DE102006042973A1

DE102006042973A1 - Dehnrohr

Info

Publication number: DE102006042973A1
Application number: DE102006042973A
Authority: DE
Inventors: Georg Bachmaier; Hellmut Freudenberg; Andreas GÖDECKE; Thomas Vontz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008031773A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dehnrohr, wobei es eine Wand mit einem Querschnittsprofil aufweist, das mehrere Wandsegmente einer ersten Grundform aufweist, von denen jeweils zwei Wandsegmente durch eine Ausformung einer zweiten, zur ersten Grundform unterschiedlichen Grundform verbunden sind.The invention relates to an expansion tube, wherein it has a wall with a cross-sectional profile having a plurality of wall segments of a first basic shape, of which two wall segments are connected by a molding of a second, different from the first basic shape basic shape.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dehnrohr.The The invention relates to an expansion tube.

Insbesondere für leckagefreie Benzin- und Diesel-Hochdruckeinspritzer werden Piezoaktuatoren häufig in einem Bereich hohen Kraftstoffdrucks betrieben. Er darf dabei aber, beispielsweise zur Vermeidung von Korrosion, nicht in Kontakt mit Kraftstoffbestandteilen gebracht werden. Eine Möglichkeit zur Anordnung des Piezoaktuators besteht darin, diesen gegen Kraftstoff hermetisch abgedichtet in ein Dehnungsrohr bzw. Dehnrohr einzubringen. Ein freies Volumen zwischen Piezoaktuator und Dehnrohr wird meist mit einem Füllöl aufgefüllt. Das Dehnrohr dient zudem häufig als Vorspannfeder, die den Piezoaktuator in Betätigungsrichtung zur Vermeidung einer Rissausbreitung unter Vorspannung hält.Especially for leak-free Gasoline and diesel high pressure injectors are commonly used in piezo actuators operated in a range of high fuel pressure. He may, however, For example, to avoid corrosion, not in contact with Fuel components. One way to arrange the Piezoaktuators is to hermetically this against fuel sealed in an expansion tube or Dehnrohr bring. One Free volume between piezo actuator and expansion tube is usually with filled with a filling oil. The Dehnrohr also serves often as a biasing spring, which the piezo actuator in the direction of actuation to avoid a crack propagation under bias holds.

Eine Möglichkeit der Ausbildung eines Dehnungsrohrs besteht in der Verwendung eines Metallbalgs. Bisher vorgeschlagene Metallbälge mit Dehnrohrfunktion zur isobaren Medientrennung unter Hochdruck sind dabei nur für einen eingeschränkten Temperatur- und Druckbereich einsetzbar. Bei starken Temperatur- oder Druckschwankungen wird durch die Ausdehnung bzw. Kompression der eingeschlossenen Materialien, z. B. des Piezoaktuators und des ihn umgebenden Füllöls, der Metallbalg starken Spannungsbelastungen ausgesetzt. Dies verkürzt die Lebensdauer stark und macht das Bauteil im Dauerbetrieb fehleranfällig. Diese, von den Randbedingungen des Einsatzes abhängigen, mechanischen Spannungen müssen so niedrig wie möglich gehalten werden (je nach Material ca. unter 1 GPa, besser unter 500 MPa). Außerdem sind z. T. aufwendige Herstellungsverfahren notwendig, um geeignete Membranformen realisieren zu können.A possibility the formation of an expansion tube is the use of a Metal bellows. Previously proposed Metallbälge with Dehnrohrfunktion for isobaric media separation under high pressure are only for one limited temperature and pressure range can be used. In case of strong temperature or pressure fluctuations is due to the expansion or compression of the trapped Materials, eg. B. the piezoelectric actuator and the surrounding filling oil, the Metal bellows exposed to strong stress. This shortens the Durable and makes the component in continuous operation prone to error. These, depending on the boundary conditions of the use, mechanical stresses have to kept as low as possible be (depending on the material about 1 GPa, better below 500 MPa). Furthermore are z. T. consuming production processes necessary to appropriate membrane shapes to be able to realize.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Verbesserung der Langlebigkeit von Dehnungsrohren bei starken Temperatur- oder Druckschwankungen bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention, a possibility to improve the longevity of expansion tubes in strong To provide temperature or pressure fluctuations.

