-
Die
Erfindung betrifft einen Druckluftbehälter für
Nutzfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
-
Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen von Druckluftbehältern
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 22 sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren.
-
Druckluftbehälter
für Nutzfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik
bekannt und werden für verschiedene Funktionalitäten
eingesetzt, insbesondere zur Druckluftversorgung von Luftfederungen
von Nutzfahrzeugen.
-
Druckluftbehälter
können in Nutzfahrzeugen zur Versorgung einer Vielzahl
von Verbrauchern eingesetzt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise neben
Druckluftbremsanlagen und Luftfederungen auch um Rettungssysteme
(z. B. Airbag) oder Systeme, die den Reifendruck von Nutzfahrzeugen
verändern, handeln. Druckbehälter werden jedoch
nicht nur im Bereich der Nutzfahrzeuge und der Personenkraftwagen,
sondern auch bei anderen Fahrzeugen, z. B. bei Schienenfahrzeugen,
eingesetzt.
-
Ein
Druckbehälter zur Versorgung von Fahrzeugen, insbesondere
von Nutzfahrzeugen, mit einem unter Druck stehendem gasförmigen
Medium ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 018 579 U1 bekannt.
-
Herkömmliche
Druckbehälter weisen eine rohrförmige bzw. zylindrische
Umfangswandung (Mantel) auf, deren offene Stirnflächen
mit entsprechenden Deckeln (Außenböden) verschlossen,
im Regelfall verschweißt, werden. Dadurch entsteht ein Hohlraum
zur Speicherung des vorgesehenen Gases. Der Hohlraum kann über
Anschlüsse (Bohrungen) im Mantel oder den Außenböden
be- und/oder entladen werden.
-
Die
DE 20 2005 018 579
U1 beschreibt eine vorteilhafte Ausbildung eines Druckluftbehälters
derart, dass wenigstens ein Außenboden mit dem Mantel einstückig
ausgebildet ist. Gegebenenfalls können auch beide Außen böden
mit jeweils einem Teil der Umfangswandung einstückig ausgebildet
sein.
-
Allgemein
müssen Druckluftbehälter mechanischen Beanspruchungen
durch Innen- bzw. Außendruck sowie weiteren mechanischen,
physikalischen (Temperatur) und chemischen Belastungen standhalten.
Ein gängiges Material zur Herstellung entsprechender Druckbehälter
ist Stahl. Stahlbehälter haben grundsätzlich den
Vorteil einer hohen mechanischen Festigkeit und damit einer hohen
Druckfestigkeit und auch einer guten Temperaturbeständigkeit.
Dagegen ist die chemische Beständigkeit von Stahl gegenüber korrosiven
Substanzen eher schlecht. Auch gegenüber äußeren
Witterungseinflüssen sind Stahlbehälter relativ
anfällig, so dass in der Regel eine zusätzliche äußere
und gegebenenfalls innere Beschichtung bzw. Lackierung vorgesehen
ist. Die Innenbeschichtung eines Druckluftbehälters wird
im Stand der Technik durch eine sog. Nasslackierung erzielt, welche
jedoch nicht zu befriedigenden Ergebnissen führt und insbesondere
nicht kostengünstig aufgetragen werden kann. Zudem besteht
bei den bekannten Druckluftbehältern das Problem, dass
an der Verbindungsstelle zwischen dem Außenboden und der
Umfangswandung (Mantel) eine sog. Schmutzkante (auch als Chemiekante
bezeichnet) ausgebildet wird. An dieser haften Partikel bzw. allgemein
Verunreinigungen an, die dann dort das Aufbringen einer Innenbeschichtung
stören bzw. unmöglich machen. Die Schmutzkante,
die bei einer einer Verbindung des Außenbodens mit dem
Mantel entsteht, lässt sich bspw. der
6 der
DE 20 2005 018 579
U1 entnehmen. Der Außenboden weist im allgemeinen
eine sich nach innen verjüngende Sicke (Einführschräge) auf, über
die der Mantel bzw. die Umfangswandung geschoben wird. Dadurch wird
ein Kontaktbereich geschaffen, der dann anschließend durch
eine MAG-Verschweißung so verschweißt wird, dass
der Außenboden mit dem Mantel verbunden ist.
-
Bei
den aus dem Stand der Technik bekannten Druckluftbehältern
bei denen beide Außenböden unabhängig
vom Mantel ausgebildet sind, entstehen folglich zwei derartige Schmutzkanten.
Die Ausführungsform gemäß der
1 der
DE 20 2005 018 579 U1 vermeidet
zwar derartige Schmutzkanten, erfordert jedoch einen höheren
Aufwand zur Herstellung der Hülsen.
-
Ein
Nachteil des MAG-Schweißverfahrens zur Verbindung des Außenbodens
mit dem Mantel besteht darin, dass das MAG-Schweißverfahren
verhältnismäßig langsam ist.
-
Ein
weiteres Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten Druckluftbehältern
besteht in der Anbringung von Muffen auf bzw. um die Bohrungen in
den Außenböden bzw. im Mantel. Die Bohrungen dienen
verschiedenen Zwecken, bspw. dem Anschluss von Leitungen. Derartige
Anschlüsse sind bspw. der
1 der
DE 200 23 422 U1 zu
entnehmen, welche einen Druckluftbehälter aus Kunststoff zeigt.
Bei einer Ausbildung eines Druckbehälters aus Metall ist
in der Regel vorgesehen, auf die Bohrungen in dem Außenboden
oder dem Mantel Muffen aufzuschweißen. Die Aufschweißung
der Muffen erfolgt dabei wiederum über ein MAG-Schweißverfahren.
Von Nachteil dabei ist, dass das Aufschweißen der Muffe
einen hohen Aufwand verursacht, insbesondere weil das MAG-Schweißverfahren
verhältnismäßig langsam ist und zudem
Schweißmaterial notwendig ist.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile
des Standes der Technik zu lösen, insbesondere einen Druckluftbehälter
für Nutzfahrzeuge zu schaffen, der kostengünstig
und einfach herstellbar ist.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes
Verfahren zum Herstellen eines Druckluftbehälters zu schaffen
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird hinsichtlich eines zu schaffenden Druckluftbehälters
durch Anspruch 1 gelöst.
-
Ein
vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Druckluftbehälters
ergibt sich aus Anspruch 22.
-
Eine
vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
ergibt sich aus Anspruch 25.
-
Dadurch,
dass die Kontaktflächen zwischen dem Mantel und den Außenböden
derart gestaltet sind, dass die Kontaktflächen auf Stoß bzw.
stumpf aneinandergrenzen und eine Verbindung ohne Schweißmaterial
durch Laserschweißen erfolgt, wird ein Druckluftbehälter
ohne die bislang übliche Schmutz- bzw. Chemiekante geschaffen.
