DE19815244A1 - Hollow metal body forming method for hydraulic fluid line connections, such as for automobile hydraulics - Google Patents
Hollow metal body forming method for hydraulic fluid line connections, such as for automobile hydraulicsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von me tallischen Hohlkörpern mit Beul-Struktur nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung mit einer Hochstromschleife und einem Feldkonzentrator zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for producing me metallic hollow bodies with dent structure according to the generic term of claim 1 and further relates to a device with a high current loop and a field concentrator for Perform such a procedure.
Die Herstellung von Verbindungen an Rohrleitungen für Hydrau likflüssigkeiten, wie sie im Fahrzeugbau für Bremsflüssigkei ten und für den Antrieb von Zusatz- und Anbaugeräten benötigt werden, bereitet oftmals besondere Schwierigkeiten, da für eine absolut dichte und dauerhafte Verbindung ein hoher Her stellungs- und Montageaufwand erforderlich ist.The production of connections on pipes for hydrau lik fluids, such as those used in vehicle construction for brake fluids and for the drive of additional and attachments are often particularly difficult, because for an absolutely tight and permanent connection a high man position and assembly effort is required.
Dies gilt insbesondere für Lötverbindungen, aber auch für Rohrleitungsverbindungen mittels magnetischer Umformtechnik, wenn die miteinander zu verbindenden ineinandergeschobenen Rohrenden lediglich glatt aufeinandergeschrumpft werden. Für eine sichere und dichte Verbindung müssen die teleskopartig ineinandergreifenden glatten Rohrenden nicht nur eine ver gleichsweise große Wanddicke haben, um ein Aufreißen an der Verbindungsstelle infolge von Vibrationen und mechanischen Belastungen zu vermeiden; die ineinandergreifenden Rohrenden müssen vielmehr auch eine ausreichende axiale Überdeckung haben, um ein Lösen der Verbindung infolge axialer Zug- und Druck-Beanspruchungen mit Sicherheit zu vermeiden.This applies in particular to soldered connections, but also to Pipeline connections using magnetic forming technology, when the interconnected are pushed together Pipe ends are simply shrunk onto each other. For a secure and tight connection must be the telescopic interlocking smooth pipe ends not just a ver equally large wall thickness to avoid tearing open Connection point due to vibrations and mechanical Avoid stress; the interlocking pipe ends rather, they must also have sufficient axial coverage have to loosen the connection due to axial pull and Avoid pressure stresses with certainty.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Verbindungen von Hohlkörpern oder Rohren mittels magnetischer Verformungs technik nach der Hauptanmeldung in materialsparender Weise sicherer und dauerhafter als bisher zu gestalten.The invention is based, such connections of hollow bodies or pipes by means of magnetic deformation technology after the main registration in a material-saving manner to make it safer and more permanent than before.
Diese Aufgabe findet ihre Lösung - ausgehend von dem Verfah ren nach der Patentanmeldung 197 15 351.8 - in überraschend einfacher Weise dadurch, daß zwei konzentrisch ineinander greifende Hohlkörper durch mehrere über ihren Umfang verteil te Beulstrukturen sowohl in Umfangsrichtung als auch axial formschlüssig und fest miteinander verbunden werden.This task finds its solution - starting from the procedure ren after the patent application 197 15 351.8 - in surprising simply by having two concentrically one inside the other gripping hollow bodies by several distributed over their circumference te buckling structures both in the circumferential direction and axially be positively and firmly connected.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 9 gekennzeichnet, während Anspruch 10 auf eine besonders vorteilhafte Vorrichtung mit einer Hoch stromschleife und einem Feldkonzentrator zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche gerichtet ist.Particularly advantageous developments of this method are characterized in claims 2 to 9, while claim 10 to a particularly advantageous device with a high current loop and a field concentrator for performing the Method according to one of the preceding claims directed is.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Verbindun gen an Hohlköpern oder Rohren mittels magnetischer Umform technik hat den besonderen Vorteil, daß sich solche Beul strukturen im Verbindungsbereich von zwei konzentrisch inein andergreifenden Hohlkörpern in einem einzigen Arbeitsgang und in stetiger Aufeinanderfolge völlig automatisch herstellen lassen.The inventive method for making connections conditions on hollow bodies or pipes by means of magnetic forming technology has the particular advantage that such dent structures in the connection area of two concentrically engaging hollow bodies in a single operation and produce completely automatically in a continuous sequence to let.