Diese Aufgabe wird durch ein Dehnrohr nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere der Unteransprüchen einzeln oder in Kombination entnehmbar.These The object is achieved by a stretching tube according to claim 1. Advantageous embodiments are in particular the dependent claims removable individually or in combination.

Das Dehnrohr weist dazu eine Wand mit einem Querschnittsprofil auf, das mehrere Wandsegmente einer ersten Grundform aufweist, von denen jeweils zwei Wandsegmente durch eine Ausformung einer zweiten, zur ersten Grundform unterschiedlichen Grundform verbunden sind.The Expansion tube has to a wall with a cross-sectional profile, which has a plurality of wall segments of a first basic shape, each of which two wall segments by forming a second, the first Basic form different basic form are connected.

Unter einer gleichen Grundform werden Formen verstanden, die sich lediglich in ihren Abmessungen unterscheiden, z. B. sinusförmige Wandabschnitte mit unterschiedlicher "Amplitude".Under A same basic form is understood to mean forms that are merely differ in their dimensions, for. B. sinusoidal wall sections with different "amplitude".

Durch diese Ausgestaltung kann auf einfache Art das eingeschlossene Volumen minimiert werden. Durch das geringere Innenvolumen werden Volumenänderungen des Füllmaterials, z. B. des Piezoaktuators und des Füllöls, aufgrund von Druck- oder Temperaturschwankungen minimiert. Zudem lässt sich durch die Gestaltung der Ausformungen die Beweglichkeit bzw. Steifigkeit des Dehnrohrs anpassen.By this embodiment can easily the trapped volume be minimized. Due to the lower internal volume, volume changes the filling material, z. B. the piezoelectric actuator and the filling oil, due to pressure or temperature fluctuations minimized. In addition, can be by the design of the formations, the mobility or rigidity adjust the expansion tube.

Es ist, insbesondere zur Aufnahme von Körpern mit rotationssymmetrischer Querschnittsfläche vorteilhaft, wenn die erste Grundform der Wandsegmente rotationssymmetrisch ist.It is, in particular for receiving bodies with rotationally symmetrical Cross-sectional area advantageous, when the first basic shape of the wall segments is rotationally symmetric.

Es kann dann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Grundform der Wandsegmente rund, z. B. oval, aber insbesondere kreisförmig, ist.It can then be particularly advantageous if the basic form of Wall segments round, z. B. oval, but in particular circular, is.

Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die Grundform der Wandsegmente n-eckig, mit n ≥ 4, ist, z. B. viereckig, insbesondere quadratisch, oder achteckig.It but may also be advantageous if the basic shape of the wall segments n-angular, with n ≥ 4, is, for. B. quadrangular, especially square, or octagonal.

Es ist zur Verbesserung der Beweglichkeit des Dehnrohrs vorteilhaft, wenn zumindest eine Ausformung jeweils einen Anschlussteil zu Verbindung mit einem Wandsegment, und jeweils einen Schenkelteil zur Verbindung mit einem Anschlussteil und einen Verbindungsteil zur Verbindung der Schenkelteile aufweistIt is advantageous for improving the mobility of the expansion tube, if at least one molding in each case a connection part for connection with a wall segment, and a respective leg part for connection with a connection part and a connecting part to the connection having the leg parts

Insbesondere gerade Schenkelteile ermöglichen vorteilhafterweise eine hohe Beweglichkeit.Especially allow straight leg parts advantageously a high mobility.

Es kann, je nach konkreter Ausgestaltungsform, vorteilhaft sein, wenn die Schenkelteile im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, von den Anschlussteilen aus aufeinander zulaufen oder von den Anschlussteilen auseinander laufen.It may, depending on the specific embodiment, be advantageous if the leg portions are aligned substantially parallel to each other are converging from the connecting parts or from diverge the connecting parts.