D. h. der bislang vorhandene, sich nach innen verjüngende Überstand
bzw. die Sicke an den Außenböden über die
der Mantel zur Vorbereitung einer Schweißverbindung geschoben
wird, entfällt durch die erfindungsgemäß vorgesehene
Lösung.
-
Durch
die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich
an der Innenseite des Behälters eine Fläche die sich
optimal zum Lackieren und Beschichten eignet, da Vorsprünge
und Rücksprünge (Schmutzkanten bzw. Chemiekanten)
vermieden werden. Dadurch ergibt sich für die Lackierung
bzw. die Beschichtung eine hohe Qualität. Zudem wird vermieden,
dass sich Rückstände an den innenliegenden Kanten
ansammeln können, die beim Betrieb durch die Leitungen wandern
und gegebenenfalls in Bremsleitungen oder dergleichen Probleme verursachen.
-
Die
Außenböden können mit dem Mantel durch
eine orbital umlaufende Schweißnaht, hergestellt durch
Laserschweißen, schnell und prozesssicher verbunden werden.
-
Um
einen Einsatz eines Lasers zu ermöglichen, werden die jeweiligen
Kontaktflächen derart aufbereitet, dass die zu verbindenden
Kontaktflächen flächig bzw. stumpf bzw. auf Maß gegeneinander
angesetzt werden können. Der dabei zwischen den Kontaktflächen
entstehende Spalt sollte möglichst gering sein, d. h. die
Kontaktflächen werden derart präzise bearbeitet,
dass der entstehende Spalt klein, d. h. zum Laserschweißen
geeignet, ist.
-
Zur
Herstellung einer optimalen Schweißnaht kann es vorteilhaft
sein, den Laser derart auszurichten, dass der Laserstrahl lichtspaltfrei
auf den Spalt zwischen den beiden Kontaktflächen auftrifft.
-
In
einer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die aufeinander
ausgerichteten Kontaktflächen eine Schrägung von
bis zu 45°, vorzugsweise 15° +/– 5° aufweisen.
Die aufeinander ausgerichteten Kontaktflächen können
dabei vorzugsweise eine identische Schrägung aufweisen.
Die Schrägung führt dazu, dass sich beim Ansetzen
des Außenbodens an die Stirnseite des Mantels eine Selbstzentrierung
der beiden Bauteile ergibt. Die Schrägung kann so ausgebildet
sein, dass sich zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen eine
Art Schwalbenschwanzverbindung ergibt.
-
Die
Schrägung kann sowohl von innen nach außen abfallend
als auch ansteigend ausgebildet sein. In beiden Fällen
ergibt sich eine Selbstzentrierung der Bauteile zudem wird ein Lichtspalt
vermieden.
-
Der
Nachteil bei der Schrägung besteht darin, dass diese einen
zusätzlichen Herstellungsaufwand verursacht. Daher ist
vorzugsweise vorgesehen, dass die Kontaktflächen keine
Schrägung aufweisen. D. h. die Kontaktflächen
verlaufen bzw. liegen in einer Radialebene des Druckluftbehälters
bzw. verlaufen in einer Ebene, die senkrecht zur Achse des Druckbehälters
steht.
-
Von
Vorteil ist es, wenn der Laser zusätzlich zu der Verschweißung
der Außenböden mit den Stirnseiten des Mantels
auch dazu eingesetzt wird, den Mantel (nach dem Biegen) mit einer
Längsschweißnaht zu versehen.
-
Von
Vorteil ist es, wenn zur Herstellung der Orbitalschweißnaht
zur Verbindung eines Außenbodens mit dem Mantel zwei Laserköpfe
eingesetzt werden, die gleichzeitig die Kontaktfläche zwischen dem
Außenboden und dem Mantel schweißen. Dadurch ergibt
sich ein weiterer Geschwindigkeitsvorteil.
-
Alle
Schweißverbindungen zur Herstellung des Druckluftbehälters,
d. h. z. B. die Längsschweißnaht und die beiden
Orbitalschweißnähte können mittels des
Lasers ohne Schweißmaterial erzeugt werden. Ein Vorteil
dabei ist, dass in diesem Fall keine Oxidschicht entsteht, weil
das Bauteil nur handwarm wird.
-
Erfindungsgemäß ist
ferner vorgesehen, dass die Muffe durch Laserschweißen
oder durch CD-Schweißen auf die Bohrung aufgeschweißt
ist.
-
Dies
ermöglicht ein wesentlich schnelleres Anschweißen
der Muffe als beim Stand der Technik. Ein Zusatz von Schweißmaterial
ist nicht mehr notwendig.
-
Ein
weiterer Vorteil des Laserschweißens besteht darin, dass
die beim MAG-Schweißen regelmäßig entstehende
optisch negative Schweißnahtwulst vermieden wird. Zudem
ist eine Reinigung der Schweißnaht beim Laserschweißen
nicht erforderlich, so dass dieser bei einer MAG-Schweißnaht
häufig notwendige Arbeitsgang entfallen kann.
-
Druckluftbehälter
weisen im Regelfall mehrere mit Muffen versehene Bohrungen auf,
die sowohl in einem oder beiden Außenböden und/oder
auf dem Mantel angeordnet sind. Vorteilhaft ist es dabei, wenn der
Innendurchmesser der Bohrung etwas größer ist als
der Innendurchmesser der Muffe. Die Muffe kann in bekannter Art
und Weise ausgebildet sein, vorzugsweise mit einem Innengewinde.
Die Muffe ist vorzugsweise aus Stahl oder Edelstahl ausgebildet.
-
Die
Bohrungen bzw. die Löcher in dem Außenboden können
bspw. durch Lochstempel oder durch Stanzen hergestellt werden.
-
Vorteilhaft
ist es, wenn der Laser die Muffe radial außen umlaufend
mit dem Druckluftbehälter verschweißt.
-
In
einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Muffe einen Einstich,
eine Anschrägung, eine (vorzugsweise keilförmige)
Nut oder dergleichen aufweist, die derart angeordnet ist, dass zwischen
dieser und dem Druckluftbehälter ein durch die Muffe gebildeter
Grat, ein ringförmiger Vorsprung oder dergleichen verbleiben.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Laserstrahl eines von außen
angesetzten Lasers in den Einstich, die Anschrägung oder die
Nut derart eindringt, dass der Grat oder der ringförmige
Vorsprung der Muffe mit dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters
verschweißt wird. Dadurch lässt sich die Muffe
besonders prozesssicher, schnell und höchst belastbar mit
dem Druckluftbehälter verschweißen. Von Vorteil
ist es zudem, wenn die Verschweißung der Muffe mit dem
Druckluftbehälter radial außenliegend und umlaufend
an der Unterseite der Muffe erfolgt. Dadurch ist zwischen der Muffe
und dem Druckluftbehälter kein Spalt vorhanden in den gegebenenfalls
Verunreinigungen eindringen können.
