DE19957855A1 - Method of making a compressed air tank - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckluftbehälters in Kraftfahrzeugen. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellung eines Druckluftbehälters technisch und wirtschaftlich zu optimieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst durch das Herstellen zweier in etwa gleichgroßer Behälterhälften (2, 3) nach einem Umformverfahren gelöst, wobei öffnungsseitig beider Behälterhälften (2, 3) umfangsseitig umlaufende, etwa rechtwinklig hiervon abragende Stegränder (6, 7) gebildet sind, welche in einem nachfolgenden Arbeitsschritt durch nichtthermisches Fügen und unter zusätzlicher Verwendung eines Dichtmittels (8) zu einer gemeinsamen gebildeten, umfangsmäßig umlaufenden Falzverbindung (4) umgeformt werden, durch diese beide Behälterhälften (2, 3) abdichtend miteinander verbunden sind.The invention relates to a method for producing a compressed air tank in motor vehicles. It is an object of the invention to optimize the manufacture of a compressed air tank technically and economically. According to the invention, this object is first achieved by producing two container halves (2, 3) of approximately the same size according to a forming process, the web-like edges (6, 7), which are circumferential and protrude at right angles from the opening side of both container halves (2, 3), which are formed in a subsequent work step by non-thermal joining and with the additional use of a sealant (8) into a jointly formed, circumferential circumferential fold connection (4), by means of which the two container halves (2, 3) are sealingly connected to one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Druckluftbehälters in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a method for producing a compressed air container in Motor vehicles.
Aus der DE 44 07 075 C2 ist ein einwandiger Druckluftbehälter in Nutzfahrzeugen bekannt, dessen Wand auf ihrer Innenseite mit einer Korrosionsschutzschicht verse hen ist. Die Wand des Druckluftbehälters ist aus wenigstens zwei, aus einem zwei schichtigen Verbundwerkstoff vorgefertigten, nachfolgend zusammengesetzten und anschließend zusammengeschweißten, einzelnen Wandteilen hergestellt.DE 44 07 075 C2 describes a single-walled compressed air tank in commercial vehicles known, the wall on the inside verse with a corrosion protection layer hen is. The wall of the compressed air tank is made of at least two, one of two layered composite material prefabricated, subsequently assembled and then welded together, individual wall parts.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellung eines Druckluftbehälters in Kraftfahr zeugen technisch und wirtschaftlich zu optimieren.It is an object of the invention to manufacture a compressed air tank in motor vehicles testify technically and economically.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Druckluftbehälters in Kraftfahrzeugen sind zunächst zwei in etwa gleichgroße Behälterhälften nach einem Umformverfahren herstellbar. Dabei sind Öffnungsseitig beider Behälterhälften um fangsseitig umlaufende, etwa rechtwinklig hiervon abragende Stegränder gebildet, welche in einem nachfolgenden Arbeitsschritt durch nichtthermisches Fügen und unter zusätzlicher Verwendung eines Dichtmittels zu einer gemeinsam gebildeten, umfangsmäßig umlaufenden Falzverbindung umgeformt werden, durch diese beide Behälterhälften abdichtend miteinander verbunden sind.By the method according to the invention for producing a compressed air container in Motor vehicles are initially two roughly equal container halves after one Forming process can be produced. Both halves of the container are open on the opening side web edges which are circumferential on the catch side and protrude approximately at right angles therefrom, which in a subsequent step by non-thermal joining and with the additional use of a sealant to form a jointly formed circumferential circumferential fold connection are formed by these two Halves of the container are sealed together.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Behälterhälften bei ihrer Herstellung jeweils nach dem Umformverfahren thermisch nachbehandelt wer den. Als thermische Nachbehandlung kann beispielsweise ein Spannungsarmglühen oder dergleichen zur Anwendung kommen. According to a further embodiment of the invention, the container halves can their manufacture thermally aftertreated by the forming process the. Stress relieving may be used as a thermal aftertreatment or the like are used.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können zur Herstellung der Be hälterhälften vorgesehen Bleche aus korossionsbeständigen Materialien bestehen und/oder eine korrosionsbeständige Beschichtung aufweisen, welche vor oder nach dem Umformvorgang auf die Bleche aufbringbar ist. Als korrosionsbeständige Mate rialien können beispielsweise Alulegierungen, nichtrostende Stahlsorten oder der gleichen vorgesehen sein. Als korrosionsbeständige Beschichtung kann beispiels weise eine Kunststoffbeschichtung verwendet sein.According to a further embodiment of the invention can be used to manufacture the Be half of the plates provided are made of corrosion-resistant materials and / or have a corrosion-resistant coating, which before or after the forming process can be applied to the sheets. As a corrosion-resistant mate Rialien can for example aluminum alloys, stainless steel or the same should be provided. As a corrosion-resistant coating, for example as a plastic coating can be used.