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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit zwei Enden, einem an beiden Enden des Rohrs offenen Rohrinnenraum, dessen Haupterstreckungsrichtung mindestens eine Richtungsänderung zwischen den Ende aufweist, einem Hauptkörper aus Kunststoff, der den Rohrinnenraum zwischen den Enden über dessen Umfang umschließt, und einem einstückigen Innenrohr, das den Rohrinnenraum an seinem Umfang zumindest über einen Teilbereich des Rohrs zwischen den Enden begrenzt, wobei das Innenrohr mit seinen beiden Innenrohrenden auf zwei frei endenden Formstutzen angeordnet wird und wobei fließfähiger Kunststoff für den Hauptkörper in einen Ringraum injiziert wird, der sich abschnittsweise um das zwischen den Formstutzen frei verlaufende Innenrohr erstreckt.
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Ein nach einem solchen Verfahren hergestelltes Rohr kann an verschiedenen Stellen beispielsweise zur Leitung von Fluiden, die gegenüber der Umgebung des Rohrs unter einem Unter- oder Überdruck stehen können, verwendet werden.
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STAND DER TECHNIK
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Ein relativ kurzes und gerades Kunststoffrohr, d. h. ein Kunststoffrohr ohne Richtungsänderung seines Rohrinnenraums zwischen seinen Enden, ist relativ einfach herstellbar, indem in einer Formkavität ein zylindrischer Kern angeordnet wird, der in der Formkavität einen zylindermantelförmigen Ringraum belässt. In diesen Ringraum kann dann fließfähiger Kunststoff injiziert werden, der nach seinem Erstarren in der Formkavität das Kunststoffrohr ausbildet. Zum Entformen des Kunststoffrohrs ist der zylindrische Kern aus der Formkavität herauszuziehen und die Formkavität zu öffnen. Bei längeren Kunststoffrohren werden die in die Formkavität einzubringenden Kerne länger, und auch dann, wenn zwei Kerne aus einander entgegengesetzten Richtungen gegeneinander in die Formkavität eingeführt werden, werden die entsprechenden Formwerkzeuge immer komplexer.
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Daher werden längere Kunststoffrohre durch Extrudieren hergestellt. Beim Extrudieren ist es jedoch nicht möglich, den einstückigen Hauptkörper an den Enden des Rohrs anders als zwischen den Enden auszubilden, also beispielsweise mit einer speziellen Anschluss- oder Fluidführungskonfiguration zu versehen.
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Aus diesem Grund ist es auch bekannt, ein längeres Kunststoffrohr mit speziell gestalteten Enden dadurch herzustellen, dass separat aus Kunststoff formgespritzte Endstücke an ein aus Kunststoff extrudiertes Mittelstück angeschweißt werden. Dies ist jedoch aufwändig, insbesondere wenn das Kunststoffrohr absolut dicht sein soll; und es besteht die Gefahr, dass sich sogenannter Schweißaustrieb aus dem Bereich der Schweißnähte löst und in das durch das Kunststoffrohr geförderte Fluid gelangt. Je nach Fluid, beispielsweise Getriebeöl, können hierdurch erhebliche Schäden an anderen Bestandteilen einer Gesamtkonstruktion verursacht werden.
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Ein Kunststoffrohr, bei dem die Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums mindestens eine Richtungsänderung zwischen seinen Enden aufweist, kann so lange einstückig aus Kunststoff formgespritzt werden, wie in einer Formkavität der Bereich des Rohrinnenraums durch von zwei Seiten in die Formkavität eingeschobene Kerne ausgefüllt werden kann, die nach dem Erstarren des im fließfähigen Zustand injizierten Kunststoffs wieder zurückgezogen werden können. Bei einem derart hergestellten Kunststoffrohr sind für den Verlauf der Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums enge Grenzen gesetzt und so sind insbesondere mehrere aufeinanderfolgende, aber voneinander beabstandete Richtungsänderungen der Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums nicht möglich.
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Um ein formgespritztes Kunststoffrohr mit mehreren aufeinanderfolgenden, aber voneinander beabstandeten Richtungsänderungen seines Rohrinnenraums zu ermöglichen, muss es bislang aus mehreren separat formgespritzten Rohrabschnitten zusammengesetzt werden, die miteinander verschweißt werden, wobei die oben geschilderten Risiken bestehen. Grundsätzlich kann ein Kunststoffrohr auch erst nach seiner Herstellung mit Richtungsänderungen der Haupterstreckungsrichtung seines Rohrinnenraums versehen werden. Dies ist jedoch bei formgespritzten Kunststoffrohren schwierig, wenn nicht gar unmöglich.