-
Das
Verschweißen der Muffe durch einen außenseitig
angesetzten Laser eignet sich sowohl zur Verschweißung
der Muffe an den Außenböden als auch an dem Mantel.
-
Alternativ
oder ergänzend dazu kann auch vorgesehen sein, dass der
Laser, insbesondere um Muffen auf Bohrungen des Außenbodens
aufzuschweißen von innen angesetzt wird. Vorzugsweise kann
der Laser dabei eine möglichst weit radial außenliegende
Ringfläche der Muffe mit dem Druckluftbehälter
verschweißen. Dadurch wird wiederum ein radial umlaufender
Spalt zwischen der Muffe und dem Druckluftbehälter vermieden.
-
Die
Verschmelzkante soll vorzugsweise radial möglichst weit
außen liegen.
-
Ein
Vorteil des Anschweißens der Muffe dadurch, dass der Laser
an der Innenseite eines Außenbodens angesetzt wird, besteht
darin, dass die Muffe besonders vorteilhaft mit dem Material des Druckluftbehälters
verschmilzt. Das Schweißverfahren ist, wie der Erfinder
herausgefunden hat, hierbei besonders prozesssicher beherrschbar.
Das Verfahren eignet sich besonders zum Anbringen von Muffen an
dem Außenboden, da in diesem Fall der Laser besonders einfach
an der Innenseite des Außenbodens angesetzt werden kann.
Die Muffen können dabei vorzugsweise an den Außenboden
angeschweißt werden bevor der Außenboden mit dem
Mantel verschweißt wird, da im Mantel nicht mit dem Laser
geschweißt werden kann.
-
Eine
weitere Möglichkeit die Muffe auf bzw. um die Bohrung des
Druckluftbehälters aufzuschweißen besteht darin,
ein sog. CD-Schweißverfahren anzuwenden. CD-Schweißverfahren
bedeutet Capacitor Discharge oder Kondensator-Entladungs-Schweißen.
Das CD-Schweißen ist eine Sonderform des Buckelschweißens
und weist, wie die Erfinder herausgefunden haben, besondere Vorteile beim
Verbinden von Muffen an Druckluftbehältern auf. Durch eine
entsprechende Erdung des Druckluftbehälters kann nach dem
Ansetzen der Muffe durch einen entsprechenden Stromstoß innerhalb
von wenigen Millisekunden eine dauerhafte und zuverlässige
Verschweißung der Muffe an der vorgesehenen Stelle des
Druckluftbehälters erfolgen. Die Muffe kann bspw. über
einen Kupferstempel an der vorgesehenen Stelle des Druckluftbehälters
angesetzt werden. Durch einen geeigneten Stromstoß erfolgt dann
die Verschweißung der Muffe an dem Druckluftbehälter.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass mehrere Muffen gleichzeitig
in einem Arbeitsgang durch den Einsatz einer entsprechenden Anzahl
von Kupferstempeln verschweißt werden können.
-
In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass die Muffe an ihrer an den Druckluftbehälter
angrenzenden Unterseite wenigstens eine Schmelzkante aufweist, welche
durch das CD-Schweißen mit dem Druckluftbehälter
verbunden wird. Die Verbindung der Muffe mit dem Druckluftbehälter
erfolgt somit nicht durch ein flächiges Verschweißen,
sondern nur durch ein Verschweißen der (vorzugsweise ringförmig)
umlaufenden Schmelzkante mit dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters.
Der Erfinder hat dabei erkannt, dass ein flächiges Verschweißen der
Muffe gegenüber der Ausbildung einer Schmelzkante an der
Unterseite der Muffe nachteilig ist. Von Vorteil ist es, wenn die
Schmelzkante radial (möglichst weit) außen an
der Unterseite der Muffe ringförmig umläuft. Dadurch
wird ein radial umlaufender Spalt zwischen der Oberseite des Druckluftbehälters und
der Unterseite der Muffe vermieden. Gegebenenfalls können
an der Unterseite der Muffe mehrere umlaufende Schmelzkanten ausgebildet
bzw. mehrere Schmelzpunkte oder Schmelzlinien vorhanden sein. Dadurch
wird das Verschweißen der Muffe auf dem Druckluftbehälter
weiter verbessert, allerdings erhöhen die Schmelzkanten
die Herstellungskosten der Muffe.
-
Von
Vorteil ist es, wenn zwei ringförmig umlaufende Schmelzkanten
ausgebildet sind. Dabei kann eine Schmelzkante radial außen
umlaufend an der Unterseite der Muffe ausgebildet sein und die andere
radial innenliegend. Dadurch wird vermieden, dass Schmutz bzw. Verunreinigungen
unterhalb der Muffe eindringen können. Gegebenenfalls können auch
mehrere, bspw. fünf umlaufende Schmelzkanten vorgesehen
sein.
-
Von
Vorteil ist es, wenn eine Vorrichtung zu Durchführung des
CD-Schweißverfahrens vorgesehen ist, welche Stempel aufweist,
die die Muffe an den Druckluftbehälter anfedern um zu gewährleisten, dass
die Muffe bei einer Bestromung an den Druckluftbehälter
angedrückt wird. Dadurch wird das Schweißverfahren
weiter verbessert. Vorzugsweise drücken die Federn die
Muffe mit einer leichten Vorspannung an.
-
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Muffe eine Gestalt aufweist, die es
ermöglicht, die Muffe wenigstens mit einem Teilstück
in die Bohrung einzusetzen. Vorzugsweise kann die Muffe dabei so
weit in die Bohrung im Mantel oder in einem der Außenböden
des Druckluftbehälters eingesetzt werden, dass die Unterseite
der Muffe im Wesentlichen in einer Ebene mit der angrenzenden Innenseite
des Druckluftbehälters liegt. Dadurch werden Schmutz- und Chemiekanten
vermieden. Das Einsetzen der Muffe in die Bohrung kann beispielsweise
dadurch ermöglicht werden, dass die Muffe einen Außendurchmesser
aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser
der Bohrung. Gegebenenfalls kann auch eine Presspassung vorgesehen
sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Muffe einen Vorsprung,
eine Nase, eine Verjüngung oder eine Stufe aufweist, die
in die Bohrung eingesetzt wird. Die Muffe kann dabei insgesamt einen
Außendurchmesser aufweisen, der größer
ist als der Innendurchmesser der Boh rung, so dass die Muffe von
außen auf die Bohrung aufgesetzt werden kann und lediglich
die Verjüngung bzw. der Vorsprung der Muffe in die Bohrung
hineinragt. Die Muffe kann somit im Wesentlichen flach auf der Außenseite
des Druckluftbehälters aufliegen und von außen
mit dem Behälter verschweißt werden.