Die über den Umfang der konzentrisch ineinandergreifenden Hohlkörper verteilten Beulstrukturen bilden eine sichere und absolut dichte Verzahnung zwischen den ineinandergreifenden Enden. Die Verzahnung ist sicher sowohl gegen Torsionsbean spruchungen ebenso wie gegen axialen Druck oder Zug, weil der Druck beim Verformungsvorgang auf die Verbindung gleichmäßig von allen Seiten einwirkt. Bei einer Anbringung der Beul strukturen mittels mechanischer Stempel würden die Rohrenden zwischen den Beulen aufgeweitet werden und damit Undichtig keiten entstehen, während beim erfindungsgemäßen Verfahren das äußere Rohrende fest auf das innere gepreßt wird, ins besondere an den Kanten der Beulstrukturen, so daß eine in allen Richtungen sichere, dichte und dauerhafte Verbindung erzeugt wird. Die Beulstrukturen schaffen eine sichere Längs- und Querverbindung. Dabei kommt den Umfangsrändern der Beul strukturen eine besondere Bedeutung zu. Hier werden auftre tende Zug-, Druck- und Torsionsbeanspruchungen unmittelbar in die umliegenden Wandungen abgeleitet, wobei durch den festen kantigen gegenseitigen Eingriff am Umfang der Beulstrukturen und durch die satte Anlage der Wandungen in den Übergangs bereichen zwischen den Beulstrukturen eine hohe Verformungs festigkeit erreicht wird, die wesentlich höher ist als bei glatt ineinandergesteckten Rohrabschnitten. Die doppelwandige Profilierung im Verbindungsbereich hat zudem eine erhöhte Formsteifigkeit und damit auch eine verbesserte Abdichtung an den Verbindungsstellen zur Folge.The concentrically interlocking over the scope Hollow body distributed bulge structures form a safe and absolutely tight interlocking between the interlocking End up. The teeth are secure against torsion beans stresses as well as against axial pressure or tension because of the Even pressure on the connection during the deformation process acts from all sides. When attaching the bulge The pipe ends would be structured using mechanical stamps between the bumps and thus leaking speeds arise during the process according to the invention the outer pipe end is pressed firmly onto the inner, ins especially at the edges of the buckling structures, so that one in Safe, tight and permanent connection in all directions is produced. The dent structures create a secure longitudinal and cross connection. Here comes the peripheral edges of the dent structures have a special meaning. Here will appear tensile, compressive and torsional loads immediately in the surrounding walls are derived, being through the solid angular mutual engagement on the circumference of the dent structures and through the full contact of the walls in the transition areas between the buckling structures are highly deformed strength is achieved, which is significantly higher than at smoothly nested pipe sections. The double-walled Profiling in the connection area also has an increased Dimensional rigidity and thus also an improved seal the connection points.
Vorteilhafterweise werden nach dem Verfahren ineinanderge steckte Rohre miteinander verbunden, wobei von den Hohlkör pern oder Rohren mindestens der äußere Körper aus einem elek trisch gut leitenden Material, wie eine Cu-, Al- oder Stahl-Le gierung, besteht. Advantageously, one after the other stuck pipes connected to each other, whereby from the hollow body pern or tubes at least the outer body from an elek highly conductive material, such as a Cu, Al or steel Le greed, exists.
Wenn diese Voraussetzungen aufgrund der Materialien aus denen die zu verbindenden Hohlkörper oder Rohre bestehen, nicht gegeben sind, so ist es nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung aber auch möglich, daß für den Verfor mungsvorgang auf dem äußeren Hohlkörper oder Rohr ein Trei berring aus einem elektrisch gut leitendem Material, wie eine Cu-, Al- oder Stahl-Legierung, angebracht wird.If these requirements due to the materials from which the hollow bodies or pipes to be connected do not exist are given, it is according to another advantageous Feature of the invention but also possible that for the Verfor process on the outer hollow body or tube ring made of an electrically highly conductive material, such as a Cu, Al or steel alloy is attached.
