radialer Richtung auf den Rohrsteckverbund um. Auf diese Weise wird das innere Rohrende mit einem radial nach außen wirkenden Druck beaufschlagt, durch welchen es gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. Es werden vorzugsweise Stempel verwendet, deren Außendurchmesser auf einen Innendurchmesser der Rohrenden des Rohrsteckverbunds derart abgestimmt ist, dass das Druckmedium nicht seitlich zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Stempel einerseits und einer inneren Umfangsfläche der Rohrenden andererseits entweichen kann. Auf diese Weise ist es möglich, das Druckmedium durch die Stempel leckagefrei und effizient zu spannen.
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Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Druckmedium ausschließlich im Bereich eines Überlapps zwischen den beiden Rohrenden angeordnet wird. Die Lage des Druckmediums wird demnach bevorzugt auf den Bereich der überlappenden Rohrenden des Rohrsteckverbundes begrenzt. Dadurch ist es möglich, eine minimale Menge von Druckmedium bei gleichzeitig hoher Wirksamkeit des Kalibriervorgangs zu verwenden. Auch bedarf es nur eines vergleichsweise geringen Verlagerungswegs der Stempel, um einen vorherbestimmten Druck in dem Druckmedium zu erzeugen. Schließlich wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass ein Spaltmaß zwischen den Rohrenden durch Einbringen eines Abstandselements in den Spalt vor dem Spannen des Druckmediums definiert wird. Dabei ist es möglich, dass das Abstandselement zunächst auf das innere Rohrende aufgebracht wird, bevor dieses in das äußere Rohrende eingesteckt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass das Abstandselement in den Spalt zwischen dem inneren Rohrende und dem äußeren Rohrende vor dem Kalibrieren eingeführt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird als Abstandselement eine Folie verwendet, die vorzugsweise um das innere Rohrende gewickelt, oder mit der das innere Rohrende umhüllt wird. Dabei definiert bevorzugt die Dicke der Folie das minimal erreichbare Schiebesitzspaltmaß. Alternativ ist es möglich, dass als Abstandselement eine Distanzhülse verwendet wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Abstandselement verwendet, welches aus einem hitzedissipativen Material, beispielsweise aus Polyethylen, besteht. Es ist möglich, dass das Abstandselement nach dem Kalibrieren dauerhaft auch während des Betriebs des Abgaskrümmers in dem Rohrsteckverbund verbleibt oder aber aktiv aus diesem entfernt wird. Alternativ ist es möglich, dass das Abstandselement thermisch flüchtig, insbesondere sich thermisch auflösend oder zersetzend ausgebildet ist, sodass es beim Kalibrieren das zu bildende Spaltmaß des Schiebesitzes definiert, wobei es im Betrieb des Abgaskrümmers verflüchtigt oder zerstört wird. Es bestehen dann ein definierter, lichter Spalt und damit eine vorherbestimmte, endliche Leckage zwischen den Rohrenden. Ein derart ausgestaltetes Abstandselement kann als Folie oder als Distanzhülse ausgebildet sein.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Rohrsteckverbundes – insbesondere von zwei Bestandteilen eines inneren Schalenkörpers eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers – geschaffen wird. Die Vorrichtung weist eine Matrize auf, die ausgebildet ist zur vorzugsweise passgenauen Aufnahme von zwei überlappend ineinandergesteckten Rohrenden. In die Matrize ist also ein Steckverbund aus einem inneren und einem äußeren Rohrende einlegbar. Die Matrize kann so ausgestaltet sein, dass sie passgenau auf den Steckverbund vor dem Kalibriervorgang ausgebildet ist, sodass sie während des Kalibrierens dessen äußere Form bewahrt, wobei sie als Widerlager dient. Es ist aber auch möglich, dass die Matrize zumindest bereichsweise ein Übermaß aufweist und somit eine äußere Form darstellt, welche der Steckverbund nach dem Kalibriervorgang aufweisen soll, wobei im Rahmen des Kalibriervorgangs nicht nur das innere Rohrende gegen das äußere Rohrende gedrängt, sondern auch eine äußere Umfangsfläche des Rohrsteckverbunds gegen die Matrize gedrängt und damit deren äußere Form – insbesondere im Sinne eines Innenhochdruckumformens – ausgebildet wird.