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Es ist grundsätzlich bekannt, ein Metallrohr an seinem Außenumfang mit einem Mantel aus Kunststoff zu verkleiden, der beispielsweise zur Isolierung des Metallrohrs dient.
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Aus der
WO 2008/107222 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffrohrs, insbesondere für kraftstoffführende Rücklaufleitungen in Einspritzsystemen für Verbrennungskraftmaschinen bekannt. Das Kunststoffrohr umfasst ein Innenrohr und eine Außenumspritzung aus Kunststoffmaterial mit Anschlüssen für weitere Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems. Dabei ist das Innenrohr als Kunststoffinnenrohr mit mindestens einer durch einen thermoplastischen Prozess erzeugten Vorbiegung ausgeführt. In der Vorbiegung ist eine Drossel ausgebildet, die bei dem thermoplastischen Prozess erzeugt oder in den Querschnitt des Kunststoffinnenrohrs eingebettet wird. Das Verfahren zur Herstellung des Kunststoffformrohrs beginnt mit dem Ablängen des Kunststoffinnenrohrs von einem aus kälteelastischem Kunststoffmaterial gefertigten Stranggussmaterial. Dann wird die Vorbiegung im abgelängten Kunststoffinnenrohr erzeugt. Anschließend wird das Kunststoffinnenrohr mit der Außenumspritzung unter Ausformung von Anschlussgeometrien an der Außenumspritzung umspritzt. Während des Umspritzens wird das Kunststoffinnenrohr durch in den Querschnitt des Kunststoffinnenrohrs eingefahrene Stützkerne abgestützt. Zudem wird das Kunststoffinnenrohr während des Umspritzens zeitweise durch an der Mantelfläche des Kunststoffinnenrohrs anliegende Fixierstempel fixiert. Diese Fixierstempel werden zur Erzielung einer geschlossenen Kunststofffläche gegen Ende des Umspritzens zurückgezogen.
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Aus der
DE 600 31 174 T2 ist ein Verfahren zum Herstellen von gebogenen thermoplastischen Rohren aus einem thermoplastischen, wärmehärtbaren, elastomeren Material bekannt. An einer Vorform des Rohrs werden Verbindungsglieder befestigt, und mit den Verbindungsgliedern wird eine Dehnungsspannung auf die Vorform ausgeübt. Der hohle Innenraum der Vorform wird mit einem erwärmten Fluid bei einer Temperatur gefüllt, die hoch genug ist, um die Vorform bis zu einem Punkt zu erweichen, an dem sie formbar ist, wobei das Fluid einen Druck aufweist, der zum Stützen der Vorform ausreicht. Auf die fluidhaltige Vorform wird an einer oder mehreren spezifizierten Stellen mechanischer Druck auf der äußeren Oberfläche der fluidhaltigen Vorform angewandt, so dass die Vorform in eine vorbestimmte Konfiguration geformt wird. Dann wird das erwärmte Fluid in der Vorform durch gekühltes Fluid bei einer Temperatur ersetzt, die kühl genug ist, um die Vorform in der gewünschten Konfiguration zu fixieren. Nach dem Fixieren der Vorform wird das gekühlte Fluid entfernt. Der Druck, der zum Stützen der Vorform ausreicht, beträgt etwa 0,10 bis 0,14 MPa .
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, das das Risiko eines Freisetzens von Schweißaustrieb mit reduzierten Stückkosten vermeidet.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Rohrs mit zwei Enden, einem an beiden Enden des Rohrs offenen Rohrinnenraum, dessen Haupterstreckungsrichtung mindestens eine Richtungsänderung zwischen den Enden aufweist, einem in einem Stück formgespritzten Hauptkörper aus Kunststoff, der den Rohrinnenraum zwischen den Enden über dessen Umfang umschließt, und einem einstückigen Innenrohr, das den Rohrinnenraum an seinem Umfang zumindest über einen Teilbereich des Rohrs zwischen den Enden begrenzt, wird das Innenrohr mit seinen beiden Innenrohrenden auf zwei frei endenden Formstutzen angeordnet und fließfähiger Kunststoff für den Hauptkörper in einen Ringraum injiziert, der sich um das zwischen den Formstutzen frei verlaufende Innenrohr erstreckt. Der Rohrinnenraum des Innenrohrs wird während des Injizierens des fließfähigen Kunststoffs mit einem Fluid beaufschlagt, das unter einem Druck von mindestens 10 MPa steht.