Es kann, je nach konkreter Ausgestaltungsform, vorteilhaft sein, wenn der Verbindungsteil im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet ist, bogenförmig mit einem Winkel kleiner als 180° ausgebildet ist oder bogenförmig mit einem Winkel größer als 180° ausgebildet ist.It may, depending on the specific embodiment, be advantageous if the connecting part is substantially semicircular, arcuate with an angle smaller than 180 ° is formed or arcuate formed with an angle greater than 180 ° is.

Eine besonders vorteilhafte, weil einfache und dennoch genaue Formgebung wird erreicht, wenn das Dehnrohr durch hydrostatisches Ziehen bzw. Innenhochdruckumformen geformt wird. Dabei handelt es sich um einen preiswerten, auch bei großen Stückzahlen anwendbaren Herstellungsprozess, der für eine Großserienfertigung geeignet ist.A particularly advantageous because simple yet accurate shape is achieved when the expansion tube by hydrostatic pulling or Hydroforming is formed. This is a inexpensive, even at large numbers Applicable manufacturing process suitable for mass production.

Es ist insbesondere bei eckiger erster Grundform vorteilhaft, wenn das Dehnrohr durch hydrostatisches Ziehen von Außen nach Innen geformt wird. Dabei kann beispielsweise ein rohrförmiger Rohling mit einem Durchmesser, der einem maximalen Außendurchmesser der fertigen hydrostatisch umgeformten Wand entspricht, verwendet werden. Durch von außen aufgebrachten Flüssigkeitsdruck werden die Ausformungen nach innen gegen eine Matrize ausgeformt. Dabei wird im Allgemeinen das Material um einen gewissen Prozentsatz gestaucht.It is particularly advantageous in angular first basic form when the expansion tube is formed by hydrostatic pulling from outside to inside. In this case, for example, a tubular blank having a diameter corresponding to a maximum Au ßendurchmesser the finished hydrostatically formed wall corresponds to be used. By externally applied liquid pressure, the formations are formed inwardly against a die. In general, the material is compressed by a certain percentage.

Es ist insbesondere bei runder erster Grundform vorteilhaft, wenn das Dehnrohr durch hydrostatisches Ziehen bzw. Innenhochdruckumformen von Innen nach Außen geformt wird. Hierbei erfolgt die Ausformung so, dass ein, insbesondere rohrförmiger, Rohling, dessen Durchmesser dem minimalen Innendurchmesser des fertigen Dehnrohrs entspricht, als Ausgangswerkstück verwendet wird. Der Flüssigkeitsdruck wird von innen aufgebracht, die Ausformungen werden somit nach außen gegen eine Negativform ausgeformt. Die Materialstreckung ist bei dieser Herstellungsart im Allgemeinen größer als bei der Ausformung nach innen. Es muss bei diesen Herstellungsverfahren sichergestellt werden, dass die Materialverstreckung unterhalb eines vorbestimmten Maximalwertes (bei austenitischen Stählen typischerweise ca. 30%) bleibt, da ansonsten die Wand während des Umformungsprozesses beschädigt wird.It is particularly advantageous in round first basic form, if the Expansion tube by hydrostatic pulling or hydroforming from the inside to the outside is formed. Here, the shaping takes place such that a, in particular tubular, blank, its diameter to the minimum inner diameter of the finished Dehnrohrs corresponds, as a starting work piece is used. The fluid pressure is applied from the inside, the formations are thus facing outwards formed a negative mold. The material stretch is at this Production method generally greater than in the molding inside. It must be ensured in these manufacturing processes be that the material stretch below a predetermined Maximum value (with austenitic steels typically approx. 30%) remains, otherwise the wall during damaged during the forming process becomes.