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Die Vorrichtung weist außerdem eine Druckmediumquelle auf, beispielsweise einen Vorratsbehälter, sowie ein aus der Druckmediumquelle entnehmbares Druckmedium, wobei das Druckmedium einen vorherbestimmten Fließwiderstand aufweist, der so auf einen zwischen den Rohrenden ausgebildeten Spalt abgestimmt ist, dass das Druckmedium nicht in den Spalt gelangen kann. Es ist eine Einführeinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, um das Druckmedium in einen Innenraum einzuführen, der durch die ineinandergesteckten Rohrenden umgriffen wird. Es ist möglich, dass die Druckquelle und die Einführeinrichtung als ein identisches Funktionselement ausgebildet sind. Außerdem weist die Vorrichtung eine Spanneinrichtung auf, die eingerichtet ist, um das Druckmedium in dem Innenraum unter Druck zu spannen, sodass das innere Rohrende gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. In Zusammenhang mit der Vorrichtung verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführt wurden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung außerdem eine Entnahmeeinrichtung auf, die eingerichtet ist zur Entnahme des Druckmediums aus dem Innenraum nach dem Kalibriervorgang. Auf diese Weise ist es mithilfe der Entnahmeeinrichtung möglich, das Druckmedium vorzugsweise rückstandsfrei aus dem Innenraum zu entfernen, insbesondere bevor der kalibrierte Rohrsteckverbund wieder aus der Matrize entnommen wird.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Druckmedium eine Vielzahl von – vorzugsweise kugelförmigen – Festkörpern aufweist. Besonders bevorzugt besteht das Druckmedium aus einer Vielzahl von – vorzugsweise kugelförmigen – Festkörpern. Dabei sind die Festkörper so bemessen, dass sie größer sind als der zwischen den Rohrenden – vor dem Kalibrieren – ausgebildete Spalt. Insbesondere weisen die Festkörper bevorzugt einen Durchmesser auf, der größer ist als der zwischen den Rohrenden ausgebildete Spalt.
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Schließlich wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Spanneinrichtung zwei relativ zueinander verlagerbare Stempel aufweist, welche axial in die Rohrenden einführbar und in den Rohrenden – in axialer Richtung gesehen – relativ zueinander verlagerbar sind. Auf diese Weise ist das für das Druckmedium in dem Innenraum zur Verfügung stehende Volumen verringerbar, sodass das Druckmedium unter Druck gespannt wird, wobei es die axial wirkenden Presskräfte der Stempel in radialer Richtung umlenkt und auf den Rohrsteckverbund umleitet, sodass das innere Rohrende durch radial wirkende Presskräfte des Druckmediums gegen das äußere Rohrende gedrängt wird. Dabei ist es möglich, dass beide Stempel verlagerbar gehalten sind. Alternativ ist es möglich, dass ein Stempel feststehend angeordnet ist, wobei der andere Stempel relativ zu dem einen Stempel verlagerbar ist.
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Die Beschreibung des Verfahrens einerseits und der Vorrichtung andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Vorrichtung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Vorrichtung erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Vorrichtung bedingt ist. Die Vorrichtung zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Kalibrieren eines Rohrsteckverbundes im Längsschnitt, und
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2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens unter Verwendung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß 1.
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1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zum Kalibrieren eines Rohrsteckverbundes 3. Dabei weist der Rohrsteckverbund 3 ein erstes, inneres Rohrende 5 auf, welches in ein zweites, äußeres Rohrende 7 eingesteckt ist, sodass ein Schiebesitz 9 mit einem zwischen den Rohrenden 5, 7 ausgebildeten Spalt 11, der auch als Schiebesitzspalt bezeichnet wird, ausgebildet ist. Die beiden Rohrenden sind vorzugsweise zwei Bestandteilen eines inneren Schalenkörpers eines luftspaltisolierten Abgassammlers oder Abgaskrümmers zugeordnet.
