DE19808807A1 - Verteiler und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Verteiler und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Verteiler wie
beispielweise einen Hochdruck-Kraftstoff-Rohrverteiler in einem
Kraftstoffsammel-Injektionssystem eines Dieselmotors bzw. auf einen
Blockverteiler. Herkömmlicherweise ist beispielsweise, wie in Fig. 11 gezeigt,
ein Verteiler des Typs bekannt, welcher so aufgebaut ist, daß eine
Verzweigungsbohrung 21-2, die mit einer inneren Durchführungsbohrung 21-1
in Verbindung steht, in einer Umfangswand eines Haupt-Rohrverteilers 21
angeordnet ist, der durch ein kreisförmiges Rohr gebildet wird und eine
Druckaufnahme-Sitzoberfläche 21-3 aufweist, die nach außen geöffnet ist,
wobei eine Drucksitz-Oberfläche 22-3, die durch einen Verbindungs-Kopfteil
22-2 eines Verzweigungsrohres 22 gebildet wird, eine abgeschrägte konische
Form aufweist und im Durchmesser erweitert ist und durch Zusammendrücken
in Kontakt und in Eingriff mit einem Endteil durch Verwendung eines
Verbindungs-Metallnippels 23 gebracht wird, der einen äußeren Umfangsteil
des Haupt-Rohrverteilers 21 in Nachbarschaft zu der Druckaufnahme-
Sitzoberfläche umgibt, wobei die Befestigung und Verbindung mit einer
Gewindewand 23-1, die von dem Verbindungs-Metallnippel 23 absteht,
zusammen mit einer Anpressung an dem Kragen 22-2 des Verbindungs-
Kopfteiles mittels Eingriffs einer Befestigungsmutter 24 erfolgt, die zuvor auf
dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde. In der Zeichnung
bezeichnet die Bezugsziffer 22-1 eine Fließbohrung des Verzweigungsrohres 22
und die Bezugsziffer 25 bezeichnet eine Hülsen-Unterlagscheibe.
Im Fall des Verteilers der Art, wo der Verteiler vom Verbindungs-
Metallnippeltyp ist und der so aufgebaut ist, daß der Verbindungs-Metallnippel 23
nach außen auf den Haupt-Rohrverteiler aufgesetzt ist und die Mutter 24 im
Eingriff mit dem Verbindungs-Metallnippel 23 zur Verbindung angezogen
wird, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, wird jedoch eine große Beanspruchung an
einem inneren Umfangskantenteil P eines unteren Endes der
Verzweigungsbohrung 12-2 aufgrund einer axialen Kraft erzeugt, die an die
Druckaufnahme-Sitzoberfläche 21-3 zusammen mit dem Innendruck des Haupt-
Rohrverteilers 21 und durch die Pressung des Verbindungs-Kopfteiles 22-2 in
das Verzweigungsrohr 22 angelegt wird, so daß ein Bruch leicht erzeugt wird,
der am unteren Ende des inneren Umfangskantenteiles P beginnt, so daß die
Möglichkeit einer Leckage besteht.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die üblichen zuvor erwähnten
Probleme zu lösen und eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Vorgabe eines
Verteilers, der eine maximale Dehnungsbeanspruchung vermindern kann, die
an einem inneren Umfangskantenteil eines unteren Endes einer
Verzweigungsbohrung erzeugt wird und der eine innere Druck-
Ermüdungsbeanspruchung verbessern kann sowie in einem Verfahren zur
Herstellung desselben.
Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem ersten Aspekt der
Erfindung ein Verteiler vorgesehen, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
einer Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem im Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei
eine Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil nahe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung vorliegt.
Ferner wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines Verteilers vorgegeben, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei
eine Preßkraft an den Haupt-Rohrverteiler in der Nähe der
Verzweigungsbohrung von einem äußeren Teil in diametraler Richtung,
vorzugsweise durch ein Preßverfahren angelegt wird, wodurch eine
Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung erzeugt wird. Ferner wird in diesem Fall die
Verzweigungsbohrung zur gleichen Zeit gestanzt, wie die Preßkraft an den
Haupt-Rohrverteiler in der Nähe der Verzweigungsbohrung von dem äußeren
Teil in diametraler Richtung durch ein externes Preßverfähren angelegt wird.
Weiter noch ist gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines Verteilers vorgesehen, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
einer Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei
eine Preßkraft an eine innere Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers in der
Nähe der Verzweigungsbohrung durch ein internes Preßverfahren angelegt
wird, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil in der
Nähe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
Ferner wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines Verteilers vorgesehen, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei
eine Preßkraft an eine innere Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers in der
Nähe der Verzweigungsbohrung durch ein Rohr-Ausdehnungsverfahren
angelegt wird, welches einen Druck in diametraler Richtung des Rohres an
einen Innenteil des Haupt-Rohrverteilers anlegt, wodurch eine Kompressions-
Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
erzeugt wird.
Darüber hinaus wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Verteilers vorgegeben, welcher umfaßt wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird,wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei die
Verzweigungsbohrung gestanzt wird, nachdem eine Preßkraft an eine innere
Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers angelegt wird.
Ferner ist gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines Verteilers vorgesehen, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei
eine Preßkraft an eine innere Umfangsfläche der Verzweigungsbohrung durch
ein Durchmesser-Ausdehnungsverfahren angelegt wird, welches einen Druck in
diametraler Richtung zu dem Rohr von einem Innenteil der
Verzweigungsbohrung anlegt, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung
an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung
des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
Gemäß einem noch weiteren siebten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung eines Verteilers vorgegeben, welcher aufweist wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung innerhalb eines axialen Kernes,
eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit einem
Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil offen
ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-
Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt
und in Eingriff damit gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der
einen äußeren Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter,
die zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-
Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, bei
welchem ein stückförmiger Körper in der Form eines Kugelkörpers oder mit
einem abgeschrägten Vorderende in einen offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers des Verzweigungsloches
gepreßt wird, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil in
der Nähe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in dem Verzweigungsloch erzeugt wird.
Dementsprechend wird gemäß der Erfindung durch Zurückbehaltung einer
Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung eine Dehnungsbeanspruchung, die an einem inneren
Umfangskantenteil P des unteren Endes des Verzweigungsloches durch eine
axiale Kraft erzeugt wird, die an die Druckaufnahme-Sitzoberfläche zusammen
mit einem Innendruck des Haupt-Rohrverteilers und einer Pressung durch den
Verbindungs-Kopfteil des Verzweigungsrohres angelegt wird, durch die
Kompressions-Restbeanspruchung aufgehoben, wodurch der Wert einer
maximalen Dehnungsbeanspruchung vermindert wird, der an dem inneren
Umfangskantenteil des unteren Endes des Verzweigungsloches erzeugt wird.