Im Folgenden wird die Erfindung rein schematisch anhand ausgewählter, nicht zur Beschränkung der Erfindung gedachter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Gleiche Komponenten werden durch gleiche Bezugszeichen angezeigt.in the Below, the invention purely schematically by selected, not for limitation the invention imaginary embodiments explained in more detail. Same Components are indicated by the same reference numerals.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Dehnrohrs; 1 shows a side view of a Dehnrohrs;

2 bis 6 zeigen verschiedene beispielhafte Querschnittsprofile eines Dehnrohrs. 2 to 6 show various exemplary cross-sectional profiles of a Dehnrohrs.

7 zeigt eine Auftragung einer maximalen Dehnrohrspannung gegen eine Materialverstreckung für eine Herstellung verschiedener Querschnittsprofile. 7 shows a plot of maximum stretch tube stress versus material stretch for producing various cross-sectional profiles.

1 zeigt eine Seitenansicht eines im Wesentlichen zylinderförmigen Dehnrohrs 1, das in Längsrichtung entlang seiner Längsachse L in einen Balgbereich B und einen Dehnrohrbereich D zweigeteilt ist. In diesem Dehnrohr 1 sind ein Piezoaktuator und Füllöl hermetisch verschweißt (nicht gezeigt). Die Betätigungsrichtung des Balgbereichs B entspricht der Längsachse L. Die Betätigungsrichtung des Dehnrohrbereichs D entspricht der Achse A-A. Im Folgenden wird die Ausgestaltung des Dehnrohrbereichs D im Querschnitt entlang der Schnittachse A-A weiter beschrieben. 1 shows a side view of a substantially cylindrical expansion tube 1 , which is bisected longitudinally along its longitudinal axis L into a bellows region B and a Dehnrohrbereich D. In this duct 1 a piezoactuator and filling oil are hermetically welded (not shown). The actuation direction of the bellows region B corresponds to the longitudinal axis L. The actuation direction of the expansion tube region D corresponds to the axis AA. In the following, the configuration of the Dehnrohrbereichs D in cross section along the section axis AA is further described.

2 zeigt das Querschnittsprofil des Dehnrohrs 1 aus 1 entlang der Schnittlinie A-A. Das Dehnrohr 1 weist eine metallische Wand 2 aus austenitischem Stahl auf, das einen Innenraum 3 zur Aufnahme z. B. eines Piezoaktuators (nicht dargestellt) definiert. Die Wand 2 weist ein Querschnittsprofil auf, das sechs Wandsegmente 4 einer kreisförmigen ersten Grundform mit Innenradius R0 um die Mitte M des Dehnrohrs 1 aufweist, wie durch die gepunktete Linie angedeutet. Die Mitte M des Dehnrohrs 1 entspricht auch der Lage der Längsachse L in der Querschnittsfläche. 2 shows the cross-sectional profile of the expansion tube 1 out 1 along the section line AA. The stretching tube 1 has a metallic wall 2 made of austenitic steel, which has an interior 3 for recording z. B. a piezo actuator (not shown) defined. The wall 2 has a cross-sectional profile, the six wall segments 4 a circular first basic shape with inner radius R0 around the center M of the expansion tube 1 has, as indicated by the dotted line. The center M of the expansion tube 1 also corresponds to the position of the longitudinal axis L in the cross-sectional area.

Dabei und im Folgenden sind zur besseren Übersichtlichkeit nur die Komponenten der Dehnrohrwand 2 in einem einzigen, durch die gestrichpunkteten Linien angezeigten Winkelsektor von 60° mit Bezugszeichen versehen. Die Ausgestaltung in den anderen Winkelsektoren ist identisch.Here and below are for clarity only the components of the Dehnrohrwand 2 in a single, indicated by the dotted lines angle sector of 60 ° provided with reference numerals. The design in the other angular sectors is identical.