-
Unabhängig
davon, ob die Muffe mittels Laser oder CD-Schweißen verschweißt
wird, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der die Bohrung umgebende
Bereich des Mantels und/oder der Außenböden eben
bzw. abgeflacht ist. Der Mantel, aber auch die Außenböden
weisen im Regelfall eine Krümmung auf. Bislang wurde diese
toleriert und entsprechend durch das Aufbringen von Schweißdraht ausgeglichen.
Der Erfinder hat jedoch erkannt, dass sich das Verschweißen
der Muffe erheblich verbessern lässt, wenn der Bereich
auf den die Muffe aufgeschweißt werden soll, keine Krümmung
aufweist. Eine Abflachung lässt sich besonders vorteilhaft durch
ein Prägewerkzeug erzeugen.
-
Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die Innenbeschichtung des Behälters durch
eine Pulverbeschichtung hergestellt ist. Bei den bisher bekannten
Druckbehältern wurde die Beschichtung durch ein Nassbeschichtungsverfahren
(Nasslackierung) aufgebracht. Dies erschien notwendig, da man aufgrund
der Vorsprünge und Kanten an der Innenseite des Behälters
glaubte nur durch ein Nassbeschichtungsverfahren eine vollständige Innenbeschichtung sicherstellen
zu können. Nachdem nunmehr erfindungsgemäß Schmutzkanten
und dergleichen an der Innenseite des Behälters vermieden
werden, können die Vorteile eines Pulverbeschichtungsverfahrens genutzt
werden.
-
Von
Vorteil ist es dabei, wenn die Pulverbeschichtung elektrostatisch
auf die Innenseite des Behälters aufgebracht ist, vorzugsweise
durch eine Tribo-Aufladung. Der Erfinder hat erkannt, dass der Einsatz
eines Pulverbeschichtungsverfahrens zwar besonders geeignet ist
jedoch Probleme bei der Realisierung bereiten kann. Eine Pulverbeschichtung
des Mantels und des Außenbodens bevor diese miteinander
verschweißt werden, hat sich als wenig geeignet herausgestellt.
Es ist vorteilhafter die Pulverbeschichtung erst dann aufzubringen,
wenn der Mantel und die Außenböden miteinander
verschweißt sind. In diesem Fall stellt sich das Problem,
dass das Pulver in dem Druckbehälter eingebracht werden
muss. Ferner muss sichergestellt werden, dass das Pulver dort so
an der Innenseite des Behälters anhaftet, dass eine vollständige
und zuverlässige Beschichtung erreicht wird. Der Erfinder
hat dabei erkannt, dass sich dies am besten durch ein elektrostatisches Pulverbeschichtungsverfahren
erreicht wird und besonders bevorzugt dadurch, dass eine Tribo-Aufladung
verwendet wird. Allgemein ist unter einem elektrostatischen Pulverbeschichtungsverfahren
sowohl eine Corona-Aufladung als auch eine Tribo-Aufladung zu verste hen.
Die Corona-Aufladung ist ein Hochspannungsprozess. Bei der Tribo-Aufladung werden
die Pulverpartikel mit hoher Geschwindigkeit an der Oberfläche
entlang getrieben, wodurch sie aufgeladen werden. Zum Einbringen
des Pulvers in den Druckluftbehälter kann eine Tribo-Lanze
eingesetzt werden. Vorzugsweise kann dabei als Zugangsöffnung
eine Muffenöffnung bzw. eine der Bohrungen im Druckluftbehälter,
vorzugsweise eine der Bohrungen im Außenboden des Druckluftbehälters
verwendet werden. Über eine Düse bzw. einen Sprühkopf
an der Spitze der Tribo-Lanze kann das durch die Reibung aufgeladene
Pulver in den Innenraum des Druckbehälters eingespritzt
werden. Aufgrund der Aufladung legt sich das Pulver an der Innenseite
des Druckluftbehälters an.
-
Der
Prozess der elektrostatischen Aufladung und des Anliegens an der
Innenwand ist grundsätzlich bekannt. Der Erfinder hat erkannt,
dass sich bei dem Druckluftbehälter eine optimale, zuverlässige und
gleichmäßige Pulververteilung im Innenraum des
Druckluftbehälters ergibt. Dies insbesondere, da die Geometrie
im Innenraum des Druckluftbehälters erfindungsgemäß so
geschaffen wurde, dass keine Vorsprünge und Rücksprünge
mehr vorhanden sind.
-
Erfindungsgemäß kann
vorgesehen sein, dass die Tribo-Lanze zunächst so weit
in den Druckluftbehälter eingefahren wird, dass das von
der Zugangsöffnung entfernte Ende des Druckluftbehälters mit
einer Pulverschicht versehen werden kann. Während des Aussprühens
des Pulvers kann dann die Tribo-Lanze zurückgezogen werden,
so dass eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers
sichergestellt wird.
-
Die
Innenbeschichtung kann anschließend bei einer Temperatur
von 150° bis 250°, vorzugsweise 200° (+/–10°)
getrocknet werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen
eines Druckluftbehälters für Nutzfahrzeuge ist
zunächst vorgesehen, dass aus einer Platine ein zylinderförmiger
bzw. rohrförmiger Mantel gebogen wird. Des Weiteren ist
vorgesehen, dass durch Ziehen oder Prägen zwei Außenböden
hergestellt und mit den Stirnseiten des Mantels verschweißt
werden. Wenigstens ein Außenboden und/oder der Mantel werden
vorzugsweise vor dem Zusammenschweißen mit einer Bohrung
versehen, auf die eine Muffe aufgeschweißt wird. Die Muffe
kann dabei ebenfalls bereits aufgeschweißt werden bevor
der Mantel mit den Außenböden zusammengesetzt
wird, jedoch auch anschließend. Vorgesehen ist, dass wenigstens die
Innenseite des Druckluftbehälters mit einer Innenbeschichtung
versehen wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen,
dass die Innenbeschichtung durch eine Pulverbeschichtung hergestellt
wird. Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
die Kontaktflächen zwischen dem Mantel und den Außenböden
derart gestaltet werden, dass die Kontaktflächen flächig
bzw. stumpf aneinander stoßbar sind, wonach die Kontaktflächen
ohne Schweißmaterial durch Laserschweißen miteinander
verbunden werden. Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen,
dass die Muffe durch Laserschweißen oder durch CD-Schweißen auf
die Bohrungen aufgebracht wird.
-
Eine
besonders bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
im Hinblick auf die Herstellung einer Pulverbeschichtung an der
Innenseite des Druckluftbehälters ergibt sich aus Anspruch
25. Die Vorrichtung soll dabei eine Lanze, vorzugsweise eine Tribo-Lanze
mit einem Sprühkopf zum Einbringen in den Druckluftbehälter
aufweisen. Ferner soll die Vorrichtung einen Bolzen mit einer Innenbohrung zum
Einbringen in eine Bohrung im Außenboden zum Herstellen
einer Zugangsöffnung für die Lanze aufweisen.