Dieser Treiberring kann nach der Verformung je nach der Mate rialbeschaffenheit der zu verbindenden Hohlkörper oder Rohre auf der Verbindungsstelle verbleiben oder abgesprengt werden.This driver ring can be deformed depending on the mate rial nature of the hollow body or pipes to be connected remain at the junction or be blown off.
Wenn der Treiberring auf der Rohrverbindung nicht weiter benötigt wird, so kann er unmittelbar im Anschluß an den Verformungsvorgang durch Umsteuerung des Magnet-Impulses mit einer Schaltung nach DE 196 02 951 aufgeweitet und von der Hohlkörper- oder Rohrverbindung wieder entfernt oder abge sprengt werden.If the driver ring on the pipe joint does not continue is needed, it can immediately after the Deformation process by reversing the magnetic pulse with a circuit according to DE 196 02 951 expanded and by the Hollow body or pipe connection removed or abge be blown up.
Als besonders vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn der Magnet-Impuls mit dem Strom einer Kondensator-Ent ladung über einen Impuls-Transformator nach DE 44 23 992 C2 und einen Feldkonzentrator nach DE 44 36 615 A1 sowie mit einer Schaltung nach DE 196 02 951 erzeugt wird.It has also proven to be particularly advantageous when the magnetic pulse with the current of a capacitor Ent charge via a pulse transformer according to DE 44 23 992 C2 and a field concentrator according to DE 44 36 615 A1 and with a circuit according to DE 196 02 951 is generated.
Besonders vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Magnet-Im puls mit einem Feldkonzentrator nach DE 23 30 479 erzeugt wird, der unmittelbar in einer Feldspule angeordnet ist.But it is also particularly advantageous if the magnet Im pulse generated with a field concentrator according to DE 23 30 479 is arranged directly in a field coil.
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung mit einer Hochstrom schleife und einem Feldkonzentrator zum Durchführen des er findungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin dadurch gekennzeich net, daß der in der Öffnung des Feldkonzentrators zum Ver formen der ineinandergreifenden Rohrenden angeordnete Stütz körper ein im Querschnitt rundes oder mehreckiges Profil mit Kehlen oder Rillen in seiner Längsrichtung aufweist und im Außenprofil und in den Kehlen oder Rillen zum Herausziehen aus der Hohlkörper- oder Rohrverbindung eine konisch verjüng te Form hat.A particularly advantageous device with a high current loop and a field concentrator to carry out the he The method according to the invention is further characterized by this net that in the opening of the field concentrator for ver form the interlocking tube ends arranged support body with a round or polygonal cross-section Has throats or grooves in its longitudinal direction and in External profile and in the throats or grooves for pulling out from the hollow body or pipe connection a tapered te form.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung schema tisch dargestellt. Es zeigenPreferred embodiments for performing the The inventive method are schematic in the drawing represented table. Show it
Fig. 1 einen Magnetfeld-Konzentrator mit einem Stützkern beim Herstellen einer Rohrverbindung mit Beul-Struk turen zwischen einem Fitting und einem An schlußrohr, Fig. 1 shows a magnetic field concentrator having a support core in the manufacture of a pipe connection with Beul-structural temperatures between a fitting and an on-circuit pipe,
Fig. 1A einen in der Öffnung des Feldkonzentrators angeord neten Stützkern zum Verformen der ineinanderge steckten Enden von Fitting und Anschlußrohr mittels Magnet-Impulsen in raumbildlicher Einzeldarstel lung, Fig. 1A is a development in the opening of the field concentrator angeord Neten support core for deforming the ineinanderge inserted ends of the fitting and the connecting tube by means of magnetic pulses in space pictorial Einzeldarstel,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung mit Feld konzentrator, Stützkern und den konzentrisch inein andergreifenden Enden von Fitting und Anschlußrohr nach dem Erzeugen der Beulstruktur gemäß Schnitt linie II-II von Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal section through the device with field concentrator, the support core and the concentric inein other gripping ends of the fitting and the connecting pipe after generating the Beulstruktur according to section line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 eine Außenansicht der Verbindung zwischen Fitting und Anschlußrohr und Fig. 3 is an external view of the connection between the fitting and the connecting pipe
Fig. 3A einen Schnitt gemäß Schnittlinie IIIa-IIIa von Fig. 3 durch die fertige Rohrverbindung vor dem Entfernen von dem Stützkern. Fig. 3A is a sectional view according to sectional line IIIa-IIIa of Fig. 3 through the finished pipe joint prior to removal of the support core.