Je zwei Wandsegmente 4 der kreisförmigen ersten Grundform sind durch eine Ausformung 5 (insgesamt sechs) einer zweiten, zur ersten Grundform unterschiedlichen Grundform verbunden. Die zweite Grundform entspricht hier einer nach Außen gerichteten, abgeschlossenen, etwa U-förmigen Erstreckung. Das gezeigte Dehnrohr 1 bzw. sein Dehnrohrbereich weist somit eine der Zahl der Ausformungen 5 entsprechende 6-zählige Rotationssymmetrie in der Querschnittsebene auf.Two wall segments each 4 the circular first basic shape are by a molding 5 (A total of six) connected to a second, different from the first basic form basic shape. The second basic form here corresponds to an outwardly directed, closed, approximately U-shaped extension. The shown expansion tube 1 or his Dehnrohrbereich thus has one of the number of formations 5 corresponding 6-fold rotational symmetry in the cross-sectional plane.

Im Einzelnen weist jede Ausformung 5 jeweils einen Anschlussteil 6 zur Verbindung bzw. am Übergang mit einem zugehörigen Wandsegment 4 auf. An den Anschlussteil 6 schließt sich jeweils ein gerader Schenkelteil 7 an, wobei die Schenkelteile 7 parallel zueinander ausgerichtet sind. Die beiden Schenkelteile 7 werden durch einen halbkreisförmigen Verbindungsteil 8 miteinander verbunden.In detail, each molding has 5 each a connection part 6 for connection or at the transition with an associated wall segment 4 on. To the connection part 6 closes in each case a straight leg part 7 on, with the leg parts 7 are aligned parallel to each other. The two leg parts 7 be through a semicircular connecting part 8th connected with each other.

Dieses Dehnrohr 1 ist durch hydrostatisches Ziehen eines einstückigen zylinderförmigen Grundwerkstücks (nicht dargestellt) von Innen nach Außen ausgebildet worden.This stretching tube 1 has been formed by hydrostatic drawing of a one-piece cylindrical base work piece (not shown) from inside to outside.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Querschnittsprofils eines Dehnrohrs 9 in einer Darstellung analog zu 2. 3 shows a further embodiment of a cross-sectional profile of a Dehnrohrs 9 in a representation analogous to 2 ,

Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus 2 ist die Wand 2 des Dehnrohrs 9 nun vierzählig rotationssymmetrisch, weist also vier Ausformungen 5 auf.In contrast to the embodiment of 2 is the wall 2 of the expansion tube 9 now fourfold rotationally symmetric, thus has four formations 5 on.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Querschnittsprofils eines Dehnrohrs 10 in einer Darstellung analog zu 3. 4 shows a further embodiment of a cross-sectional profile of a Dehnrohrs 10 in a representation analogous to 3 ,

Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus 3 ist jede der vier Ausformungen 11 des Dehnrohrs 10 nun so ausgebildet, dass die Schenkelteile 13 nicht mehr parallel angeordnet sind, sondern von den Anschlussteilen 12 aus nach Außen aufeinander zulaufen. Das Verbindungsteil 14 ist entsprechend bogenförmig mit einem Winkel kleiner als 180° ausgebildet. Diese Ausführungsform ist einfacher herzustellen als die Ausführungsformen nach 2 und oder 3.In contrast to the embodiment of 3 is each of the four formations 11 of the expansion tube 10 now designed so that the leg parts 13 are no longer arranged in parallel, but by the connecting parts 12 out to the outside. The connecting part 14 is appropriate arcuate formed at an angle less than 180 °. This embodiment is easier to manufacture than the embodiments according to 2 and or 3 ,

5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Querschnittsprofils eines Dehnrohrs 15 in einer Darstellung analog zu 2. 5 shows a further embodiment of a cross-sectional profile of a Dehnrohrs 15 in a representation analogous to 2 ,