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann jede Behälterhälfte dem jeweiligen Umformverfahren angepaßte Radien aufweisen.According to a further embodiment of the invention, each container half can have adapted radii for each forming process.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die nach dem jeweiligen Umformverfahren erzielten Blechdicken an den Behälterhälften ein dem zu erwar tenden Belastungsfall des Druckluftbehälters angepaßtes Maß aufweisen.According to a further embodiment of the invention, according to the respective Forming processes achieved sheet thicknesses on the container halves that were to be expected Tend load of the compressed air tank have adjusted dimensions.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Druckluftbehälter eine seiner jeweiligen Einbausituation angepaßte Größe und Form aufweisen. Gegebe nenfalls können Befestigungselemente zur Anbringung des Druckluftbehälters in die Behälterhälften integriert sein.According to a further embodiment of the invention, the compressed air container can be a have size and shape adapted to their respective installation situation. Give Neither can fasteners for attaching the compressed air tank in the Container halves can be integrated.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Behälterhälften eine von einem Kreisquerschnitt abweichende Querschnittsform, beispielsweise eine bombierte Querschnittsform aufweisen. Dadurch ist eine bessere Raumausnutzung erzielbar, d. h. bei gleichem Platzbedarf kann ein größerer Volumeninhalt im Druck luftbehälter realisiert sein.According to a further embodiment of the invention, the container halves can be one cross-sectional shape deviating from a circular cross-section, for example one have a convex cross-sectional shape. This is a better use of space achievable, d. H. With the same space requirement, a larger volume can be printed air tank can be realized.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen den Behälter hälften eine optionale Schottwand angeordnet sein, deren umlaufende Randzone Bestandteil der gemeinsamen Falzverbindung der beiden Behälterhälften ist. According to a further embodiment of the invention can between the container halves of an optional bulkhead, the circumferential edge zone Is part of the joint fold connection of the two container halves.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Schottwand eine im Übergangsbereich der beiden Behälterhälften wirksame, flüssigkeitsundurchlässige, jedoch luftdurchlässige Membran aufweisen.According to a further embodiment of the invention, the bulkhead can be a Transition area of the two container halves effective, liquid-impermeable, but have an air-permeable membrane.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das zur Herstellung der Behälterhälften erforderliche Umformverfahren durch ein Preß-, Tiefzieh-, Fließform-, Drückverfahren oder dergleichen gegeben sein.According to a further embodiment of the invention, this can be used to manufacture the Halves of the container required by a pressing, deep drawing, flow molding, Pressing method or the like may be given.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das die beiden Behälter hälften abdichtende Dichtmittel zusätzlich Klebeeigenschaften aufweisen.According to a further embodiment of the invention, the two containers can halves sealing sealants have additional adhesive properties.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The device according to the invention is shown below in the drawing illustrated embodiments explained in more detail.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 einen Druckluftbehälter eines Kraftfahrzeuges in Seitenansicht, Fig. 1 a compressed air tank of a motor vehicle in side view,
Fig. 2 zusammensetzbare Behälterhälften im Schnitt in Seitenansicht, Fig. 2 composable container halves in cross-section in side view,
Fig. 3 als vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 eine Falzverbindung und Fig. 3 as an enlarged detail from Fig. 2, a folded connection and
Fig. 4 in Vorderansicht zwei nebeneinander angeordnete Druckluftbehälter in Schnittdarstellung mit unterschiedlichen Querschnitten. Fig. 4 in front view two compressed air tanks arranged side by side in a sectional view with different cross sections.
In Fig. 1 ist in Seitenansicht eine erste Ausführungsvariante eines nach einem erfin dungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellten Druckluftbehälters 1 in Kraft fahrzeugen gezeigt. Der Druckluftbehälter 1 ist aus zwei in etwa gleichgroßen, in ei nem ersten Arbeitsgang nach einem Umformverfahren hergestellten Behälterhälf ten 2, 3 zusammengesetzt, welche durch nichthermisches Fügen ihres gemeinsa men Anschlußbereiches und unter zusätzlicher Verwendung eines Dichtmittels 8 (Fig. 2) über eine gemeinsam gebildete, umfangsmäßig umlaufende Falzverbin dung 4 abdichtend miteinander verbunden sind. Die verwendeten Dichtmittel 8 kön nen zusätzlich auch Klebeeigenschaften aufweisen. In Fig. 1 in side view a first embodiment is shown vehicles of a compressed air container produced according to the invention an OF INVENTION Production Method 1 in force. The compressed air tank 1 is composed of two approximately the same size, in a first step by a forming process manufactured container halves 2 , 3 , which by non-thermal joining of their common connecting area and with the additional use of a sealant 8 ( FIG. 2) via a jointly formed , circumferential Falzverbin extension 4 are sealingly connected. The sealant 8 used may also have adhesive properties.