Bei dem Verfahren nach der Patentanmeldung 197 15 351 zum Herstellen von metallischen Hohlkörpern 2 mit Beul-Struktur wird der rohrförmige Hohlkörper 2 mittels eines Feldkonzen trators 1 mit einer Öffnung 3, der an eine Hochstromschleife angeschlossen ist, durch einen Magnet-Impuls auf bzw. mit einem der gewünschten Beul-Struktur 7 entsprechenden Stütz kern 4 verformt, dabei geschrumpft und anschließend von dem Stützkern 4 entfernt oder abgezogen. Der Stützkern ist mit tels einer Tragstange 5 mit dem Maschinengestell 6 oder mit einer daran beweglich geführten Verstelleinrichtung verbun den.In the method according to patent application 197 15 351 for the production of metallic hollow bodies 2 with bulge structure, the tubular hollow body 2 is by means of a field concentrator 1 with an opening 3 , which is connected to a high current loop, by a magnetic pulse on or with one of the desired buckling structure 7 corresponding support core 4 deformed, shrunk and then removed or removed from the support core 4 . The support core is connected by means of a support rod 5 with the machine frame 6 or with an adjustment device movably guided thereon.
Nach der vorliegenden Weiterbildung dieser Erfindung werden zwei konzentrisch ineinandergreifende Hohlkörper 2, 2a, näm lich ein Rohr 2 und ein Fitting 2a an einem Rohrformstück 2b, durch mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Beul strukturen 7 sowohl in Umfangsrichtung als auch axial form schlüssig und fest miteinander verbunden. Es können bei spielsweise drei, vier, fünf, sechs oder auch mehr Beulstruk turen 7 gleichmäßig über den Umfang der Verbindungsstelle verteilt sein.According to the present embodiment of this invention, two concentrically interlocking hollow bodies 2 , 2 a, a pipe 2 and a fitting 2 a on a pipe fitting 2 b, by several bulge structures 7 distributed uniformly over the circumference, both in the circumferential direction and axially form-fitting and firmly connected. For example, three, four, five, six or more Beulstruk structures 7 can be evenly distributed over the circumference of the connection point.
Wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, werden üblicherweise inein andergesteckte Rohrabschnitte miteinander verbunden. Von den Hohlkörpern oder Rohren 2, 2a besteht dabei mindestens der äußere Körper (2a) aus einem elektrisch gut leitenden Materi al, wie eine Cu-, Al- oder Stahl-Legierung.As shown in Fig. 1 to 3, are usually connected to each other in a plugged pipe sections. Of the hollow bodies or tubes 2 , 2 a, at least the outer body ( 2 a) consists of an electrically highly conductive material, such as a copper, aluminum or steel alloy.
Für den Verformungsvorgang kann aber auch, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist, auf dem äußeren Hohlkörper oder Rohr (2a) zusätzlich ein Treiberring 20 aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie eine Cu-, Al- oder Stahl-Legie rung, angebracht werden. Dies ist dann zweckmäßig, wenn das äußere Rohrende so beschaffen ist, daß durch den Magnet-Im puls eine ausreichende Verzahnung der Rohrenden ohne den zusätzlichen Treiberring 20 nicht erreicht wird.For the deformation process, however, as indicated by dashed lines in Fig. 3, on the outer hollow body or tube ( 2 a) additionally a driver ring 20 made of an electrically highly conductive material, such as a Cu, Al or steel alloy tion, be attached. This is useful if the outer tube end is such that a sufficient toothing of the tube ends without the additional driver ring 20 is not achieved by the magnetic pulse.