Als ein Verfahren zur Erzeugung und Zurückbehaltung einer Kompressions-
Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
werden die folgenden Verfahren verwendet: (1) Ein Verfahren zur Anlegung
einer Preßkraft an den Haupt-Rohrverteiler von einem Außenteil in diametraler
Richtung durch ein Preßverfahren, (2) ein Verfahren der Anlegung eines
Druckes innerhalb der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers, (3)
ein Rohr-Ausdehnungsverfahren zur Anlegung eines Druckes von dem
Innenteil des Haupt-Rohrverteilers in einer Rohr-Ausdehnungsrichtung, (4) ein
Durchmesser-Ausdehnungsverfahren zur Anlegung eines Druckes von dem
Innenteil des Verzweigungsloches in einer diametralen Richtung und (5) ein
Verfahren zum Pressen eines stückförmigen Körpers in Form eines
Kugelkörpers oder mit einem abgeschrägten Vorderende in den offenen Endteil
der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung.
In diesem Fall wird das Preßverfahren zur Erzeugung einer Kompressions-
Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
ausgeführt vor oder nach oder zur gleichen Zeit der Stanzung der
Verzweigungsbohrung, wobei die Innendruck-Rohrerweiterung der
Durchführungsbohrung vor oder nach dem Stanzen der Verzweigungsbohrung
durchgeführt werden kann, es jedoch bevorzugt ist, das Verfahren zur
Durchmessererweiterung des Verzweigungsloches nach der Stanzung des
Verzweigungsloches auszuführen.
Gemäß der Erfindung kann nach (1) das Verfahren der Anlegung einer
Preßkraft von dem Außenteil des Haupt-Rohrverteilers durch ein
Preßverfahren, beispielsweise durch Pressung mit einem Stanzwerkzeug oder
einer Stange in einem Zustand der Anordnung des Verteilergehäuses in einer
Aufnahmeform mit einer Kreisbogennut ausgeführt werden, wobei das Pressen
und die Fixierung durch nach rechts und links bewegliche Formen erfolgen
kann.
Ferner kann nach (2) das Verfahren der Anlegung eines Druckes innerhalb der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers vorzugsweise einen
hydraulischen Druck anwenden, wie beispielsweise einen Öldruck oder einen
Wasserdruck.
Als nächstes kann nach (3) das Rohr-Ausdehnungsverfahren der Anlegung
einer Preßkraft von dem Innenteil des Haupt-Rohrverteilers in
Durchmesserrichtung des Rohres beispielsweise eine Druckschweißung durch
Herausziehen oder ein Preßverfahren mittels einer Durchmesser-
Ausdehnungseinrichtung, wie beispielsweise einem Kugelkörper oder einem
hülsenförmigen Stopfen mit einem Durchmesser geringfügig größer als der
Innendurchmesser der Durchführungsbohrung innerhalb der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers ausgeführt werden oder es
kann ein Durchmesser-Ausdehnungsverfahren durch ein Verschwinden des
Werkzeugs verwendet werden.
Ferner kann gemäß (4) das Verfahren der Anlegung eines Druckes von dem
Innenteil der Verzweigungsbohrung in diametraler Richtung die
Druckschweißung eines Kugelkörpers oder eines Stopfens mit einem
Durchmesser geringfügig größer als ein Innendurchmesser der
Verzweigungsbohrung im Rahmen eines Preßverfahrens verwenden.
Weiter noch kann gemäß (5) das Verfahren der Einpressung eines
stückförmigen Körpers in Form eines Kugelkörpers oder eines abgeschrägten
Vorderendes in den offenen Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung verwendet werden unter Benutzung
eines Kugelkörpers oder eines Körpers mit einem Vorderende, das in einer
konischen Form, einer ovalen konischen Form oder einer länglichen konischen
Form abgeschrägt ist, wobei beispielsweise ein starrer Ball und ein Aufnehmer
für einen starren Ball oder ein Körper mit einem abgeschrägten Vorderende
und ein Aufnehmer für den Körper in den Haupt-Rohrverteiler eingesetzt
werden, wobei der Aufnehmer für den starren Ball oder der Aufnehmer für das
Werkstück in einer solchen Weise angeordnet werden, daß die Kugeloberfläche
des starren Balles oder die vordere konische Oberfläche des Werkstückkörpers
in Kontakt mit dem offenen Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in dem Verzweigungsloch gebracht wird. Ferner kann ein
Stanzwerkzeug mit einem keilförmigen Vorderende von dem anderen Endteil
des Haupt-Rohrverteilers eingesetzt und eingepreßt werden und die
Kugeloberfläche des starren Balles oder das Vorderende der konischen
Oberfläche des Werkstückkörpers gegen den offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
gepreßt werden.
Wie zuvor erwähnt, wird gemäß der Erfindung durch Zurückbehaltung einer
Kompressions-Restbeanspruchung an dem Teil in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung die an dem inneren Umfangskantenteil des unteren
Endes der Verzweigungsbohrung erzeugte Dehnungsbeanspruchung zum
Zeitpunkt der Ansammlung eines Hochdruck-Kraftstoffes in der
Durchführungsbohrung im Zeitpunkt der Verwendung durch eine
Kompressions-Restbeanspruchung aufgehoben werden, so daß sie wirksam
beschränkt wird und hierdurch eine Innendruck-Ermüdungsbeanspruchung in
dem Verzweigungsrohr-Verbindungsteil verbessert wird.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines
Verfahrens zur Herstellung eines Verteilers gemäß der Erfindung;
Fig. 2A, 2B, 2C, 2D und 2E sind Ansichten, die das Anlegen einer Preßkraft
bei dem zuvor erwähnten Herstellverfahren zeigen, wobei Fig. 2A eine
vertikale Querschnittsansicht ist, welche ein Verfahren der Pressung zeigt unter
Verwendung eines Stanzwerkzeuges, welches eine Preßoberfläche besitzt, die
in einer invertierten konkaven Form gebildet ist und in einem teilweise
aufgebrochenen Zustand gezeigt wird, Fig. 2B eine vertikale
Querschnittsansicht ist, welche ein Verfahren der Pressung durch Verwendung
eines Stanzwerkzeuges zeigt, wobei ein ringförmiger Ansatz auf einer äußeren
Umfangsoberfläche des Haupt-Rohrverteilers vorgesehen ist und das Werkzeug
eine flache Preßoberfläche aufweist, Fig. 2C eine vertikale Querschnittsansicht
ist, welche ein Verfahren der Pressung durch Verwendung eines
Stanzwerkzeuges zeigt, bei dem eine äußere Umfangsoberfläche des Haupt-
Rohrverteilers in einer konkaven Form gebildet ist und eine Preßoberfläche des
Werkzeuges sphärisch ausgebildet ist, Fig. 2D eine vertikale
Querschnittsansicht ist, welche ein Verfahren der Pressung durch Verwendung
eines Stanzwerkzeuges zeigt, bei dem die äußere Umfangsfläche des Haupt-
Rohrverteilers in einer Winkelform hervorsteht und das Werkzeug eine
Preßoberfläche in einer flachen Form aufweist, und Fig. 2E eine vertikale
Querschnittsansicht ist, welche ein Verfahren der Pressung durch Verwendung
eines Stanzwerkzeuges zeigt, wobei ein Loch mit einem Boden und mit dem
gleichen Durchmesser wie die Verzweigungsbohrung innerhalb einer äußeren
Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers vorgesehen ist und das Werkzeug
einen Ansatz aufweist mit einem Durchmesser, der in das Loch in dem Boden
eingreifen kann;
Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, welche ein modifiziertes
Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens gemaß Fig. 1 zeigt;
Fig. 4 eine schematische Ansicht ist, welche ein Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Stanzung einer Verzweigungsbohrung zur gleichen Zeit wie die
Anlegung einer Preßkraft bei dem Herstellverfahren gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine schematische Ansicht ist, welche ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens der Herstellung eines Verteilers gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine schematische Ansicht ist, welche ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens zur Herstellung eines Verteilers gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine schematische Ansicht ist, welche ein viertes Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens zur Herstellung eines Verteilers gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 8A und 8B sind schematische Ansichten, welche ein fünftes
Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Verteilers gemäß
der Erfindung zeigen, wobei Fig. 8A eine vertikale Querschnittsansicht eines
Verzweigungsloches ist, wobei ein Verfahren zur Pressung des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in dem
Verzweigungsloch durch Verwendung eines Kugelkörpers gezeigt ist, und Fig.