In Fig. 2 ist in Seitenansicht in Schnittdarstellung der aus den etwa gleichgroßen Be hälterhälften 2, 3 zusammensetzbare Druckluftbehälter 1 im unkomplettierten Zu stand gezeigt. Die etwa gleichgroßen Behälterhälften 2, 3 sind nach einem Umform verfahren gefertigt und weisen nach diesem Arbeitsschritt zunächst Öffnungsseitig, an ihrem Umfang umlaufende, etwa rechtwinklig abragende Stegränder 6, 7 auf, welche nach einer gegebenenfalls angewendeten Wärmebehandlung anschließend durch nichtthermisches Fügen und unter zusätzlicher Verwendung eines Dicht- und/oder Klebemittels 8 über eine gemeinsam gebildete, umfangsmäßig umlaufende Falzverbindung 4 (Fig. 3) abdichtend miteinander verbunden werden. Die zunächst nach einem Umformverfahren geformten, gegebenenfalls thermisch nachbehandel ten Behälterhälften 2, 3 können zunächst auf ein spannungsarmes Niveau gebracht werden, bevor sie anschließend durch nichtthermisches Fügen und unter Zuhilfe nahme eines Dichtmittels 8 abdichtend miteinander verbunden werden.In Fig. 2 is a side view in a sectional view of the approximately the same size loading container halves 2 , 3 assembled compressed air tank 1 in the uncompleted state was shown. The approximately equal-sized container halves 2 , 3 are manufactured using a reshaping method and, after this working step, initially have, on the opening side, circumferential, approximately perpendicularly projecting rims 6 , 7 , which after a heat treatment, if appropriate, are subsequently used by non-thermal joining and using an additional one Sealing and / or adhesive 8 are connected to one another in a sealing manner by means of a jointly formed circumferential circumferential fold connection 4 ( FIG. 3). The container halves 2 , 3 , which are initially shaped by a forming process, optionally thermally post-treated, can first be brought to a low-stress level, before they are subsequently sealed together by non-thermal joining and with the aid of a sealant 8 .
In der hier gezeigten Version ist zwischen den etwa rechtwinklig abragenden Stegrändern 6, 7 der Behälterhälften 2, 3 eine optionale Schottwand 5 angeordnet, deren umlaufende Randzone Bestandteil der gemeinsamen Falzverbindung 4 (Fig. 3) der beiden Behälterhälften 2, 3 ist.In the version shown here, an optional bulkhead 5 is arranged between the web edges 6 , 7 of the container halves 2 , 3 projecting approximately at right angles, the peripheral edge region of which is part of the joint fold connection 4 ( FIG. 3) of the two container halves 2 , 3 .
In Fig. 3 ist in einem vergrößerten Ausschnitt in Schnittdarstellung eine solche Falz verbindung 4 gemäß der Ausführungsvariante des Druckluftbehälters 1 aus Fig. 2 gezeigt. Die nach einem Falzverfahren erfolgte Umfalzung der beiden Stegränder 6, 7 der Behälterhälften 2, 3 berücksichtigt die zwischen den Stegrändern 6, 7 einge legte und mit Dicht- und/oder Klebemittel 8 beidseitig versehene Randzone der Schottwand 5. Die Schottwand 5 kann eine im Übergangsbereich der beiden Behäl terhälften 2, 3 wirksame, flüssigkeitsundurchlässige, jedoch luftdurchlässige Mem bran aufweisen, wobei die Schottwand 5 in ihrer Randzone aus einem die Falzum formung mitmachenden Material besteht. In Fig. 3, such a fold connection 4 is shown in an enlarged section in a sectional view according to the embodiment of the compressed air tank 1 of FIG. 2. The folding of the two web edges 6 , 7 of the container halves 2 , 3 , which was carried out according to a folding method, takes into account the edge zone of the bulkhead 5 placed between the web edges 6 , 7 and provided with sealing and / or adhesive 8 on both sides. The bulkhead 5 can have an effective in the transition region of the two container halves 2 , 3 effective, liquid-impermeable, but air-permeable membrane, the bulkhead 5 in its edge zone consisting of a material forming the fold forming.