Im Gegensatz zu der ebenfalls 6-zählig rotationssymmetrischen Ausführungsform aus 2 sind die Schenkelteile 17 der jeweiligen Ausformung 16 zwar ebenfalls parallel zueinander angeordnet, jedoch sind die Anschlussteile 18 der jeweiligen Ausformungen 16 bogenförmig mit einem Winkel größer als 180°, nämlich fast kreisförmig, ausgebildet. Zudem liegen die Schenkelteile 17 im Vergleich zu der Ausführungsform aus 1 näher beieinander, weisen also einen geringeren Abstand zueinander auf. Die als Kreisring ausgeführten Anschlussteile 18 weisen also einen Durchmesser auf, der größer ist als der Abstand der Schenkelteile 17.In contrast to the likewise 6-fold rotationally symmetrical embodiment 2 are the leg parts 17 the respective shape 16 Although also arranged parallel to each other, but are the connecting parts 18 the respective formations 16 arcuate with an angle greater than 180 °, namely almost circular, formed. In addition, the leg parts are 17 in comparison to the embodiment 1 closer together, so have a smaller distance from each other. The connecting parts designed as a circular ring 18 So have a diameter that is greater than the distance between the leg parts 17 ,

Diese Ausführungsform minimiert die Spannungen in den kritischen Außenbereichen und optimiert damit die Lebensdauer.These embodiment minimizes stresses in critical outdoor areas and optimizes thus the life span.

Zudem ermöglichen insbesondere die Ausformungen 16 mit langen, geraden Schenkeln 17 eine gute Beweglichkeit der Wand 2. Die Ausformungen 16 bewegen sich dabei ähnlich den Schenkeln einer Pinzette (öffnende bzw. schließende Bewegung). Auf Grund des langen Hebels sind hierfür nur geringe Kräfte notwendig. Die Bewegung des Ansatzpunktes der Ausformungen 16 in Umfangsrichtung verändert insbesondere in dieser Ausführungsform den Wandumfang und damit das eingeschlossene Volumen. Das Dehnrohr kann also mit geringen inneren Kräften eine große Volumendifferenz ausgleichen, die beispielsweise durch eine temperaturbedingte Volumenzunahme bzw. -abnahme oder eine druckbedingte Kompression des Füllmaterials auftritt. Die verbesserte Beweglichkeit führt wiederum zu einer Verlängerung der Lebensdauer.In addition, allow in particular the formations 16 with long, straight thighs 17 a good mobility of the wall 2 , The formations 16 move similar to the legs of a pair of tweezers (opening or closing movement). Due to the long lever only small forces are necessary for this. The movement of the starting point of the formations 16 in the circumferential direction changes, in particular in this embodiment, the wall circumference and thus the trapped volume. The expansion tube can thus compensate for low internal forces a large volume difference, which occurs for example by a temperature-induced volume increase or decrease or pressure-induced compression of the filling material. The improved mobility in turn leads to an extension of the life.

Alternativ brauchen die Schenkelteile 17 z. B. auch nicht parallel angeordnet sein, sondern können z. B. insbesondere ähnlich zu 4 aufeinander zulaufen.Alternatively, need the leg parts 17 z. B. also not be arranged in parallel, but z. B. in particular similar to 4 converge.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Querschnittsprofils eines Dehnrohrs 19. 6 shows a further embodiment of a cross-sectional profile of a Dehnrohrs 19 ,

Bei der nun 5-zählig rotationssymmetrischen Ausführungsform laufen die geraden Schenkelteile 21 der Ausformungen 20 von den Anschlussstücken (ohne Bezugsziffern) aus voneinander nach Außen auseinander und sind durch jeweils ein bogenförmiges Verbindungsteil 22 mit einem Bogenwinkel kleiner als 180° über einen Übergangsradius (ohne Bezugsziffer) verbunden. Die Verbindungsteile 22 sind so geformt, dass sie auf einem gemeinsamen Kreis mit Außenradius R1 liegen, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, und dass der Verbindungsteil 22 mit Länge l am Außenradius R1 so lang ist, dass die kritische Materialbelastung durch Biegung unterschritten wird. Die Grundform der Ausformungen 20 kann z. B. als im Wesentlichen trichterförmig bezeichnet werden. Die Schenkel der nebeneinander liegenden Ausformungen 20 sollten vorteilhafterweise von außen gesehen parallel oder geringförmig konisch geneigt verlaufen, damit ein Ausformen des Dehnrohres besonders gut möglich ist.In the now 5-fold rotationally symmetrical embodiment run the straight leg parts 21 the formations 20 from the fittings (without reference numerals) from each other to the outside and are each separated by an arcuate connecting part 22 with an arc angle less than 180 ° over a transition radius (not numbered) connected. The connecting parts 22 are shaped to lie on a common circle of outer radius R1, as indicated by the dashed line, and that of the connecting part 22 with length l at the outer radius R1 is so long that the critical material load is undercut by bending. The basic form of the formations 20 can z. B. be referred to as a substantially funnel-shaped. The legs of the adjacent formations 20 should advantageously be seen from the outside parallel or slightly tapered conical, so that a shaping of the expansion tube is particularly well possible.