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Durch eine strichpunktierte Linie ist in 1 eine axiale Richtung A des Rohrsteckverbundes 3 und damit zugleich der beiden Rohrenden 5, 7 angedeutet.
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Die Vorrichtung 1 weist eine Matrize 13 auf, die ausgebildet ist zur vorzugsweise passgenauen Aufnahme des Rohrsteckverbundes 3. Hierzu weist die Matrize 13 insbesondere eine entsprechend ausgebildete Aufnahmeausnehmung 15 auf. Bevorzugt ist die Matrize 13 zweiteilig ausgebildet, wobei sie ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug aufweist, die relativ zueinander verlagerbar sind, insbesondere in eine Offenstellung und eine Schließstellung. Wird die Matrize 13 in der Offenstellung angeordnet, ist es möglich, den Rohrsteckverbund 3 in die Aufnahmeausnehmung 15 einzulegen oder nach der Kalibrierung diesen aus der Aufnahmeausnehmung 15 zu entnehmen. Ist die Matrize 13 in der Schließstellung angeordnet, kann der Rohrsteckverbund 3 kalibriert werden, wobei die Matrize 13 als Widerlager für den Rohrsteckverbund 3 und insbesondere für das zweite, äußere Rohrende 7 wirkt.
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Die Vorrichtung 1 weist eine in 1 nicht dargestellte Druckmediumquelle auf, durch welche ein ebenfalls in 1 nicht dargestelltes Druckmedium in einen durch die Rohrenden 5, 7 umschlossenen Innenraum 17 einbringbar ist.
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In 1 ist noch ein Abstandselement 19 dargestellt, welches vorzugsweise in den Spalt 11 zwischen dem inneren Rohrende 5 und dem äußeren Rohrende 7 eingebracht wird, um ein Spaltmaß des beim Kalibrieren entstehenden Schiebesitzspalts zu definieren. Es ist möglich, dass das Abstandselement 19 vor dem Ineinanderstecken der Rohrenden 5, 7 auf dem inneren Rohrende 5 angeordnet, insbesondere auf dieses aufgesteckt oder auf dieses aufgewickelt wird. Es zeigt sich aber auch, dass der Schiebesitz 11 vor dem Kalibrieren ein Fügespiel aufweist, welches auch ein Einbringen des Abstandselements 19 in den Spalt 11 nach dem Ineinanderstecken der Rohrenden 5, 7 erlaubt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn das Abstandselement 19 als Distanzhülse ausgebildet ist. Ist dagegen das Abstandselement 19 als Folie ausgebildet, wird es bevorzugt vor dem Ineinanderstecken der Rohrenden 5, 7 auf das innere Rohrende 5 aufgelegt oder aufgewickelt, beziehungsweise das innere Rohrende 5 wird mit der Folie, welche das Abstandselement 19 darstellt, umwickelt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens unter Verwendung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Es zeigt sich, dass im Rahmen des Verfahrens die beiden Rohrenden 5, 7 zunächst überlappend ineinandergesteckt werden, wobei gegebenenfalls das Abstandselement 19 in dem Spalt 11 zwischen den beiden Rohrenden 5, 7 angeordnet wird. Die Rohrenden 5, 7 werden in der Matrize 13 angeordnet, welche diese umschließt und ein Widerlager beim Spannen eines in den Innenraum 17 einzubringenden Druckmediums bildet.
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Es wird nun in den Innenraum 17 ein Druckmedium 21 eingebracht, welches hier aus einer Vielzahl von Festkörpern 23 besteht, wobei der besseren Übersichtlichkeit wegen nur einer der Festkörper mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichnet ist. Die Festkörper sind hier kugelförmig ausgebildet und weisen einen Durchmesser auf, der größer ist als das Spaltmaß des Spalts 11 in der in 1 dargestellten, unkalibrierten Form. Dadurch kann das Druckmedium 21 nicht in den Spalt 11 hinein gelangen.