8B eine vertikale Querschnittsansicht des Verzweigungsloches ist, wobei ein
Verfahren zur Pressung des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des
Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung durch Verwendung eines
Werkstückkörpers mit einem abgeschrägten Vorderende gezeigt ist;
Fig. 9A, 9B, 9C und 9D sind schematische Ansichten, welche ein sechstes
Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Verteilers gemäß
der Erfindung zeigen, wobei Fig. 9A eine vertikale Querschnittsansicht des
sechsten Ausführungsbeispieles ist, Fig. 9B eine Querschnittsansicht entlang
der Linie B-B in Fig. 9A ist, Fig. 9C eine Querschnittsansicht entlang der
Linie C-C in Fig. 9A ist und Fig. 9D eine Querschnittsansicht entlang der
Linie D-D in Fig. 9A ist;
Fig. 10 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche ein Ausführungsbeispiel
einer Verzweigungsrohr-Verbindungsstruktur des Verteilers zeigt, der durch
das Herstellverfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist; und
Fig. 11 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche eine Verzweigungsrohr-
Verbindungsstruktur des herkömmlichen Verteilers zeigt, welcher Gegenstand
der Erfindung ist.
In den Fig. 1 bis 10 bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen Haupt-Rohrverteiler,
die Bezugsziffer 2 bezeichnet ein Verzweigungsrohr, die Bezugsziffer 3
bezeichnet einen ringförmigen oder polygonalen Verbindungs-Metallnippel, die
Bezugsziffer 4 bezeichnet eine Befestigungsmutter, die Bezugsziffer 5
bezeichnet eine Hülsen-Unterlagscheibe, die Bezugsziffer 6 bezeichnet ein
Stanzwerkzeug, die Bezugsziffer 7 bezeichnet eine Metallform, die
Bezugsziffern 8-1 und 8-2 bezeichnen eine Durchmesser-
Ausdehnungseinrichtung, die Bezugsziffer 9 bezeichnet eine Befestigungs-
Spannvorrichtung, die Bezugsziffer 10 bezeichnet eine Dehnungsvorrichtung,
die Bezugsziffer 11 bezeichnet eine Preßvorrichtung, die Bezugsziffer 12
bezeichnet ein Stanzwerkzeug, die Bezugsziffer 13 bezeichnet einen starren
Ballaufnehmer und die Bezugsziffer 13' bezeichnet einen Werkstückaufnehmer.
Der Haupt-Rohrverteiler 1 als ein Verteiler ist ein Hochdruck-Stahlrohr aus
STS 480 mit einem relativ dicken rohrenförmigen Teil, beispielsweise mit
einem Durchmesser von 28 mm und einer Dicke von 9 mm und einem
Innenteil eines axialen Kernes, der eine Durchführungsbohrung 1-1 bildet.
In einem in Fig. 1 gezeigten Verfahren gemäß der Erfindung wird in einem
Zustand der Entfernung des ringförmigen oder polygonalen Verbindungs-
Metallnippels 3, der eine Gewindewand 301 besitzt, die mit der
Befestigungsmutter 4 auf dem Verzweigungsrohr 2 auf einer inneren
Umfangsfläche kämmt, das Haupt-Verteilerrohr 1 durch die Metallform 7 bei
einem Preßverfahren fixiert. Die Form 7 wird durch eine Metallform mit
einem konkaven Querschnitt gebildet, die eine gebogene Oberfläche 7-1
umfaßt, welche im wesentlichen den gleichen Biegungsradius wie die
Umfangsoberfläche des Haupt-Rohrverteilers 1 besitzt, wie dies in der
Zeichnung gezeigt ist, so daß im wesentlichen die untere Umfangshälfte des
Haupt-Rohrverteilers 1 in der Metallform 7 fixiert ist. Als nächstes werden
links und rechts bewegliche Metallformen 7-2 und 7-3 durch einen Betätiger
aktiviert, um die obere Umfangshälfte des Haupt-Rohrverteilers 1 mit
Ausnahme eines Teiles zu halten, der in der Nähe des Teiles liegt, in welchem
die Verzweigungsbohrung 1-2 von beiden Seiten gebildet wird. Dies ist
erforderlich für die Erzielung eines ausreichenden Effektes durch die Presse.
Wenn der Haupt-Rohrverteiler 1 in der Metallform 7 fixiert ist, so wird eine
Preßkraft an eine äußere Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers 1 gegen
einen Innendurchmesser in diametraler Richtung auf eine zentrale Achse des
Haupt-Rohrverteilers 1 durch das Stanzwerkzeug 6 ausgeübt, das an einer
(nicht gezeigten) Preßvorrichtung angeordnet ist und einen Durchmesser
besitzt, der geringer als der Innendurchmesser der Durchführungsbohrung 1-1
ist. Bezüglich der Preßkraft zu diesem Zeitpunkt, obgleich diese spezifisch
nicht begrenzt ist, ist es ausreichend, daß sie auf ein Maß eingestellt ist, durch
das die innere Umfangsoberfläche der Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-
Rohrverteilers unmittelbar unterhalb des Stanzwerkzeuges 6 leicht hervorsteht,
so daß ein flacher Teil 1-8 gebildet wird. Aufgrund der Preßkraft durch das
Stanzwerkzeug 6 werden ebenso wie die innere Umfangsoberfläche des Haupt-
Rohrverteilers, der mit seiner Durchführungsbohrung 1-1 leicht hervorsteht
bzw. abgeflacht ist, ein plastisch deformierter Teil und ein elastisch
deformierter Teil zum Zeitpunkt der Anlegung der Preßkraft erzeugt und es
wird eine Kompressions-Restbeanspruchung aufgrund einer Deformation
erzeugt, die durch eine Differenz im Betrag der Rückkehr zum Zeitpunkt der
Entfernung der Preßkraft erzeugt wird.