Bei den gezeigten Ausführungsformen kann das Zusatzvolumen klein gehalten werden. Durch das geringe Innenvolumen werden Volumenveränderungen des Füllmaterials durch Druck- oder Temperaturschwankungen minimiert. Dadurch wird die Belastung des der Wand reduziert, und ihre Lebensdauer verlängert sich. Zudem verändert eine Bewegung des Ansatzpunktes der Ausformungen in Umfangsrichtung den Wandumfang und damit das eingeschlossene Volumen. Das Dehnrohr kann also mit geringen inneren Kräften eine große Volumendifferenz ausgleichen, die beispielsweise durch eine temperaturbedingte Volumenzunahme bzw. -abnahme oder eine druckbedingte Kompression des Füllmaterials auftritt. Die verbesserte Beweglichkeit führt wiederum zu einer Verlängerung der Lebenszeit.at the embodiments shown the additional volume can be kept small. By the low Inner volume become volume changes of the filling material minimized by pressure or temperature fluctuations. This will reduces the burden of the wall, and its life is extended. In addition, changed a movement of the starting point of the formations in the circumferential direction the wall circumference and thus the trapped volume. The stretching tube can therefore with small internal forces a large volume difference compensate, for example, by a temperature-induced volume increase or decrease or pressure-related compression of the filling material occurs. The improved mobility in turn leads to an extension the lifetime.

7 zeigt eine Auftragung einer maximalen Dehnrohrspannung in GPa gegen eine genäherte Materialverstreckung in % bei Herstellung eine Dehnrohrs mittels hydrostatischen Ziehens nach Innen für verschiedene Querschnittsprofile analog zu den Ausführungsformen von 2 und 3 mit einer unterschiedlichen Zahl an Ausformungen. Als Randbedingungen wurde ein Außendruck von 2000 bar und eine Füllung mit Silikonöl und Piezomaterial angenommen. 7 FIG. 12 shows a plot of maximum stretch tube stress in GPa versus approximate material stretch in% in making a stretch tube by means of hydrostatic draw inward for various cross-sectional profiles analogous to the embodiments of FIG 2 and 3 with a different number of formations. As boundary conditions, an external pressure of 2000 bar and a filling with silicone oil and piezo material was assumed.

Die Maximalspannungen im Dehnrohrbereich stellen ein Maß für die Dehnrohrbeweglichkeit dar: je beweglicher das Dehnrohr ist, desto kleinere Spannungen treten auf.The Maximum stresses in the expansion tube area represent a measure of the expansion tube mobility: the more flexible the expansion tube, the smaller the tensions on.

Wie oben bereits erwähnt, sollte beim hydrostatischen Ziehen die Materialverstreckung bei austenitischen Stählen typischerweise unterhalb einer Grenze von ca. 30% liegen. Für eine gute Beweglichkeit der Wand benötigt man jedoch lang ausgebildete Ausformungen, die viel Material erfordern und damit im allgemeinen im Herstellungsprozess eine hohe Materialverstreckung erzeugen.As already mentioned above, should assist in hydrostatic drawing material stretching austenitic steels typically below a limit of about 30%. For a good Mobility of the wall needed However, long trained formations that require a lot of material and thus generally in the manufacturing process a high material stretching produce.