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Die Vorrichtung 1 weist eine in den Figuren nicht dargestellte Einführeinrichtung auf, die eingerichtet ist zum Einführen des Druckmediums 21 in den Innenraum 17. Bevorzugt weist die Vorrichtung außerdem auch eine Entnahmeeinrichtung auf, die eingerichtet ist, um das Druckmedium 21 nach beendetem Kalibriervorgang aus dem Innenraum 17 zu entnehmen.
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Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Spanneinrichtung 25 auf, welche bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei – in axialer Richtung A gesehen – relativ zueinander verlagerbare Stempel 27, 27' aufweist. Die Stempel 27, 27' sind bevorzugt im Wesentlichen zylindrisch, vorzugsweise zylindrisch, ausgebildet, wobei ein Außendurchmesser der Stempel 27, 27' derart auf die jeweiligen Innendurchmesser der Rohrenden 5, 7 abgestimmt ist, dass das Druckmedium 21 nicht seitlich entlang der Stempel 27, 27' – in axialer Richtung A gesehen – entweichen kann. Durch eine – hier durch zwei Pfeile P angedeutete – Relativverlagerung der Stempel 27, 27' aufeinander zu – in axialer Richtung A gesehen – wird das für das Druckmedium 21 in dem Innenraum 17 zur Verfügung stehende Volumen verringert, sodass das Druckmedium 21 gespannt und somit unter Druck gesetzt wird. Dies ist hier angedeutet durch einen Kreis K mit radial auswärts gerichteten Pfeilen P', welche den durch die Stempel 27, 27' erzeugten Innendruck in dem Druckmedium 21 andeuten. Durch diesen Innendruck werden die Festkörper 23 des Druckmediums 21 insbesondere radial nach außen gedrängt, wo sie dann Druckkräfte in das innere Rohrende 5 einleiten, welches so im Bereich des Spalts 11 gegen das äußere Rohrende 7 gedrängt wird. Auf diese Weise wird der Spalt 11 minimiert oder eliminiert, insbesondere wird ein vorherbestimmtes Spaltmaß – vorzugsweise mithilfe des Abstandselements 19 – eingestellt.
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Ist das gewünschte Spaltmaß erreicht und damit der Kalibriervorgang beendet, wird das Druckmedium 21 durch entgegen den Pfeilen P gerichtete Relativverlagerung der Stempel 27, 27' wieder entspannt. Anschließend wird das Druckmedium 21 bevorzugt aus dem Innenraum 17 entfernt, und der fertigkalibrierte Rohrsteckverbund 3 kann aus der Matrize 13 entnommen werden.
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Es zeigt sich insbesondere, dass im Rahmen des Verfahrens der Rohrsteckverbund 3 durch die Matrize 13 komplett umschlossen wird, sodass diese sehr effizient als Widerlager bei dem Kalibriervorgang wirken kann.
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Insgesamt zeigt sich, dass es mithilfe des Verfahrens und der Vorrichtung 1 möglich ist, den Rohrsteckverbund 3 verlässlich und gleichförmig zu kalibrieren, insbesondere den Schiebesitzspalt 11 verlässlich und gleichförmig zu minimieren. Dabei kann allseitig eine sehr dichte Anlage geschaffen werden, bei der eine Leckage minimal oder nicht mehr vorhanden ist. Durch entsprechende Anpassung des Drucks in dem Druckmedium 21 beim Kalibrieren kann ein definierter Presssitz geschaffen werden, der keine oder eine vorherbestimmte, minimale Leckage zulässt. Zugleich kann der Presssitz so ausgestaltet werden, dass eine relative Axialbewegung der Rohrenden 5, 7 zueinander aufgrund von thermischen Wechselbelastungen noch möglich ist. Insbesondere ist es möglich, das Spaltmaß des Spaltes 11 nach der Kalibrierung durch Verwendung eines Abstandselements 19 zu definieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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