Kontinuierlich wird in einem Endbearbeitungsverfahren das Verzweigungsloch
1-2 in dem Teil gebildet, der in dem Preßverfahren des Haupt-Rohrverteilers 1
deformiert wurde, wobei dies vorzugsweise durch das Stanzwerkzeug 6 auf der
zentralen Achse in einer solchen Weise geschieht, daß die kreisförmige und
nach außen offene Umfangsfläche, die mit der Durchführungsbohrung 1-1 des
Haupt-Rohrverteilers 1 in Verbindung steht, mit einer Druckaufnahme-
Oberfläche 1-3 versehen wird. Danach wird der ringförmige oder polygonale
Verbindungs-Metallnippel 3 montiert.
Fig. 2 veranschaulicht die Zuführung der Preßkraft durch ein Preßverfahren
zur Beibehaltung einer Kompressions-Restbeanspruchung in der Nähe des
offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in dem
Verzweigungsloch 1-2, wobei Fig. 2A ein Verfahren zur Bildung eines
konkaven Teiles 6a mit einem dreieckförmigen Querschnitt in einem vorderen
Endteil (einer Preßoberfläche) des Stanzwerkzeuges 6 und die Anlegung einer
Preßkraft an die äußere Umfangsoberfläche des Haupt-Rohrverteilers 1 durch
das Stanzwerkzeug 6 zeigt. Da im Falle dieses Verfahrens eine große Preßkraft
an den Umfangsteil zusätzlich zu dem zentralen Teil der äußeren
Umfangsoberfläche des Haupt-Rohrverteilers, der durch die Gewindewand 3-1
umgeben ist, angelegt wird, kann eine Kompressions-Restbeanspruchung
effektiv in einem relativ weiten Bereich in der Nähe der Verzweigungsbohrung
1-2 in diesem Teil aufrechterhalten werden.
Ferner zeigt Fig. 2B ein Verfahren zur Aufrechterhaltung einer Kompressions-
Restbeanspruchung in einem relativ weiten Bereich in der Nähe der
Verzweigungsbohrung 1-2, der später in der gleichen Weise wie in Fig. 2A
durch Vorgabe eines Ringansatzes 1-4 auf der äußeren Umfangsoberfläche des
Haupt-Rohrverteilers 1 vorgegeben wird, der durch die Gewindewand 3-1
umgeben ist und durch Pressen einer oberen Oberfläche des Ringansatzes 1-2
durch das Stanzwerkzeug 6 mit einer flachen Preßoberfläche.
Fig. 2C zeigt ein Verfahren zur Bildung der äußeren Umfangsoberfläche des
Haupt-Rohrverteilers 1, der durch die Gewindewand 3-1 umgeben ist, mit
einem konkaven Teil 1-5, der eine invertierte dreieckförmige Querschnittsform
besitzt und durch Pressen eines Bodenteils, der durch den konkaven Teil 1-5
gebildet ist, durch das Stanzwerkzeug 6 mit einer kugelförmigen
Preßoberfläche. Da bei diesem Verfahren eine geneigte Oberfläche des
Bodenteiles zuerst gepreßt wird, wird in diesem Fall eine Kompressions-
Restbeanspruchung effektiv in der Nähe der Verzweigungsbohrung 1-2
zurückbehalten, die später vorgesehen wird.
Fig. 2D zeigt ein Verfahren der Vorgabe eines Ansatzes 1-6 mit einer
gewinkelten Querschnittsform an der äußeren Umfangsoberfläche des Haupt-
Rohrverteilers 1, der durch die Gewindewand 3-1 umgeben ist und zur
Pressung des Bodenteiles, der durch den Ansatz 1-6 gebildet wird, durch das
Stanzwerkzeug 6 mit einer flachen Preßoberfläche. Da bei diesem Verfahren
der Ansatz 1-6 einen Winkelquerschnitt besitzt und zuerst durch das
Stanzwerkzeug 6 gepreßt wird, wird eine große Preßkraft an den zentralen Teil
des Bodenteiles angelegt. Dementsprechend wird ebenfalls in diesem Fall eine
große Kompressions-Restbeanspruchung nahe der Verzweigungsbohrung 1-2
beibehalten, die später in einer konzentrierten Weise vorgesehen wird.
Fig. 2E zeigt ein Verfahren der Vorgabe eines Loches mit einem Boden 1-7
und einer geeigneten Tiefe und dem gleichen Durchmesser wie der der
späteren Verzweigungsbohrung 1-2, das im Zentrum der äußeren
Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers 1, der durch die Gewindewand 3-1
umgeben ist, vorgegeben wird und zum Pressen des Ansatzes 6-1, der einen
Durchmesser aufweist, der in das Loch mit dem Boden 1-7 hineinpaßt und eine
Länge geringfügig länger als die Tiefe des Loches aufweist, wobei der Ansatz
an der Preßoberfläche des Stanzwerkzeuges 6 vorgesehen ist. Da im Falle
dieses Verfahrens der Umfangsteil des Loches mit dem Boden 1-7 zur gleichen
Zeit durch den Ansatz 6-1 gepreßt wird, wird die an den Teil des
Verzweigungsloches 1-2 angelegte Preßkraft in einer konzentrierten Weise
angelegt und eine Kompressions-Restbeanspruchung wird notwendigerweise in
der Nähe der Verzweigungsbohrung 1-2 zurückbehalten. In diesem Fall ist die
Form des Stanzwerkzeuges und eine Form, die auf der äußeren Umfangsfläche
des Haupt-Rohrverteilers gegenüber dem Vorderende des Stanzwerkzeuges
gebildet wird, nicht auf Kombinationen der Formen beschränkt, wie sie in den
Fig. 2A bis 2E gezeigt sind.
Als ein Verfahren zur Anlegung einer Preßkraft durch ein Preßverfahren und
zur Erzeugung einer Kompressions-Restbeanspruchung gemäß der Erfindung
kann nicht nur das zuvor erwähnte Verfahren, sondern ebenfalls ein Verfahren
verwendet werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.
In Fig. 3 ist der Aufbau so getroffen, daß ein Loch mit einem Boden 1-2a
vorgegeben wird, das eine geeignete Tiefe und im wesentlichen den gleichen
Durchmesser wie der der Verzweigungsbohrung 1-2 besitzt, die später mit
einem vorbestimmten Bohrungsdurchmesser vorgegeben wird, wobei ein
innerer Bodenteil 1-2b des Loches mit dem Boden 1-2a in diametraler Richtung
durch das Stanzwerkzeug 6 mit einem Durchmesser gepreßt wird, der in das
Loch mit dem Boden 1-2a hineinpaßt und eine Länge besitzt, die größer als die
Tiefe des Loches mit dem Boden ist. Da der innere Bodenteil 1-2b durch das
Stanzwerkzeug 6 gepreßt wird, wird die Preßkraft an den Teil der
Verzweigungsbohrung 1-2 angelegt, die später in einer konzentrierten Weise
vorgesehen wird und es wird notwendigerweise eine Kompressions-
Restbeanspruchung ebenfalls in der Nähe der Verzweigungsbohrung 1-2
zurückbehalten.