Ferner soll ein Träger vorgesehen sein, um den Druckluftbehälter
so aufzunehmen, dass die Zugangsöffnung nach unten ausgerichtet
ist. Des Weiteren soll eine Einrichtung vorgesehen sein, um die Lanze
durch die Zugangsöffnung einzuführen und unter
Abgabe von Beschichtungspulver wieder zurückzuziehen.
-
Es
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der in den Bolzen
einzuführende Teil der Lanze und der Sprühkopf
einen Durchmesser von höchstens 20 mm, vorzugsweise von
höchstens 15 mm aufweisen. Dadurch lässt sich
die Lanze mit dem Sprühkopf besonders einfach durch die
Innenbohrung des Bolzens in den Druckluftbehälter einbringen.
-
Von
Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung eine Einrichtung zur Vorbehandlung
der Innenseite des Druckluftbehälters aufweist. Die Vorbehandlung
kann dabei darin bestehen, die Innenseite des Druckluftbehälters
zu reinigen, bspw. zu entfetten, zu waschen und von Chemikalien
zu befreien. Der nachfolgende Beschichtungsprozess wird dadurch
verbessert.
-
Die
Tribo-Lanze kann bspw. aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid
oder Polyethylen gebildet sein. Vorzugsweise ist der Träger
derart ausgebildet, dass mehrere Druckluftbehälter angebracht
werden können, bspw. zwölf Druckluftbehälter.
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn eine entsprechende Anzahl von
Tribo-Lanzen und Bolzen vorgesehen ist.
-
Von
Vorteil ist es, wenn der Druckluftbehälter zunächst
auf dem Träger fixiert wird. Anschließend kann
in die Zugangsöffnung der Bolzen, der mit einer Innenbohrung
versehen ist, eingebracht werden. Der Bolzen kann dabei vorzugsweise
eine Einführhilfe, bspw. ein Trichter aufweisen, durch
den die Lanze eingeschoben werden kann.
-
Die
Vorrichtung kann einer Einrichtung zum Trocknen des aufgebrachten
Pulvers aufweisen. Wobei die Ein richtung vorzugsweise derart gestaltet
ist, dass die Trocknung bei einer Temperatur von 150° bis
250°C, vorzugsweise 200°C (+/–10°C)
erfolgt. Dieser Prozess ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich
bekannt.
-
Die
Tribo-Lanze kann auch aus Teflon ausgebildet sein oder Teflon aufweisen.
Der Sprühkopf ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass
dieser in alle Richtungen, d. h. sowohl radial als auch nach vorne
und hinten sprüht.
-
Die
Ansprüche 1 und 22 beanspruchen eine besonders vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung bzw. ein besonders vorteilhaftes
Verfahren um einen Druckluftbehälter herzustellen. Die
Kombination der Merkmale 1.1 bis 1.3 bzw. der Verfahrensschritte
22.1 bis 22.3 führen zu einem besonders vorteilhaften Druckluftbehälter,
wobei sich die Vorteile gegenseitig so ergänzen, dass sich
die Effekte gegenseitig verstärken. Es sei jedoch darauf
hingewiesen, dass die Merkmale 1.1., 1.2 und 1.3 des Anspruchs 1
sowie die Verfahrensschritte 22.1, 22.2 und 22.3 des Anspruchs 22
jeweils alle für sich genommen eine Erfindung darstellen.
D. h. die Merkmale 1.1, 1.2 und 1.3 bzw. die Merkmale 22.1, 22.2
und 22.3 müssen nicht miteinander kombiniert werden um
eine erfindungsgemäße Lösung darzustellen. Nach
diesseitiger Überzeugung stellt das Merkmal 1.1, das Merkmal
1.2 und das Merkmal 1.3 jeweils in Kombination mit dem Oberbegriff
für sich genommen eine eigenstän dige erfinderische
Lösung dar auf die gegebenenfalls noch Ansprüche
gerichtet werden. Dasselbe gilt analog für die Merkmale
22.1, 22.2 und 22.3 des Anspruchs 22. Die Merkmale können
dabei selbstverständlich auch in Zweier-Gruppen miteinander
vorteilhaft kombiniert werden.
-
Ferner
umfasst die vorliegende Patentanmeldung auch noch zwei voneinander
unabhängige erfinderische Ausgestaltungen der Muffe. Der
Anmelder behält sich diesbezüglich vor einen Anspruch
auf eine Muffe zu richten, die an ihrer Unterseite wenigstens eine
umlaufende Schmelzkante aufweist, so wie dies in Anspruch 9 beansprucht
wird. Ferner behält sich der Anmelder unabhängig
davon vor eine Muffe zu beantragen, die entsprechend Anspruch 5
gestaltet ist.
-
Die
vorliegende Patentanmeldung umfasst auch noch eine dritte erfinderische
Ausgestaltung der Muffe, so wie dies im Anspruch 13 gegebenenfalls
in Kombination mit den Ansprüchen 14 bis 17 dargestellt
ist. Der Anmelder behält sich auch diesbezüglich
vor, einen Anspruch auf eine entsprechende Muffe zu richten.
-
Der
erfindungsgemäße Druckluftbehälter eignet
sich für beliebige Gase.
-
Der
Druckluftbehälter kann gegebenenfalls einen einstückig
mit dem Mantel ausgebildeten Außenboden aufweisen, so wie
dies in der
6 der
DE 20 2005 018 579 U1 dargestellt
ist.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den weitern abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend
sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig
dargestellt.
-
Es
zeigt:
-
1 Eine
perspektivische Darstellung eines Druckluftbehälters;
-
2 einen
Längsschnitt durch einen Druckluftbehälter;
-
3 eine
Draufsicht auf einen Außenboden eines Druckluftbehälters;
-
4a einen
vergrößerten Längsschnitt durch einen
Ausschnitt eines Druckluftbehälters gemäß der
Einzelheit IV der 2 im Bereich der Kontaktebene
zwischen den Kontaktflächen eines Außenbodens
und des Mantels mit schräg verlaufenden Kontaktflächen;
-
4b einen
vergrößerten Längsschnitt durch einen
Ausschnitt eines Druckluftbehälters gemäß der Einzelheit
IV der 2 im Bereich der Kontaktebene zwischen den Kontaktflächen
eines Außenbodens und des Mantels mit gerade verlaufenden
Kontaktflächen;
-
5 eine
Schnittdarstellung des Bereiches eines Außenbodens in dem
eine Muffe auf eine Bohrung geschweißt ist;
-
6 eine
besonders geeignete Gestaltung einer Muffe um diese mittels einem
außenseitig angesetzten Laser auf den Druckluftbehälter
aufzuschweißen;
-
7a bis 7c drei
weitere geeignete Gestaltungen einer Muffe um diese mittels einem
Laser mit dem Druckluftbehälter zu verschweißen;
-
8 eine
Ansicht auf eine Innenseite eines Außenbodens auf welchen
außenseitig eine Muffe aufgebracht ist, welche durch einen
an der Innenseite angesetzten Laser mit dem Außenboden
verschweißt ist;
-
9 eine
Ansicht einer Unterseite einer Muffe mit einer Schmelzkante für
den Einsatz eines CD-Schweißverfahrens;
-
10 einen
Längsschnitt durch einen Druckluftbehälter mit
einer prinzipmäßigen Darstellung einer in den
Druckluftbehälter eingebrachten Tribo-Lanze; und
-
11 eine
vorteilhafte Vorrichtung zur Innenbeschichtung eines Druckbehälters
in einer prinzipmäßigen Darstellung.