Die Berechnungen für die hier angenommenen Modellannahmen ergeben, dass bei Wänden mit bis zu 6 Ausformungen die Materialverstreckung unter der beispielhaften kritischen Grenze von 30% bleibt (senkrechte gepunktete Linie). Gleichzeitig ist ab 4 Ausformungen eine ausreichende Membranbeweglichkeit gewährleistet, so dass die Maximalspannungen unterhalb der beispielhaften Streckgrenze von ca. 1 GPa bleiben (waagerechte gepunktete Line).The calculations for the assumed model assumptions show that for walls with up to 6 formations the material stretch is below the exemplary critical limit of 30%. remains (vertical dotted line). At the same time, sufficient membrane mobility is ensured from 4 formations, so that the maximum stresses remain below the exemplary yield strength of approximately 1 GPa (horizontal dotted line).

Selbstverständlich ist die obige Erfindung nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. So können andere Symmetrieordnungen gewählt werden, z. B. viereckig, sechseckig, achteckig usw., z. B. mit geraden Wandsegmenten. Auch braucht der Dehnrohrkörper nicht oder braucht teilweise nicht symmetrisch ausgeführt zu sein. Auch müssen die Ausformungen nicht gleich geformt sein, sind aber vorzugsweise symmetrisch angeordnet; beispielsweise können sich unterschiedliche Gruppen von Ausformungen abwechseln. Auch sind in Umfangsrichtung asymmetrische Schenkelteile denkbar.Of course it is the above invention is not limited to the embodiment shown. So can other symmetry orders are chosen, z. B. quadrangular, hexagonal, octagonal, etc., z. B. with straight wall segments. Also, the Dehnrohrkörper needs not or in some cases does not need to be symmetrical. Also need the formations are not the same shape, but are preferably arranged symmetrically; for example, different ones can Alternate groups of formations. Also are in the circumferential direction asymmetric leg parts conceivable.

Claims

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 10 ; 15 ; 19 ), characterized in that it has a wall ( 2 ) having a cross-sectional profile comprising a plurality of wall segments ( 4 ) has a first basic shape, of which two wall segments ( 4 ) by a shaping ( 5 ; 14 ; 16 ; 20 ) are connected to a second, different from the first basic shape basic shape.

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 10 ; 15 ; 19 ) according to claim 1, characterized in that the first basic shape is rotationally symmetrical.

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 10 ; 15 ; 19 ) according to claim 2, characterized in that the basic shape of the wall segments ( 4 ) is round, in particular circular.

Stretch tube ( 23 ) according to claim 1, characterized in that the basic shape of the wall segments is n-angular, with n ≥ 4.

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 10 ; 15 ; 19 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one molding ( 5 ; 14 ; 16 ; 20 ): - in each case a connection part ( 6 ; 12 ) for connection to a wall segment ( 4 ); and - one leg each ( 7 ; 13 ; 17 ; 21 ) for connection to a connection part ( 6 ; 12 ); and - in each case a connecting part ( 8th ; 14 ; 18 ; 22 ) for connecting two leg parts ( 7 ; 13 ; 17 ; 21 ).

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 10 ; 15 ; 19 ) according to claim 5, characterized in that the leg parts ( 7 ; 13 ; 17 ; 21 ) are straight.

Stretch tube ( 1 ; 9 ; 15 ) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the leg parts ( 7 ; 17 ) are aligned parallel to each other.

Stretch tube ( 10 ) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the leg parts ( 13 ) of the connecting parts ( 12 ) from each other.

Stretch tube ( 19 ) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the leg parts ( 21 ) of the connecting parts ( 6 ) diverge.

Stretch tube ( 1 ; 9 ) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the connecting part ( 8th ) is formed substantially semicircular.

Stretch tube ( 10 ; 19 ) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the connecting part ( 14 ; 22 ) is formed arcuate with an angle smaller than 180 °.

Stretch tube ( 15 ) according to one of claims 5 to 9, characterized in that the connecting part ( 18 ) is arcuately formed at an angle greater than 180 °.