Danach wird das Loch mit dem Boden 1-2a in die Durchführungsbohrung 1-1
durch einen Schneidprozeß mittels eines Bohrers erweitert, wodurch die
Verzweigungsbohrung 1-2 gebildet wird. Als nächstes wird die
Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 in der kreisförmigen und nach außen
offenen Umfangsoberfläche gebildet.
Ferner veranschaulicht ein in Fig. 4 gezeigtes Verfahren ein Verfahren zur
Stanzung der Verzweigungsbohrung zum gleichen Zeitpunkt der Anlegung
einer Preßkraft bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel, welches einem Verfahren entspricht, bei dem die
Verzweigungsbohrung 1-2 durch Pressen der äußeren Umfangsoberfläche des
Haupt-Rohrverteilers 1 durch Verwendung des Stanzwerkzeuges 6 gestanzt
wird, das mit einem Ansatz 6-2 versehen ist, welcher eine Länge länger als die
Dicke des Haupt-Rohrverteilers 1 und den gleichen Durchmesser wie der der
Verzweigungsbohrung 1-2 am vorderen Ende besitzt. Da in diesem Fall die
äußere Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers 1 durch den Ansatz 6-2
gepreßt wird, wird durch die Preßkraft, die an den Teil der
Verzweigungsbohrung 1-2 angelegt wird, die Bohrung gleichzeitig in
konzentrierter Weise gestanzt und es wird eine Kompressions-
Restbeanspruchung notwendigerweise in der Nähe der Verzweigungsbohrung
1-2 erzeugt. Der in Fig. 4 gezeigte Metallnippel besitzt eine polygonale Form.
Als ein Verfahren zur Anlegung einer Preßkraft durch ein Preßverfahren
mittels eines Stanzwerkzeuges und zur Erzeugung einer Kompressions-
Restbeanspruchung wird weiter noch die Preßkraft nicht immer an das
Zentrum der Verzweigungsbohrung angelegt, sondern es ist möglich, die
Preßkraft leicht verschoben von dem Teil anzulegen, in dem die
Verzweigungsbohrung gebildet wird und eine Kompressions-
Restbeanspruchung wenigstens teilweise an der Verzweigungsbohrung zu
konzentrieren, d. h. hauptsächlich an dem inneren Umfangskantenteil P in
axialer Richtung des Haupt-Rohrverteilers im unteren Ende der
Verzweigungsbohrung, der zum Ausgangspunkt eines Bruches wird, wodurch
eine Kompressions-Restbeanspruchung erzeugt und beibehalten wird.
Ein in Fig. 5 gezeigtes Verfahren entspricht einem Fall, bei dem ein
Innendruckverfahren zur Anlegung eines Druckes innerhalb der
Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-Rohrverteilers 1 als Mittel zur
Erzeugung einer Kompressions-Restbeanspruchung in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung 1-2 verwendet wird. Dieses Verfahren entspricht einem
Verfahren der Erzeugung und Beibehaltung einer Kompressions-
Restbeanspruchung in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
1-2, bei dem ein hoher Druck angelegt wird, durch welchen wenigstens 25%,
vorzugsweise 50-75% einer Dicke des Haupt-Rohrverteilers 1 von der inneren
Umfangsoberfläche sich von der Dicke des Haupt-Rohrverteilers 1 ergeben, in
dem ein Fluid, wie beispielsweise Wasser oder Öl, innerhalb des Verteilers
eingeführt wird, wobei eine Seite des Haupt-Rohrverteilers abgedichtet wird.
In diesem Fall wird eine Bearbeitung der Verzweigungsbohrung 1-2
vorzugsweise vor der Anlegung des Innendruckes ausgeführt, da eine
Kompressions-Beanspruchung sicher zurückbehalten wird und ferner der
ringförmige oder polygonale Verbindungs-Metallnippel 3 nach der Erzeugung
einer Kompressions-Restbeanspruchung nahe des offenen Endes der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers montiert wird.
Ein in Fig. 6 gezeigtes Verfahren entspricht einem Fall, wo ein Rohr-
Ausdehnungsverfahren durch Anlegung einer Preßkraft an das Rohr in
diametraler Richtung von dem Innenteil des Haupt-Rohrverteilers 1 als Mittel
zur Erzeugung einer Kompressions-Restbeanspruchung in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung 1-2 verwendet wird. Das Verfahren entspricht einem
Verfahren der Ausdehnung der Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-
Rohrverteilers durch Ziehen einer Durchmesser-Erweiterungseinrichtung 8-1
mit einem Durchmesser geringfügig größer als der Innendurchmesser der
Durchführungsbohrung 1-1, wie beispielsweise mit einem Kugelkörper, einem
Stopfen und einem Rollwerkzeug durch eine Zugvorrichtung 10, so daß sich
dieser innerhalb der Durchführungsbohrung 1-1 im Preßkontakt bewegt, wobei
der Haupt-Rohrverteiler 1 horizontal durch eine Spannvorrichtung 9 festgelegt
ist und wobei eine Kompressions-Restbeanspruchung in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung 1-2 erzeugt und beibehalten wird.
Wenn in diesem Fall die Verzweigungsbohrung 1-2 gestanzt ist bevor eine
Durchmesser-Erweiterung gegen die innere Umfangsfläche des Haupt-
Rohrverteilers 1 ausgeführt wird, so ist dies vorzuziehen, da die
Kompressions-Beanspruchung sicher in der Nähe des offenen Endteiles der
Verzweigungsbohrung 1-2 aufrechterhalten wird.
Ein in Fig. 7 gezeigtes Verfahren entspricht einem Verfahren der Stanzung
einer Verzweigungsbohrung 1-2' mit einem Durchmesser geringfügig kleiner
als ein vorbestimmter Bohrungsdurchmesser an dem Haupt-Rohrverteiler in
einem Endbearbeitungsprozeß, bei dem die Verzweigungsbohrung 1-2'
erweitert wird durch Pressen einer Durchmesser-Erweiterungseinrichtung 8-2
mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie der Innendurchmesser der
Verzweigungsbohrung 1-2, die einen vorbestimmten Bohrungsdurchmesser
besitzt, wobei dies beispielsweise mit einem Kugelkörper oder einem Stopfen
in der Verzweigungsbohrung 1-2' mit dem kleinen Durchmesser mittels einer
Preßvorrichtung 11 geschieht, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung
in der Nähe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung 1-2 erzeugt und beibehalten wird.