-
Druckluftbehälter
für Nutzfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik
hinlänglich bekannt, weshalb auf deren grundsätzliche
Funktionsweise und deren Integration in ein Nutzfahrzeug nachfolgend
nicht näher eingegangen wird. Nur bspw. wird auf die
DE 20 2005 018 579
U1 und die
DE
200 23 422 U1 verwiesen.
-
Der
erfindungsgemäße Druckluftbehälter 1 eignet
sich um hohe Drücke bspw. von über 70 bar aufzunehmen.
-
Die 1 und 2 zeigen
einen Druckluftbehälter 1 für Nutzfahrzeuge
welcher aus einem rohr- bzw. zylinderförmigen Mantel 2 und
zwei Außenböden 3 gebildet ist. Der Mantel 2 kann
bspw. aus einer entsprechend großen Platine durch Biegen
hergestellt werden. Die Außenböden können
in grundsätzlich bekannter Weise durch Ziehen oder durch
Prägen hergestellt werden.
-
Die
Außenböden 3 sind im Ausführungsbeispiel
schalenförmig ausgebildet bzw. weisen eine Vertiefung auf.
-
Als
Material für den Mantel 2 und die Außenböden 3 eignen
sich verschiedene Materialien, im Ausführungsbeispiel ist
vorgesehen, dass der Mantel 2 und die Außenböden 3 aus
Metall, vorzugsweise Stahl oder Edelstahl oder Legierungen hieraus
gebildet sind. Grundsätzlich können Druckluftbehälter 1 auch
aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen gebildet sein.
-
Im
Ausführungsbeispiel weisen die Druckluftbehälter 1 eine
Länge zwischen 200 mm und 1400 mm auf. Es hat sich als
vorteilhaft herausgestellt den kürzesten Behälter
mit einer Länge von 200 bis 300 mm auszubilden und den
längsten Behälter mit einer Länge von
1300 bis 1400 mm.
-
Wie
sich aus den 1 bis 3 ergibt, weist
der Druckluftbehälter 1 sowohl im Mantel 2 als auch
in einem der Außenböden 3 Bohrungen 4 auf, die
zum Anschluss verschiedener Leitungen, bspw. zum Verbraucher oder
zum Ablassen von Kondenswasser dienen können. Die Bohrungen 4 sind
jeweils mit einer Muffe 5 versehen, die im Ausführungsbereich
mit einem Innengewinde versehen sein kann, um ein einfaches anschließen
von weiterführenden Leitungen zu ermöglichen.
Die Innenseite 1a des Druckluftbehälters 1 ist
mit einer Innenbeschichtung 6 versehen, deren Aufbringen
in den 10 und 11 näher
dargestellt ist.
-
Wie
sich insbesondere aus den 1 bis 4 ergibt, weist der Mantel 2 Kontaktflächen 2a und
die Außenböden 3 Kontaktflächen 3a auf,
die derart gestaltet sind, dass die Kontaktflächen 2a, 3a auf
Stoß (bzw. stumpf, bzw. flächig) aneinandergrenzen.
Der Mantel 2 und die Außenböden 3 können
an den Kontaktflächen 2a, 3a ohne Schweißmaterial
durch Laserschweißen miteinander verschweißt werden.
Ein hierfür eingesetzter Laser 7 ist in 4 prinzipmäßig dargestellt.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Laser 7 zwei
Laserköpfe aufweist, die gleichzeitig die Kontaktflächen 2a, 3a zwischen
einem Außenboden 3 und dem Mantel 2 miteinander verschweißen.
Alternativ können selbstverständlich auch zwei
oder mehrere Laser eingesetzt werden.
-
Es
hat sich als vorteilhaft herausgestellt wenn der Mantel 2 eine
Materialstärke von 2,2 mm +/– 0,5 mm aufweist.
-
4a zeigt
Kontaktflächen 2a, 3a die gegenüber
einer sich radial erstreckenden Ebene des Druckluftbehälters 1 geneigt
sind bzw. einen Winkel zur Radialen aufweisen. Dadurch wird eine
Schrägung 8 ausgebildet, die bis zu 45°,
vorzugsweise 15° betragen kann. Hierdurch ergibt sich eine
Selbstzentrierung des Außenbodens 3 zu dem Mantel 2.
-
Zur
Herstellung der Schrägung 8 ist im Ausführungsbeispiel
vorgesehen die Kanten des Mantels 2 bzw. der Außenböden 3 zu
prägen.
-
4b zeigt
eine zu 4a alternative Ausgestaltung
der Kontaktflächen 2a, 3a, die gegenüber einer
sich radial erstreckenden Ebene des Druckluftbehälters 1 nicht
geneigt sind bzw. in der Ebene verlaufen. Die Kontaktflächen 2a, 3a stoßen
somit gerade bzw. flach, d. h. ohne Neigung gegeneinander. Diese
Ausführung ist gegenüber der in 4a dargestellten
Ausführung zu bevorzugen.
-
Die
Bohrungen 4 in dem Mantel 2 und dem Außenboden 3 können
vorzugsweise durch Stanzen eingebracht werden. Hierbei ist vorgesehen,
dass die Bohrungen 4 bzw. die Löcher von innen
nach außen gestanzt werden. Anschließend kann
in nicht näher dargestellter Weise mittels einem Prägestempel
der Bereich um die Bohrung 4 mit einer Abflachung 9 versehen
werden. Die Abflachung 9 ist prinzipmäßig
in der 3 dargestellt. Eine Abflachung 9 ist
im Ausführungsbeispiel bei allen Bohrungen 4 vorgesehen.
-
Auf
die Bohrung 4 kann die Muffe 5 außenseitig
angesetzt und mit dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters 1 verschweißt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 5 bis 9 ist
vorgesehen, dass der Innen durchmesser der Bohrung größer
ist als der Innendurchmesser der Muffe 5.
-
Die
Verschweißung der Muffen 5 an dem Druckluftbehälter 1 erfolgt
im Ausführungsbeispiel durch Laserschweißen oder
durch CD-Schweißen.
-
Die
Muffe 5 ist im Ausführungsbeispiel aus Metall,
vorzugsweise aus Stahl oder Edelstahl ausgebildet.