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Durch die Beaufschlagung des Rohrinnenraums mit dem Fluid, das unter dem Druck von mindestens 10 MPa steht, wird das Innenrohr beim Injizieren des Kunststoffs unter hohem Druck und erhöhter Temperatur stabilisiert. Der Druck des Fluids kann dabei variabel an den Druck des fließfähigen Kunststoffs in dem Ringraum angepasst werden, um die Belastung des Innenrohrs durch die über seine Wandung abfallende Druckdifferenz zu minimieren. Damit werden die Anforderungen an das Materials des Innerohrs und damit die Stückkosten des erfindungsgemäß hergestellten Rohrs stark reduziert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann sich der Ringraum, in den der fließfähige Kunststoff für den Hauptkörper injiziert wird, in einer Formkavität abschnittsweise um die Formstutzen, um die auf den Formstutzen angeordneten Innenrohrenden und das zwischen den Formstutzen frei verlaufende Innenrohr erstrecken. Nach dem Erstarren des Kunststoffs können die Formstutzen zurückgezogen werden, um das erfindungsgemäße Rohr aus der geöffneten Formkavität zu entfernen.
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Zusätzlich zu der inneren Abstützung durch die Formstutzen und den Druck des Fluids kann das Innenrohr zwischen seinen Innenrohrenden punktuell auch von außen in der Formkavität abgestützt werden. Daraus können punktuelle Unterbrechungen des Hauptkörpers resultieren, die von außen bis zu dem Innenrohr führen.
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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Rohr ist aus mehreren Teilen aufgebaut. Diese Teile sind nicht längs der Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums aneinandergereiht, sondern koaxial dazu angeordnet. Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Rohrs werden nicht separat hergestellt und dann miteinander verschweißt. Vielmehr entsteht der Hauptkörper durch Formspritzen am Außenumfang des Innenrohrs. Zugleich bildet der Hauptkörper, wenn sich das Innenrohr nur über den Teilbereich des Rohrs zwischen dessen Enden erstreckt, an mindestens einem Ende des Rohrs auch den Abschluss des Rohrs am Außenumfang des Rohrinnenraums aus. Dann ist das Innenrohr bei dem erfindungsgemäßen Rohr nicht als durchgängiger Liner vorgesehen. In jedem Fall dient das Innenrohr dazu, den Bereich des Rohrinnenraums beim Formspritzen des Hauptkörpers des Rohrs freizuhalten, ohne dass es dafür eines weit in die jeweilige Formkavität hineinzuschiebenden Kerns bedarf. Indem das Innenrohr statt eines Kerns den Rohrinnenraum über den Teilbereich des Rohrs zwischen den Enden definiert, kann der Rohrinnenraum so gestaltet werden, wie das Innenrohr gestaltet werden kann. Dabei muss bei der Gestaltung des Innenrohrs keine Rücksicht auf die gewünschte Gestaltung des Rohrs an seinen Enden genommen werden, da diese Gestaltung separat mithilfe des Hauptkörpers des erfindungsgemäßen Rohrs umgesetzt wird. So sind bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohr ohne Weiteres aufeinanderfolgende und voneinander beabstandete Richtungsänderungen der Haupterstreckungsrichtung des Innenrohrs genauso realisierbar wie Durchmesseränderungen des Rohrinnenraums zwischen den Enden des Rohrs, die mit Kernen in einer Formkavität in keiner Weise zu realisieren sind. Wenn sich das Innenrohr nur über den Teilbereich des Rohrs zwischen dessen Enden erstreckt, gelangt ein durch das erfindungsgemäße Rohr fließendes Fluid in Kontakt mit dem Material des Innenrohrs und dem Kunststoff des Hauptkörpers, der an das Innenrohr angespritzt ist. Das Fluid überströmt aber auch dann keine Schweißnähte, da es solche bei dem erfindungsgemäßen Rohr zumindest angrenzend an den Rohrinnenraum nicht gibt. Wenn sich das Innenrohr nach Art eines Liners über den gesamten Bereich des Rohrs zwischen dessen Enden erstreckt, gelangt ein durch das erfindungsgemäße Rohr fließendes Fluid ausschließlich mit dem Material des Innenrohrs in Kontakt.