Der Treiberring 20 kann nach der Verformung auf der Hohlkör per- oder Rohrverbindung entweder verbleiben oder abgesprengt werden. The driver ring 20 can either remain or be blown off after the deformation on the hollow body or pipe connection.
Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der Treiberring 20 unmittelbar nach dem Verformungsvorgang durch Umsteuerung des Magnet-Impulses mit einer Schaltung nach DE 196 02 951 aufge weitet und von der Hohlkörper- oder Rohrverbindung wieder entfernt wird.It can be particularly advantageous if the driver ring 20 is expanded immediately after the deformation process by reversing the magnetic pulse with a circuit according to DE 196 02 951 and is removed again from the hollow body or pipe connection.
Der Magnet-Impuls für den Verformungsvorgang kann besonders vorteilhaft mit dem Strom 10 einer Kondensator-Entladung über einen Impuls-Transformator nach DE 44 23 992 C2 und einen Feldkonzentrator nach DE 44 36 615 A1 sowie mit einer Schal tung nach DE 196 02 951 erzeugt werden.The magnetic pulse for the deformation process can be generated particularly advantageously with the current 10 of a capacitor discharge via a pulse transformer according to DE 44 23 992 C2 and a field concentrator according to DE 44 36 615 A1 and with a switching device according to DE 196 02 951 .
Der Magnet-Impuls kann aber auch mit einem Feldkonzentrator nach DE 23 30 479 erzeugt werden, der unmittelbar in einer Feldspule angeordnet ist.The magnetic pulse can also be used with a field concentrator be generated according to DE 23 30 479, the immediately in a Field coil is arranged.
Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Ver fahrens ist im übrigen so ausgebildet, daß der in der Öffnung 3 des Feldkonzentrators 1 zum Verformen der ineinandergrei fenden Rohrenden angeordnete Stützkörper 4 ein im Querschnitt rundes oder mehreckiges Profil mit mehreren Kehlen oder Ril len 8 in seiner Längsrichtung aufweist und im Außenprofil und in den Kehlen oder Rillen 8 zum Herausziehen aus der Hohlkör per- oder Rohrverbindung eine konisch verjüngte Form hat.The device for performing the method according to the invention is designed so that the support body 4 arranged in the opening 3 of the field concentrator 1 for deforming the interlocking pipe ends has a cross-sectionally round or polygonal profile with several grooves or grooves 8 in its longitudinal direction and in the outer profile and in the grooves or grooves 8 for pulling out of the hollow body or pipe connection has a conically tapered shape.
Die Feldkonzentratoren 1 sind in bekannter Weise mit Isolie rungen 13 auf den Innenflächen der Öffnung 3 belegt, um einen Kurzschluß durch das zu verformende Werkstück zu vermeiden. Falls diese Teile schon einen isolierenden Überzug aufweisen, kann die Isolierung an dem Feldkonzentrator 1 entfallen. The field concentrators 1 are in a known manner with insulation 13 on the inner surfaces of the opening 3 to avoid a short circuit through the workpiece to be deformed. If these parts already have an insulating coating, the insulation on the field concentrator 1 can be omitted.
11
Feldkonzentrator
Field concentrator
22nd
Hohlkörper, Rohr
Hollow body, pipe
22nd
a Fitting (Verbindungs-, Anschlußstück)
a fitting (connector, connector)
22nd
b Rohrformstück
b pipe fitting
33rd
Öffnung
opening
44th
Stützkern
Support core
55
Tragstange
Support rod
66
Maschinengestell
Machine frame
77
Beul-Strukturen
Dent structures
88th
Kehlen oder Rillen
Throats or grooves
1010th
Strom
electricity
1313
Isolierung
insulation
2020th
Treiberring
Driver ring
Claims (10)
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ID=26035734
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Legal Events
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AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19715351 Format of ref document f/p: P |
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8131 | Rejection |