-
Gemäß 5 ist
vorgesehen, dass die Muffe 5 einen im Wesentlichen gleichmäßigen
Außenumfang aufweist. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein,
dass die stirnseitigen Kanten leicht angeschrägt sind.
Gemäß 5 ist dabei vorgesehen, dass
der Laser 7 von außen, d. h. an der Außenseite
des Außenbodens oder des Mantels 2 angesetzt wird.
Der Laser 7 soll die Muffe 5 möglichst
weit radial außenliegend und ringförmig umlaufend
mit dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters 1 verschweißen.
Eine vorteilhafte Positionierung einer durch den Laser 7 hergestellten
Schweißnaht 10 ist in 5 prinzipmäßig
dargestellt.
-
6 zeigt
eine besonders geeignete Gestaltung der Muffe 5 um das
gemäß 5 beschriebene Laserschweißverfahren
durchzuführen. Die Muffe 5 weist dabei einen Einstich 11 bzw.
eine Nut auf, die derart in der Umfangswandung der Muffe 5 angeordnet
ist, dass zwischen dem Einstich 11 bzw. der Nut und der
Außen seite des Druckluftbehälters 1 ein
durch die Muffe 5 gebildeter Grat 12 oder ein
ringförmiger Vorsprung verbleibt. Der Laserstrahl des von
außen angesetzten Lasers 7 bringt vorzugsweise
in den Einstich 11 bzw. die Nut ein, um den Grat 12 bzw.
den ringförmigen Vorsprung der Muffe 5 mit dem
angrenzenden Material des Druckluftbehälters 1 zu
verschmelzen bzw. zu verschweißen. Eine vorzugsweise vorgesehene
Positionierung der dadurch gebildeten Schweißnaht 10 ist
in 6 strichliniert dargestellt. Der Einstich kann
auch einen keilförmigen Verlauf aufweisen, so dass unterhalb
der keilförmigen Nut ein Grat bzw. ein ringförmiger
Vorsprung zum Verschweißen mit dem darunter angeordneten Material
des Druckluftbehälters verbleibt. Alternativ dazu kann
die Unterseite der Muffe 5 umlaufend auch mit einer Anschrägung
versehen sein.
-
Die 7a bis 7c zeigen
drei besonders geeignete Gestaltungen von Muffen. Die 7a bis 7c zeigen
zudem eine besonders geeignete Lösung, um die Muffe 5 mit
dem Druckluftbehälter 1 zu verschweißen.
-
Wie
sich aus den 7a bis 7c ergibt, ist
in der bevorzugten Ausführungsform der Muffe 5 vorgesehen,
dass diese einen Außendurchmesser aufweist, der geringer
ist als der Innendurchmesser der Bohrung 4. Dadurch kann
die Muffe 5 wenigstens mit einem Teilstück ihrer
axialen Länge in die Bohrung 4 eingeführt
bzw. eingesetzt und dort verschweißt werden.
-
Die 7a zeigt
eine Ausführungsform, bei der die Muffe 5 einen über
ihre axiale Länge im wesentlichen konstanten Außendurchmesser
aufweist. Die Muffe 5 wird dabei mit einem stirnseitigen
Ende in die Bohrung 4 eingesetzt und dort verschweißt. Vorzugsweise
kann die Muffe 5 so weit in die Bohrung 4 eingesetzt
werden, dass die in die Bohrung 4 eingebrachte Unterseite
der Muffe 5 im wesentlichen bündig mit der Innenseite
des Außenbodens 3 oder des Mantels 2 ist.
-
Die
Verschweißung der Muffe 5 gemäß 7a kann
durch einen außenseitig und/oder innenseitig angesetzten
Laser 7 erfolgen. In 7a ist eine
außenseitig angebrachte Schweißnaht 10 dargestellt.
-
Der
Vorteil der in 7a dargestellten Lösung
besteht darin, dass die Muffe 5 besonders kostengünstig,
vorzugsweise als Drehteil, herstellbar ist.
-
Gemäß der
in 7b und 7c dargestellten
Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Muffe 5 an
ihrer der Bohrung 4 zugewandten Unterseite eine Verjüngung 13 und/oder
einen axiale überstehenden Vorsprung und/oder eine Nase
aufweist. Die Verjüngung 13 und/oder der Vorsprung
und/oder die Nase weisen dabei wenigstens an ihrem von der Muffe 5 abgewandten
Ende einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der
Innendurchmesser der Bohrung 4. Die Muffe 5 kann
somit mit ihrer Verjüngung 13 bzw. dem Vorsprung
bzw. der Nase in die Bohrung 4 eingesetzt werden, so wie
dies in den 7b und 7c dargestellt
ist.
-
Gemäß der
in 7b und 7c dargestellten
Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Verjüngung 13 bzw.
der Vorsprung bzw. die Nase mit der Muffe 5 einstückig
sind. Wie sich ferner aus 7b und 7c ergibt,
ist der Verlauf des Außendurchmessers der Verjüngung 13 bzw.
des Vorsprungs bzw. der Nase vorzugsweise an den Verlauf der Innenkante
der Bohrung 4 angepasst. Dadurch lässt sich die
Verjüngung 13 besonders einfach in die Bohrung 4 einsetzen.
Zudem wird sichergestellt, dass kein Lichtspalt beim Laserschweißen
vorhanden ist.
-
Wie
sich aus den 7b und 7c ergibt, weist
die Verjüngung 13 bzw. der Vorsprung bzw. die Nase
einen Außendurchmesser auf, der die Bohrung 4 wenigstens
annähernd vollständig ausfüllt. Die Schweißnaht 10 kann
bei beiden Ausführungsformen von innen und/oder von außen
angebracht werden. In den 7b und 7c ist
eine Schweißnaht 10 von außen mittels
Laserschweißen angebracht. Diese Ausführungsform
ist zu bevorzugen.
-
Wie
sich aus 7b ergibt, weist die Muffe in
dieser Ausführungsform eine Verjüngung 13 bzw. einen
Vorsprung bzw. eine Nase mit einem schrägen Verlauf auf.
Die Verjüngung 13 bzw. der Vorsprung bzw. die
Nase weisen eine angeschrägte Außenkante auf,
so dass sich der Außendurchmesser der Verjüngung 13 bzw.
des Vorsprungs bzw. der Nase zu deren freien Ende hin verjüngt.
Der Winkel α der Anschrägung kann dabei beispielsweise
30° bis 70°, vorzugsweise 60°, betragen.
Durch die Anschrägung ergibt sich eine Selbstzentrierung.
-
7c zeigt
eine besonders zu bevorzugende Ausführungsform der Muffe 5.
Dabei ist vorgesehen, dass die Verjüngung 13,
der Vorsprung oder die Nase als Stufe mit einem im Wesentlichen
konstanten Außendurchmesser ausgebildet ist. Die Muffe 5 kann
dabei als Drehteil hergestellt sein. Es ist dadurch nicht notwendig,
die Bohrung 4 im Außenboden 3 bzw. im
Mantel 2 mit einer Anschrägung herzustellen. Alternativ
kann jedoch zusätzlich eine Anschrägung im Außenboden
vorgesehen sein.