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Der aus Kunststoff einstückig formgespritzte Hauptkörper umschließt den Rohrinnenraum und damit auch das Innenrohr zwischen den Enden des erfindungsgemäßen Rohrs durchgängig und über dessen vollen Umfang. Dies schließt aber nicht aus, dass der Hauptkörper von außen zu dem Innenrohr führende punktuelle Unterbrechungen aufweist, die von einer punktuellen äußeren Abstützung des Innenrohrs zwischen seinen Innenrohrenden in einer Formkavität durch feste Teile eines Spritzgusswerkzeugs herrühren. Dies sind dann jedoch die einzigen Unterbrechungen des Hauptkörpers am Außenumfang des Innenrohrs. Unterbrechungen, in deren Bereich das erfindungsgemäße Rohr nicht zumindest durch das Innenrohr geschlossen ist, weißt der Hauptkörper nicht auf.
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Das Innenrohr ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vornehmlich ein Herstellungshilfsmittel für das Rohr. Entsprechend beträgt ein Anteil des Innenrohrs an einer Gesamtmasse des Rohrs weniger als die Hälfte und häufig viel weniger als die Hälfte. Konkret kann der Anteil des Innenrohrs an der Gesamtmasse des Rohrs maximal 40 %, 20 % oder sogar 10 % betragen. In Bezug auf die Formsteifigkeit des Rohrs kann es sich entsprechend so verhalten, dass das Innenrohr die Formsteifigkeit des Rohrs ohne das Innenrohr um nicht mehr als 80 %, 40 % oder 20 % erhöht. Die tragende Struktur des erfindungsgemäßen Rohrs wird somit durch dessen Hauptkörper aus Kunststoff bereitgestellt.
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Aufgrund der Abstützung durch den Druck des Fluids in seinem Rohrinnenraum kann das Innenrohr aus einem formweichen Material ausgebildet werden. Die mindestens eine Richtungsänderung kann dem Innenrohr durch das Anordnen des Innenrohrs mit seinen beiden Innenrohrenden auf den beiden Formstutzen oder durch eine Relativverlagerung der beiden Formstutzen aufgeprägt werden.
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Dabei kann das formweiche Material, aus dem das Innenrohr ausgebildet wird, insbesondere ein biegeelastisches Material sein.
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Das Innenrohr kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Kunststoff ausgebildet werden. Es wird dann jedoch nicht durch Formspritzen hergestellt, sondern zum Beispiel mit dem gewünschten Verlauf der Haupterstreckung des Innenrohrs extrudiert oder nach dem Extrudieren gebogen, insbesondere unter der schon angesprochenen Verwendung der Formstutzen.
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Das Innenrohr kann auch aus Metall bestehen. Dieses Metall kann im Wesentlichen aus Aluminium oder Eisen zusammengesetzt sein. Aus diesen Materialien hergestellte Vorformen für das Innenrohr sind durch Tiefziehverfahren, insbesondere Innendruckformen, verformbar, um ihnen die für den gewünschten Verlauf der Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums des erfindungsgemäßen Raums benötigte Form zu geben. Derart geformte Innenrohre können relativ einfach so formstabil ausgebildet werden, dass sie eine Außendruckfestigkeit von mindestens 50 MPa bei 200 °C aufweisen, um dem Druck standzuhalten, den der Kunststoff beim Formspritzen des Hauptkörpers auf das Innenrohr ausübt und der nicht durch den Druck des Fluids in dem Rohrinnenraum abgestützt wird.
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Der Hauptkörper kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem faserverstärkten Kunststoff formgespritzt werden, um dem erfindungsgemäß hergestellten Rohr eine besonders hohe Formstabilität zu verleihen. Beim Verschweißen von Rohrabschnitten aus faserverstärktem Kunststoff besteht die besondere Gefahr, dass sich in Verstärkungsfasern enthaltener Schweißaustrieb lösen kann. Diese Gefahr besteht bei dem erfindungsgemäß hergestellten Rohr auch dann nicht, wenn sein Hauptkörper aus faserverstärktem Kunststoff besteht.
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Der Hauptkörper des erfindungsgemäßen Rohrs kann mindestens eine Anschlusskonfiguration für das Rohr und/oder mindestens eine Fluidführungskonfiguration für ein durch das Rohr geleitetes Fluid an einem der Enden des Rohrs aufweisen. Hierbei können alle Freiheiten bei der räumlichen Ausgestaltung des formgespritzten Hauptkörpers an den Enden des Rohrs ausgenutzt werden.