Nach der mechanischen Umfalzung der Falzverbindung 4 ist eine der Aushärtzeit des Klebemittels 8 entsprechende Zeit abzuwarten, bis der gesamte Druckluftbehäl ter 1 als fertiggestellt gilt. Gemäß einer hier nicht gezeigten Alternative kann die Schottwand 5 bedarfsweise entfallen.After the mechanical folding of the fold connection 4 , a time corresponding to the curing time of the adhesive 8 must be waited for until the entire compressed air container 1 is considered to be finished. According to an alternative not shown here, the bulkhead 5 can be omitted if necessary.
Das zur Herstellung der Behälterhälften 2, 3 erforderliche Umformverfahren kann durch ein Preß-, Tiefzieh-, Fließform-, Drückverfahren oder dergleichen realisiert sein. Die zur Herstellung der Behälterhälften 2, 3 vorgesehenen Bleche können aus korrosionsbeständigen Materialien bestehen und/oder eine korrosionsbestände Be schichtung aufweisen, welche vor oder nach dem Umformvorgang auf die Bleche aufgebracht wird. Jede Behälterhälfte 2, 3 kann dem jeweiligen Umformverfahren angepaßte Radien aufweisen. Die nach dem jeweiligen Umformverfahren erzielten Blechdicken an den Behälterhälften 2, 3 können ein dem zu erwartenden Bela stungsfall des Druckluftbehälters 1 angepaßtes Maß aufweisen.The forming process required to produce the container halves 2 , 3 can be implemented by a pressing, deep-drawing, flow-forming, pressing process or the like. The sheets provided for the production of the container halves 2 , 3 can consist of corrosion-resistant materials and / or have a corrosion-resistant coating which is applied to the sheets before or after the shaping process. Each container half 2 , 3 can have radii adapted to the respective forming process. The sheet thicknesses achieved by the respective forming process on the container halves 2 , 3 may have a dimension adapted to the expected load of the compressed air container 1 .
In Fig. 4 sind in Vorderansicht jeweils zwei Paare von Druckluftbehältern 1 mit unter schiedlichem Querschnitt dargestellt. Dabei ist in strichlierter Darstellung ein Paar von Druckluftbehältern 1 mit einem Kreisquerschnitt gezeigt. Des weiteren ist in li nierter Darstellung ein Paar von Druckluftbehältern 1 gezeigt, welche eine von einem Kreisquerschnitt abweichende Querschnittsform aufweisen.In Fig. 4 two pairs of compressed air tanks 1 are shown with different cross-section in front view. Here, a pair of compressed air tanks 1 with a circular cross section is shown in dashed lines. Furthermore, a pair of compressed air tanks 1 is shown in li nierte representation, which have a cross-sectional shape deviating from a circular cross-section.
Die nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren von Druckluftbehältern 1 ermöglichte letztgenannte Variante einer bombierten Querschnittsformgebung beider Behälterhälften 2, 3 - gemäß der linierten Darstellung - hat den Vorteil eines größe ren Füllvolumens sowie einer besseren Volumenausnutzung des von den beiden Druckluftbehältern 1 beanspruchten Raumes.The latter variant of a cambered cross-sectional shape of both container halves 2 , 3 - according to the lined representation - made possible by the manufacturing method of compressed air containers 1 according to the invention - has the advantage of a larger filling volume and better volume utilization of the space occupied by the two compressed air containers 1 .
Die für die Behälterhälften 2, 3 verwendeten Bleche können gegebenenfalls einen Oberflächenschutz aufweisen, welcher vor oder nach dem Umformverfahren auf die Behälterhälften 2, 3 aufgebracht wird. Es können jedoch auch nichtrostende Mate rialien wie beispielsweise Alulegierungen, nichtrostende Stahlsorten usw. als Bleche verwendet sein. Als Oberflächenschutz können beispielsweise Kunststoffbeschich tungen oder dergleichen zur Anwendung kommen.The sheets used for the container halves 2 , 3 can optionally have a surface protection which is applied to the container halves 2 , 3 before or after the forming process. However, stainless materials such as aluminum alloys, stainless steels, etc. can also be used as sheets. For example, plastic coatings or the like can be used as surface protection.
Die dem jeweiligen Belastungsfall angepaßten Blechdicken der Behälterhälften 2, 3 können bei Aluminium beispielsweise ca. 2 mm und bei Stahl ca. 1,5 mm betragen.The sheet thicknesses of the container halves 2 , 3 which are adapted to the respective load case can be approximately 2 mm for aluminum and approximately 1.5 mm for steel.
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