Ein in Fig. 8A gezeigtes Verfahren veranschaulicht ein Verfahren zur
Erzeugung einer Kompressions-Restbeanspruchung in dem offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
1-2 durch Verwendung eines starren Balles. Bei diesem Verfahren wird ein
starrer Ball 14 und ein stangenförmiger starrer Ballaufnehmer 13 in den Haupt-
Rohrverteiler 1 eingeführt und der starre Ballaufnehmer 13 wird in einer
solchen Weise angeordnet, daß eine Kugeloberfläche des starren Balles 14 in
Kontakt mit dem offenen Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung 1-2 gebracht wird und ein Stößel
12 mit einem vorderen Endteil in der Form eines Keiles wird von dem anderen
Endteil des Haupt-Rohrverteilers eingeführt, wodurch der starre Ball 14 auf
der geneigten Gleitoberfläche in dem vorderen Endteil sitzt. Wenn in diesem
Zustand der Stößel 12 gedrückt wird, so wird eine Kraft in Richtung der
Verzweigungsbohrung auf den starren Ball aufgrund des Keileffektes durch den
Stößel 12 ausgeübt, so daß der starre Ball in den offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
1-2 gedrückt wird.
Sodann wird eine Last durch Pressen des Stößels 12 angelegt, bis ein
erforderlicher Druck erreicht wird, wodurch der starre Ball 14 in den offenen
Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers gepreßt wird und
danach werden der starre Ball 14, der starre Ballaufnehmer 13 und der Stößel
12 aus dem Haupt-Rohrverteiler 1 entfernt. Da im Falle dieses Verfahrens eine
Preßkraft an den offenen Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-
Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung 1-2 durch den starren Ball 14
angelegt wird, der durch den Stößel 12 gedrückt wird, kann eine
Kompressions-Restbeanspruchung effektiv erzeugt und in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung 1-2 aufrechterhalten werden.
Ein in Fig. 8B gezeigtes Verfahren veranschaulicht ein Verfahren zur
Erzeugung einer Kompressions-Restbeanspruchung in dem offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
1-2 durch Verwendung eines Werkstückkörpers 15 mit einem Vorderende, das
in einer konischen Form anstelle des starren Balles 14 gebildet ist. Bei diesem
Verfahren wird gemäß der gleichen Betätigungsfolge, wie in Fig. 8A gezeigt,
ein Werkstückkörper 15 und ein Werkstückkörper-Aufnehmer 13' in den
Haupt-Rohrverteiler 1 eingeführt und der Werkstückkörper-Aufnehmer 13'
wird in einer solchen Weise angeordnet, daß eine konische Fläche des
Werkstückkörpers 15 in Kontakt mit dem offenen Endteil der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung
1-2 gebracht wird und der Stößel 12 mit einem Vorderende in einer Keilform
wird von dem anderen Ende des Haupt-Rohrverteilers eingeführt, wodurch der
Werkstückkörper 15 auf der geneigten Gleitoberfläche des vorderen Endteiles
aufliegt. Wenn in diesem Zustand der Stößel 12 gedrückt wird, wird eine Kraft
in einer Richtung der Verzweigungsbohrung an den Werkstückkörper 15
aufgrund eines Keileffektes durch das Vorderende des Stößels 12 in der
gleichen Weise wie bei dem zuvor erwähnten starren Ball ausgeübt, so daß der
Werkstückkörper 15 gegen den offenen Endteil der Durchführungsbohrung des
Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung 1-2 gepreßt wird. Sodann
wird eine Last durch Pressen des Stößels 12 angelegt bis ein notwendiger
Druck erreicht wird, wodurch der Werkstückkörper 15 in den offenen Endteil
der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers gepreßt wird und danach
werden der Werkstückkörper, der Werkstückkörper-Aufnehmer 13' und der
Stößel 12 aus dem Haupt-Rohrverteiler 1 entfernt. Da gemäß diesem Verfahren
eine Presskraft entsprechend an den offenen Endteil der Durchführungsbohrung
des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung 1-2 durch den durch
den Stößel 12 gedrückten Werkstückkörper 15 angelegt wird, kann eine
Kompressions-Restbeanspruchung wirksam erzeugt und in der Nähe des
offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung 1-2 in der gleichen Weise wie bei dem starren Ball
beibehalten werden.
Es ist vorzuziehen einen Werkstückkörper 15' zu verwenden, der eine in Fig.
9 gezeigte Struktur anstelle des in Fig. 8B gezeigten Werkstückkörpers 15
aufweist. Der in Fig. 9 gezeigte Werkstückkörper 15' wird durch eine
integrale Kombination eines vorderen Endteils 15'-1 mit einem kreisförmigen
Querschnitt, einem Preßteil 15'-2 mit einem länglichen Querschnitt und einem
Basisteil 15'-3 mit einem rechteckförmigen Querschnitt gebildet. Der vordere
Endteil 15'-1 mit dem kreisförmigen Querschnitt ist im wesentlichen auf einen
Innendurchmesser der Verzweigungsbohrung 1-2 zur Führung in der
Verzweigungsbohrung 1-2 ausgerichtet, um den Werkstückkörper 15' genau zu
positionieren. Ferner erstreckt sich der Pressteil 15'-2 mit einem länglichen
Querschnitt in einer Längsrichtung der Durchführungsbohrung 1-1, um
konzentrisch beide Seiten des Haupt-Rohrverteilers 1 am unteren Ende des
inneren Umfangskantenteils in der Verzweigungsbohrung 1-2 zu pressen, in
welchem eine große Dehnungsbeanspruchung leicht zwischen dem offenen
Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers erzeugt wird.
Ferner besitzt noch der Basisteil 15'-3 einen rechteckförmigen Querschnitt, um
die Ausrichtung des Werkstückkörpers 15' durch Einpassung in ein
rechteckförmiges Loch 13'-1 zu sichern, das in dem vorderen Endteil des
Werkstückkörper-Aufnehmers 13' vorgesehen ist.
Eine Betätigungsfolge für die wirksame Erzeugung und Beibehaltung einer
Kompressions-Restbeanspruchung nahe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers gemäß dem in Fig. 9
gezeigten Verfahren erfolgt in der gleichen Weise wie in Fig. 8.
Hier ist im Falle der Anlegung einer Preßkraft an dem Haupt-Rohrverteiler 1
durch ein Pressverfahren, das interne Pressverfahren, das Rohr-
Erweiterungsverfahren, den Kugelkörper oder den Werkstückkörper mit dem
abgeschrägten Vorderende als Mittel für die Erzeugung einer Kompressions-
Restbeanspruchung nahe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des
Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung ein Zustand gezeigt, bei
dem der ringförmige oder polygonale Verbindungs-Metallnippel 3 in allen
Fällen entfernt ist. Es erübrigt sich jedoch zu sagen, daß die Anlegung der
Presskraft an den Haupt-Rohrverteiler in einem Zustand ausgeführt werden
kann wo der ringförmige oder polygonale Verbindungs-Metallnippel 3
angeordnet ist.