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Bei dem erfindungsgemäß hergestellten Rohr kann das Innenrohr vor mindestens einem der Enden des Rohrs in einem Abstand enden, der mindestens 10 %, 20 % oder sogar mindestens 40 % eines Durchmessers des Rohrinnenraums an dem mindestens einen der Enden beträgt. Das Innenrohr ist dann an der Ausgestaltung des Rohrs an dem jeweiligen Ende des Rohrs nicht beteiligt.
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Eine Querschnittsfläche des Rohrinnenraums senkrecht zu dessen Haupterstreckungsrichtung kann bei dem erfindungsgemäß hergestellten Rohr über seine Erstreckung zwischen den Enden gleich bleiben. Durch entsprechende Gestaltung des Innenrohrs ist es aber auch möglich, dass die Querschnittsfläche des Rohrinnenraums zunächst zunimmt und dann wieder abnimmt. Üblicherweise ist die Querschnittsfläche des Rohrinnenraums kreisförmig oder zumindest abgerundet.
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Die Haupterstreckungsrichtung des Rohrinnenraums kann mindestens zwei untereinander beabstandete Richtungsänderungen zwischen den Enden des Rohrs aufweisen, und diese Richtungsänderungen können zudem in unterschiedlichen Richtungen verlaufen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einer Anschlusskonfiguration die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau eine Anschlusskonfiguration, zwei Anschlusskonfigurationen oder mehr Anschlusskonfigurationen vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus die das jeweilige Rohr oder Verfahren aufweist.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt ein erfindungsgemäß hergestelltes Rohr in einem Längsschnitt.
- 2 zeigt verschiedene Verläufe einer Haupterstreckungsrichtung eines Rohrinnenraums von verschiedenen erfindungsgemäß hergestellten Rohren.
- 3 zeigt eine Fluidführungskonfiguration an einem Ende einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Rohrs in einem Längsschnitt, und
- 4 erläutert ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohrs.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Das in 1 in einem Längsschnitt dargestellte Rohr 1 weist zwei Enden 2 und 3 und einen ausschließlich an den Enden 2 und 3 offenen Rohrinnenraum 4 auf. Der Rohrinnenraum 4 ist längs einer Haupterstreckungsrichtung 5 langgestreckt, d. h. seine Abmessungen orthogonal zu der Haupterstreckungsrichtung 5 sind viel kleiner als seine Ausdehnung in Richtung der Haupterstreckungsrichtung 5 zwischen den Enden 2 und 3. Dabei weist die Haupterstreckungsrichtung 5 zwei untereinander beabstandete Richtungsänderungen 6 und 7 auf, in denen die Haupterstreckungsrichtung 5 jeweils um 90° und von dem Ende 2 zu dem Ende 3 hin betrachtet in der Zeichenebene von 1 nach links bzw. rechts abbiegt. Der Gesamtverlauf der Haupterstreckungsrichtung 5 ist damit S-förmig, so dass das Rohr 1 auch als S-Rohr bezeichnet werden kann. Im Bereich der Richtungsänderungen und auch darüber hinaus, aber nicht bis an die Enden 2 und 3, wird der Rohrinnenraum 4 orthogonal zu der Haupterstreckungsrichtung 5 durch ein Innenrohr 8 aus Metall oder Kunststoff begrenzt. An das Innenrohr 8 ist ein Hauptkörper 9 des Rohrs 1 aus Kunststoff 10 angespritzt. Dabei umschließt der Kunststoff 10 die freien Innenrohrenden 11 und 12 des Innenrohrs 8, die in Abständen 13 und 14 vor den Enden 2 und 3 des Rohrs liegen. Der Hauptkörper 9 ummantelt den gesamten Außenumfang des Innenrohrs 8, und er bildet hier flanschartige Anschlusskonfigurationen 15 und 16 an den Enden 2 und 3 des Rohrs 1 aus. Der Hauptkörper 9 ist einstückig aus dem Kunststoff 10 formgespritzt. Das gesamte Rohr 1 weist über den S-förmigen Verlauf der Haupterstreckungsrichtung 5 seines Rohrinnenraums 4 hinweg keine einzige Schweißnaht zwischen verschiedenen Rohrabschnitten aus dem Kunststoff 10 auf.