-
Durch
den Entfall der Anschrägung im Außenboden 3 bzw.
im Mantel 2 kann die Bohrung 4 in besonders einfacher
und kostengünstiger Weise durch Stanzen hergestellt werden.
-
Gemäß der
in 7b und der in 7c dargestellten
Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Unterseite
der Verjüngung 13 im Wesentlichen in einer Ebene
mit der Innenseite des Außenbodens 3 bzw. des
Mantels 2 im Bereich der Bohrung 4 verläuft.
-
Der
Vorteil der in den 7a bis 7c dargestellten
Ausführungsformen gegenüber den Ausführungsformen
gemäß den 5 und 6 besteht darin,
dass keine Schmutzkante innerhalb des Druckluftbehälters 1 entsteht,
da durch die Gestaltung und Anordnung der Muffe 5 Rücksprünge
an der Innenseite des Druckluftbehälters 1 vermieden
werden.
-
Grundsätzlich
lassen sich die in den 7a bis 7c dargestellten
Ausführungsbeispiele mit den weiteren Merkmalen kombinieren,
die bezüglich der anderen Ausführungsformen oder
allgemein bezüglich der Erfindung dargestellt wurden.
-
8 zeigt
prinzipmäßig ein alternatives Verschweißen
der Muffe 5 mit dem Druckluftbehälter 1.
Dabei ist vorgesehen, dass der Laser 7 an der Innenseite
eines Außenbodens 3 angesetzt wird. Die außenseitig
auf den Druckluftbehälter 1 aufgesetzte Muffe 5 wird
somit auf der Bohrung 4 dadurch verschweißt, dass
der Laser 7 auf die Innenseite des Außenbodens 3 einwirkt.
Vorzugsweise wird der Laser 7 so angesetzt, dass dieser
eine radial außenliegende Ringfläche der Muffe 5 mit
dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters 1 verschweißt.
Die radial außenliegende Ringfläche ist in 8 strichliniert
dargestellt. Da der Innendurchmesser der Muffe 5 geringer
ist als der Innendurchmesser der Bohrung 4 überlappt
die Innenkante der Muffe 5 die Innenkante der Bohrung 4.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass
der Laser nicht nur eine Ringfläche der Muffe 5 mit
dem angrenzenden Material des Druckluftbehälters verschweißt
sondern zwei oder mehrere.
-
9 zeigt
eine weitere Möglichkeit die Muffe 5 auf der Bohrung 4 bzw.
auf den Druckluftbehälter 1 zu verschweißen.
Hierzu wird ein CD-Schweißverfahren eingesetzt. Die Muffe 5 wird
an der vorgesehenen Stelle des Druckluftbehälters 1 angesetzt
und durch einen kurzen Stromstoß bzw. die Anwendung des
CD-Schweißverfahrens mit dem angrenzenden Material des
Druckluftbehälters 1 verschweißt. Wie sich
aus 9 ergibt weist die Muffe 5 an ihrer Unterseite 5a eine
umlaufende Schmelzkante 14 auf. Die Schmelzkante 14 weist
dabei einen ringförmigen Verlauf auf. Die Schmelzkante 14 wird
durch das CD-Schweißverfahren mit dem Druckluftbehälter
verbunden bzw. verschmolzen. Vorzugsweise weist die Schmelzkante 14 einen
keilförmigen Verlauf auf, d. h. verjüngt sich
ausgehend von der Unterseite 5a der Muffe 5 in
Richtung auf den Druckluftbehälter 1. Gegebenenfalls
können auch zwei oder mehrere Schmelzkanten 14 an
der Unterseite 5a der Muffe 5 ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es, wenn die Schmelzkante 14 radial außenliegend
ringförmig an der Unterseite 5a der Muffe 5 umläuft.
-
Der
im Ausführungsbeispiel dargestellte Druckluftbehälter 1 weist
eine Innenbeschichtung 6 auf der Innenseite 1a des
Druckluftbehälters auf die durch ein Pulverbeschichtungsverfahren
hergestellt ist. Im Ausführungsbeispiel ist dabei vorgesehen, dass
die Pulverbeschichtung elektrostatisch auf die Innenseite 1a des
Druckluftbehälters aufgebracht ist und hierzu eine Tribo-Aufladung
verwendet wird. Wie sich aus 10 ergibt
ist im Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Pulverbeschichtung
durch eine Tribo-Lanze 15 in den Druckluftbehälter 1 eingebracht
wird. Die Tribo-Lanze 15 weist dabei einen Sprühkopf 16 auf,
der sowohl radial als auch nach vorne und nach hinten Pulver abgibt.
Dies ist in 10 entsprechend dargestellt.
-
Eine
besonders geeignete Vorrichtung zur Durchführung der Pulverbeschichtung
ist in 11 dargestellt. Hierbei ist
ein Träger 17 vorgesehen um mehrere Druckluftbehälter 1 aufzunehmen.
Für jeden Druckluftbehälter 1 ist dabei
eine Tribo-Lanze 15 mit einem Sprühkopf 16 vorgesehen.
Ferner ist ein Bolzen 18 mit einer Innenbohrung vorgesehen.
Der Bolzen 18 wird in eine Bohrung 4 im Außenboden 3 eingebracht
um somit eine Zugangsöffnung für die Lanze 15 bereitzustellen.
Der in den Bolzen 18 einzuführende Teil der Tribo-Lanze 15 und
der Sprühkopf 16 sollen vorzugsweise höchstens
einen Außendurchmesser von 20 mm, besonders bevorzugt höchstens 15
mm aufweisen. Ferner weist die in 11 dargestellte
Vorrichtung eine Einrichtung 19 auf, um die Tribo-Lanzen 15 durch
die Zugangsöffnung einzuführen und unter Abgabe
von Beschichtungspulver wieder zurückzuziehen. Gemäß 11 ist
ferner eine Einrichtung 20 zur Vorbehandlung der Innenseite 1a des Druckluftbehälters 1 vorgesehen.
Ferner ist eine Einrichtung 21 zum Trocknen des aufgebrachten
Pulvers bei einer Temperatur von 150°C bis 250°C,
vorzugsweise 200°C vorgesehen. Der Träger 17 kann durch
eine entsprechende Aufhängung beweglich sein. Der Träger 17 fixiert
die Druckluftbehälter 1 sowohl oben als auch unten.
Vorgesehen ist, dass mehrere Druckluftbehälter 1 gleichzeitig
behandelt werden.
-
Im
Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass auch die Außenseite
des Druckluftbehälters 1 mit einer Pulverbeschichtung
versehen wird.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202005018579
U1 [0005, 0007, 0008, 0009, 0062, 0077]
- - DE 20023422 U1 [0011, 0077]