Andererseits ist das Verzweigungsrohr 2 durch ein Verzweigungsrohr oder
durch einen Verzweigungs-Metallnippel gebildet und besitzt einen
Flußdurchgang 2-1 in Verbindung mit der Durchführungsbohrung 1-1 des
Haupt-Rohrverteilers 1 und ist mit einer Preßsitz-Oberfläche 2-3 versehen, die
durch einen Verbindungs-Kopfteil 2-2 gebildet wird, der in einem
Stoßverfahren erweitert wurde und ein konisches Vorderende in seinem Endteil
aufweist, wobei die Verbindungsstruktur in der gleichen Weise erfolgt, wie bei
der in Fig. 10 gezeigten herkömmlichen Weise. Dementsprechend wird das
Verzweigungsrohr 2 angezogen und verbunden zusammen mit einer
Anpressung der Befestigungsmutter 4 gegen den Kragen des Verbindungs-
Kopfteiles 2-2, indem die Preßsitz-Oberfläche 2-3, die durch den Verbindungs-
Kopfteil 2-2 gebildet wird, dicht an das Verzweigungsrohr 2 in Kontakt mit
der Druckaufnahme-Oberfläche 1-3 des Haupt-Rohrverteilers 1 gebracht wird,
indem die zuvor auf dem Verzweigungsrohr angeordnete Befestigungsmutter 4
über die Hülsen-Unterlagscheibe 5 mit der Gewindewand 3-1 des ringförmigen
oder polygonalen Verbindungs-Metallnippels 3 kämmt.
Wie zuvor erwähnt, wird gemäß der Erfindung eine Presskraft an den Teil in
der Nähe des Zentrums des Montageteils der Gewindewand 3-1 des
Verbindungs-Metallnippel 3 des Haupt-Rohrverteilers 1 und der
Verzweigungsbohrung 1-2 angelegt, die mit der Durchführungsbohrung 1-1 des
Haupt-Rohrverteilers 1 in Verbindung steht, wobei die Druckaufnahme-
Sitzoberfläche 1-2 in dem entsprechenden Teil gebildet wird. Da eine
Kompressions-Restbeanspruchung erzeugt und in der Nähe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in dem
Verzweigungsrohr 1-2 durch die Druckanlegung vorzugsweise zusammen mit
der Bildung des flachen Teiles 1-8 beibehalten wird, kann eine
Dehnungsbeanspruchung, die an dem unteren Ende des inneren
Umfangskantenteils P der Verzweigungsbohrung 1-2 aufgrund einer axialen
Kraft, die an die Druckaufnahme-Sitzoberfläche 1-3 angelegt wird, in weitem
Umfang durch einen Aufhebungseffekt der Kompressions-Restbeanspruchung
zusammen mit dem Innendruck des Haupt-Rohrverteilers 1 und dem Anpressen
des Verbindungs-Kopfteiles 2-2 des Verzweigungsrohres 2 vermindert werden.
Da ferner die innere Umfangsfläche der Durchführungsbohrung 1-1 des Haupt-
Rohrverteilers in der Nähe der Verzweigungsbohrung 1-2 geringfügig absteht
und abgeflacht ist aufgrund einer Druckanlegung durch die Presse, um den
flachen Teil 1-8 zu bilden, kann die Dehnungsbeanspruchung, die in der
Verzweigungsbohrung 1-2 erzeugt wird, durch die Kompressions-
Restbeanspruchung aufgehoben und vermindert werden. Dementsprechend kann
der durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene Verteiler ferner die
Dehnungsbeanspruchung vermindern, die in dem unteren Ende in dem inneren
Umfangskantenteil P der Verzweigungsbohrung 1-2 aufgrund der
Kompressions-Restbeanspruchung und des Abflachungseffektes erzeugt wird.
Da, wie zuvor erwähnt, der Verteiler gemäß der Erfindung die Erzeugung der
Dehnungsbeanspruchung an dem unteren Ende des inneren
Umfangskantenteiles der Verzweigungsbohrung durch die Kompressions-
Restbeanspruchung aufheben kann, um die Dehnungsbeanspruchung wirksam
zu beschränken, ergibt sich eine Verbesserung der Innendruck-Dauerfestigkeit
in dem Verbindungsteil des Verzweigungsrohres und der Verteiler besitzt
einen ausgezeichneten Effekt, in dem eine sichere und stabile Funktion erhalten
werden kann, wobei er eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit besitzt und eine
Fluidleckage aufgrund der Erzeugung einer Bruchbildung verhindert. Da ferner
gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Verteilers der Erfindung ein Druck-
Anlegungsprozess durch die Presse nur beim normalen Herstellungsverfahren
hinzugefügt wird und keine komplexe Ausrüstung erforderlich ist, ergibt sich
kein Problem, das die Ausrüstungskosten erhöht werden und die Produktivität
vermindert wird, so daß ein Verteiler mit hoher Qualität bei niedrigen Kosten
vorgegeben werden kann.
Claims (16)
1. Verteiler, aufweisend wenigstens eine Verzweigungsbohrung in einem
axialen Umfangswandteil eines Haupt-Rohrverteilers mit einer
Durchführungsbohrung in einem inneren Teil in einer Richtung eines
axialen Kernes, eine Druckaufnahme-Sitzoberfläche in Verbindung mit
einem Verzweigungsrohr und einer Verbindungsbohrung, die mit der
Durchführungsbohrung in einem Umfangs-Oberflächenteil der
Verzweigungsbohrung in Verbindung steht und zu einem äußeren Teil
offen ist, wodurch ein Preßsitz-Oberflächenteil, der durch einen
Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil des Verzweigungsrohres gebildet
wird, in Kontakt und in Eingriff damit gebracht wird, und einen
Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren Umfangsteil des Haupt-
Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die zuvor auf dem Ende des
Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit diesem im Eingriff ist,
so daß sie unter einen Kragenteil des Verbindungs-Kopfteiles gepreßt
wird, wodurch sie angezogen und verbunden wird, wobei eine
Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil nahe des offenen
Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung vorliegt.
2. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers, aufweisend wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung in einem inneren Teil
in einer Richtung eines axialen Kernes, eine Druckaufnahme-
Sitzoberfläche in Verbindung mit einem Verzweigungsrohr und einer
Verbindungsbohrung, die mit der Durchführungsbohrung in einem
Umfangs-Oberflächenteil der Verzweigungsbohrung in Verbindung steht
und zu einem äußeren Teil offen ist, wodurch ein Preßsitz-
Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil
des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt und in Eingriff damit
gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren
Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die
zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des
Verbindungs-Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und
verbunden wird, wobei eine Preßkraft an dem Haupt-Rohrverteiler in
der Nähe der Verzweigungsbohrung an einem äußeren Teil in einer
diametralen Richtung durch ein externes Preßverfahren angelegt wird,
wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil nahe des
offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers
in der Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 2, wobei die
Preßkraft an den Haupt-Rohrverteiler in der Nähe der
Verzweigungsbohrung von dem äußeren Teil in diametraler Richtung
durch ein externes Preßverfahren angelegt wird und danach die
Verzweigungsbohrung gestanzt wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 2, wobei die
Verzweigungsbohrung zur gleichen Zeit gestanzt wird, wo die Preßkraft
an den Haupt-Rohrverteiler in der Nähe der Verzweigungsbohrung von
dem äußeren Teil in diametraler Richtung durch ein externes
Preßverfahren angelegt wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 2, wobei die
Verzweigungsbohrung gestanzt wird und danach die Preßkraft an den
Haupt-Rohrverteiler in der Nähe der Verzweigungsbohrung von dem
äußeren Teil in diametraler Richtung durch ein externes Preßverfahren
angelegt wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers, aufweisend wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung in einem inneren Teil
in einer Richtung eines axialen Kernes, eine Druckaufnahme-
Sitzoberfläche in Verbindung mit einem Verzweigungsrohr und einer
Verbindungsbohrung, die mit der Durchführungsbohrung in einem
Umfangs-Oberflächenteil der Verzweigungsbohrung in Verbindung steht
und zu einem äußeren Teil offen ist, wodurch ein Preßsitz-
Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil
des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt und in Eingriff damit
gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren
Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die
zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des
Verbindungs-Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und
verbunden wird, wobei eine Preßkraft an einer inneren Umfangsfläche
des Haupt-Rohrverteilers in der Nähe der Verzweigungsbohrung durch
ein internes Preßverfahren angelegt wird, wodurch eine Kompressions-
Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 6, wobei der
interne Druck durch einen ölhydraulischen Druck oder einen
hydraulischen Flüssigkeitsdruck angelegt wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 7, wobei die
Verzweigungsbohrung gestanzt wird, nachdem die Preßkraft an die
innere Umfangsfläche des Haupt-Rohrverteilers angelegt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers, aufweisend wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangs-Wandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung in einem inneren Teil
in einer Richtung eines axialen Kernes desselben, eine Druckaufnahme-
Sitzoberfläche in Verbindung mit einem Verzweigungsrohr und einer
Verbindungsbohrung, die mit der Durchführungsbohrung in einem
Umfangs-Oberflächenteil der Verzweigungsbohrung in Verbindung steht
und zu einem äußeren Teil offen ist, wodurch ein Preßsitz-
Oberflächenteil der durch einen Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil
des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt und in Eingriff damit
gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren
Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die
zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des
Verbindungs-Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und
verbunden wird, wobei eine Preßkraft an einer inneren Umfangs-
Oberfläche des Haupt-Rohrverteilers nahe der Verzweigungsbohrung
durch ein Rohr-Erweiterungsverfahren angelegt wird, was einen Druck
in Rohr-Durchmesserrichtung von einem inneren Teil des Haupt-
Rohrverteilers anlegt, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung
an einem Teil nahe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung
des Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 9, wobei die
Verzweigungsbohrung gestanzt wird, nachdem die Preßkraft an die
innere Umfangs-Oberfläche des Haupt-Rohrverteilers angelegt wird.
11. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 9, wobei das
Rohr-Erweiterungsverfahren ausgeführt wird durch Pressen oder
Herausziehen eines im Durchmesser erweiterten Teiles mit einem
Durchmesser geringfügig größer als der Innendurchmesser der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers.
12. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 11, wobei
der im Durchmesser erweiterte Teil durch einen Kugelkörper oder einen
Stopfen vom Hülsentyp gebildet wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers, aufweisend wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung in einem inneren Teil
in einer Richtung eines axialen Kernes, eine Druckaufnahme-
Sitzoberfläche in Verbindung mit einem Verzweigungsrohr und einer
Verbindungsbohrung, die mit der Durchführungsbohrung in einem
Umfangs-Oberflächenteil der Verzweigungsbohrung in Verbindung steht
und zu einem äußeren Teil offen ist, wodurch ein Preß-Oberflächenteil,
der durch einen Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil des
Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt und in Eingriff damit
gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren
Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die
zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des
Verbindungs-Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und
verbunden wird, wobei eine Preßkraft an eine innere
Umfangsoberfläche der Verzweigungsbohrung durch ein Durchmesser-
Erweiterungsverfahren angelegt wird, welches einen Druck in Rohr-
Durchmesserrichtung von einem inneren Teil der Verzweigungsbohrung
anlegt, wodurch eine Kompressions-Restbeanspruchung an einem Teil
in der Nähe des offenen Endteiles der Durchführungsbohrung des
Haupt-Rohrverteilers in der Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
14. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 13, wobei
das Rohr-Erweiterungsverfahren ausgeführt wird durch Pressen eines
Kugelkörpers oder eines Stopfens mit einem Durchmesser geringfügig
größer als der Innendurchmesser der Verzweigungsbohrung.
15. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers, aufweisend wenigstens eine
Verzweigungsbohrung in einem axialen Umfangswandteil eines Haupt-
Rohrverteilers mit einer Durchführungsbohrung in einem inneren Teil
in einer Richtung eines axialen Kernes, eine Druckaufnahme-
Sitzoberfläche in Verbindung mit einem Verzweigungsrohr und einer
Verbindungsbohrung, die mit der Durchführungsbohrung in einem
Umfangs-Oberflächenteil der Verzweigungsbohrung in Verbindung steht
und zu einem äußeren Teil offen ist, wodurch ein Preßsitz-
Oberflächenteil, der durch einen Verbindungs-Kopfteil in einem Endteil
des Verzweigungsrohres gebildet wird, in Kontakt und in Eingriff damit
gebracht wird, und einen Verbindungs-Metallnippel, der einen äußeren
Umfangsteil des Haupt-Rohrverteilers umgibt, und eine Mutter, die
zuvor auf dem Ende des Verzweigungsrohres angeordnet wurde und mit
diesem in Eingriff steht, so daß sie unter einen Kragenteil des
Verbindungs-Kopfteiles gepreßt wird, wodurch sie angezogen und
verbunden wird, wobei ein stückförmiger Körper, gebildet als ein
Kugelkörper oder mit einem abgeschrägten Vorderende, in einen
offenen Endteil der Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers
der Verzweigungsbohrung gepreßt wird, wodurch eine Kompressions-
Restbeanspruchung an einem Teil in der Nähe des offenen Endteiles der
Durchführungsbohrung des Haupt-Rohrverteilers in der
Verzweigungsbohrung erzeugt wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines Verteilers nach Anspruch 15, wobei
der stückförmige Körper durch einen vorderen Endteil gebildet wird,
der einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser im
wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Verzweigungsbohrung
aufweist und durch einen Preßteil gebildet wird, der einen länglichen
Querschnitt und einen Basisteil mit einem rechteckförmigen Querschnitt
aufweist, wobei ein Erweiterungsloch zur Einfassung des Basisteiles in
einem Paar von Elementen zum Einpressen des stückförmigen Körpers
vorgesehen ist.
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