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2 skizziert verschiedene Verläufe der Haupterstreckungsrichtung 5 des Rohrinnenraums eines erfindungsgemäß hergestellten Rohrs. Gemäß 2(a) weist die Haupterstreckungsrichtung 5 Richtungsänderungen 6 in derselben Richtung auf, d. h. bei Blickrichtung von dem einen Ende 2 zu dem anderen Ende 3 in der Zeichenebene von 2 jeweils nach links. Gemäß 2(b) weist die Haupterstreckungsrichtung 5 bei Betrachtung in derselben Richtung und Zeichenebene zunächst eine Richtungsänderung 7 nach rechts, dann zwei Richtungsänderungen 6 nach links und eine weitere Richtungsänderung 7 nach rechts auf. Gemäß 2(c), die zwei Ansichten desselben Verlaufs der Haupterstreckungsrichtung im Raum mit orthogonalen Blickrichtungen zeigt, weist die Haupterstreckungsrichtung 5 bei Betrachtung von dem Ende 2 zu dem Ende 3 hin zwar auch eine Richtungsänderung 6 nach links und eine folgende Richtungsänderung 7 nach rechts auf, dabei verläuft die Haupterstreckungsrichtung 5 aber nicht nur in einer Ebene. Diese und viele andere Verläufe der Haupterstreckungsrichtung 5 sind bei dem erfindungsgemäßen Rohr 1 mithilfe des Innenrohrs 8 realisierbar.
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3 zeigt eine trichterförmige Fluidführungskonfiguration 17, die aus dem Hauptkörper 9 aus Kunststoff 10 ausgebildet ist, sowie eine schräge Anschlusskonfiguration 16. Die Möglichkeiten der Ausgestaltung des Rohrs 1 an seinem Ende durch den aus Kunststoff 10 formgespritzten Hauptkörper 9 sind mannigfaltig.
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4 skizziert die Anordnung eines der Enden 12 des Innenrohrs 8 in einem Formwerkzeug 18 für das Formspritzen des Hauptkörpers 9. Das Ende 12 ist in der Formkavität 19 des Formwerkzeugs 18 auf einem Formstutzen 20 angeordnet. Der Formstutzen 20 dichtet dabei das Innenrohr 8 an seinem Ende 12 ab. In einen in der Formkavität 19 verbleibenden Ringraum 21 um das Innenrohr 8 wird bis zum Plastifizieren erwärmter, d. h. fließfähiger Kunststoff 22 über einen oder mehrere Einspritzkanäle 23 eingespritzt. Dabei steht der fließfähige Kunststoff 22 unter erheblichem Druck von typischerweise mehreren 10 MPa, der vor dem Einspritzkanal 23 von dem Formstutzen 20 abgestützt wird. Damit das Innenrohr 8 diesem Druck auch dort standhält, wo es nicht auf dem Formstutzen angeordnet ist, wird es durch eine Bohrung 25 in dem Formstutzen 20 von innen mit einem unter Druck stehenden Fluid 24, beispielsweise Öl, Wasser oder auch Druckluft, beaufschlagt. Wenn das Fluid 24 denselben Druck aufweist, wie er von dem fließfähigen Kunststoff 22 in dem Ringraum 19 aufgebaut wird, fällt über das Innenrohr 8 keine Druckdifferenz ab. Hierdurch wird nicht nur die mechanische Belastung des Innenrohrs 8 beim Injizieren des fließfähigen Kunststoffs 22 reduziert, sondern auch seine Abdichtung gegenüber dem Formstutzen 20 erleichtert. Aufgrund der reduzierten mechanischen Belastung des Innerohrs 8 beim Injizieren des fließfähigen Kunststoffs 22 kann das Innenrohr 8 und damit das gesamte Rohr 1 besonders kostengünstig hergestellt werden. Zum Entformen des fertigen Rohrs 1 aus dem Formwerkzeug 18 ist dieses zu öffnen und der Formstutzen 20 ist zurück zu ziehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rohr
- 2
- Ende des Rohrs 1
- 3
- Ende des Rohrs 1
- 4
- Rohrinnenraum
- 5
- Haupterstreckungsrichtung
- 6
- Richtungsänderung nach links
- 7
- Richtungsänderung nach rechts
- 8
- Innenrohr
- 9
- Hauptkörper
- 10
- Kunststoff
- 11
- Innenrohrende
- 12
- Innenrohrende
- 13
- Abstand
- 14
- Abstand
- 15
- Anschlusskonfiguration
- 16
- Anschlusskonfiguration
- 17
- Fluidführungskonfiguration
- 18
- Formwerkzeug
- 19
- Formkavität
- 20
- Formstutzen
- 21
- Ringraum
- 22
- fließfähiger Kunststoff
- 23
- Einspritzkanal
- 24
- Fluid
- 25
- Bohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/107222 A1 [0009]
- DE 60031174 T2 [0010]