DE10061015A1

DE10061015A1 - Hochdruckmetallrohr, das einen Verbindungskopf besitzt, und Verfahren zum Bilden des Verbindungskopfs ebenso wie eine Hülsenunterlegscheibe für den Verbindungskopf

Info

Publication number: DE10061015A1
Application number: DE10061015A
Authority: DE
Inventors: Shoichiro Usui
Original assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Current assignee: Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2001-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: JP4497435B2; JP2001165351A; US20010003398A1; US6824173B2; DE10061015B4

Abstract

Es wird ein Hochdruckmetallrohr angegeben, das einen Verbindungskopf besitzt, der dazu geeignet ist, das Risiko einer Hohlraumerosion an der Innenseite des Verbindungskopfs zu beseitigen, und zwar durch Ändern der Konturform einer Tasche oder einer Nut, die in der Innenseite des Verbindungskopfs während einer Kopfbearbeitung zu einer Konturform gebildet wird, die eine flache Tiefe und einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt. Ein Verbindungskopf mit reduziertem Durchmesser, der eine Außenumfangsoberfläche besitzt, die eine Sitzfläche ist, die eine kegelstumpfförmige konische oder sphärische Form, entsprechend zu einem passenden Sitz, besitzt, wird an einem Verbindungsendbereich eines dickwandigen Stahlrohrs vorgesehen, der einen vergleichbar kleinen Durchmesser besitzt. Eine ringförmige, konkave Nut, die in der Innenseite des Verbindungskopfs während der Bildung davon geformt werden soll, besitzt eine Konturform, die eine flache Tiefe und einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt, und das Hochdruckmetallrohr besitzt ein Hülsenunterlegteil, das einen zylindrischen Bereich besitzt, der die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs mit verringertem Durchmesser abdeckt.

Description

Hintergrund der Erfindung Sachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochdruckmetallrohr bzw. eine Hoch druckmetallrohrleitung, das bzw. die einen Verbindungskopf besitzt und aus einem dick wandigen Strahlrohr mit einem vergleichbar kleinen Durchmesser gebildet ist, wie in dem Fall eines Hochdruckmetallrohrs, das für ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr bzw. eine Kraftstoffeinspritzrohrleitung verwendet wird, mit ungefähr 4-20 mm im Durchmesser und ungefähr 1-8 mm in der Wanddicke, das weit verbreitet als ein Kraftstoffzufuhrpfad in, zum Beispiel, einer Dieselbrennkraftmaschine verwendet wird, und auf ein Verfahren zum Bil den eines solchen Verbindungskopfs ebenso wie auf ein Hülsenunterlegteil für einen sol chen Verbindungskopf.

Beschreibung des Stands der Technik

Diese Art einer Hochdruckmetallleitung, die einen Verbindungskopf besitzt, ebenso wie eines Verfahrens zum Bilden des Verbindungskopfs, ist bisher wie folgt gewesen. Wie in den Fig. 6 und 7 anhand eines Beispiels dargestellt ist, besitzt ein kegelstumpfförmiger Verbindungskopf 12 eine Sitzfläche 13, die aus einer Außenumfangsfläche hergestellt ist, die an dem Ende eines dickwandigen Stahlrohrs 11 gebildet ist, und, wie in Fig. 8 an hand eines Beispiels dargestellt ist, einen kegelstumpfförmigen Verbindungskopf 22, der eine Abakus-Kugel ähnliche Form besitzt, und eine Sitzfläche 23, die aus einer Außen umfangsfläche gebildet ist, die an dem Ende eines dickwandigen Stahlrohrs 21 geformt ist, aufweist. Jeder der kegelstumpfförmigen Verbindungsköpfe 12 und 22 ist durch Ausbeulen unter axialem Druck gebildet, der von der Außenseite durch ein Stempelelement aufge bracht wird, und gleichzeitig wird eine Umfangswand jedes der Verbindungsköpfe 12 und 22 nach außen durch Ausbeulen unter einem solchen axialen Druck erweitert, um dadurch eine ringförmige Tasche 15-1 (Fig. 6) oder 15-2 (Fig. 8) oder eine ringförmige Nut 15-3 (Fig. 7), die eine ringförmige Form, tief und groß im Querschnitt, besitzt, um eine innere Umfangsfläche des Verbindungskopfs 12 oder 22 herum zu bilden. Das Hochdruckmetall rohr ist derzeit in der vorstehend beschriebenen Art in Verwendung. Die Bezugszeichen 14-1, 14-2 und 14-3 bezeichnen Ringunterlegscheiben oder Hülsenunterlegscheiben bzw. -teile, die jeweils an den Rückseiten der Verbindungsköpfe 12 und 22 angepaßt befestigt sind.

Allerdings zeigt das Hochdruckmetallrohr, das einen solchen Verbindungskopf nach dem Stand der Technik besitzt, ebenso wie das Verfahren zum Bilden des Verbindungskopfs nach dem Stand der Technik die folgenden Probleme. Eines der Probleme ist dasjenige, daß die tiefe und große, ringförmige Tasche 15-1 oder 15-2 oder die ringförmige Nut 15-3 (Fig. 8), die in der Innenseite des Verbindungskopf gebildet ist, zulassen, daß eine Hohl raumerosion in der Nähe des Bereichs der ringförmigen Tasche 15-1 oder 15-2 oder des Bereichs der ringförmigen Nut 15-3 aufgrund eines Hochdruckfluids während der Verwen dung des Rohrs auftritt, und ein anderes Problem ist dasjenige, daß dabei eine Möglichkeit besteht, daß eine solche Tasche oder ein Nutbereich einen Ausfall aufgrund von Ermü dung verursacht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme des Stands der Technik gemacht worden und zielt darauf, ein Hochdruckmetallrohr zu schaf fen, das einen Verbindungskopf besitzt, der zum Beseitigen der Risiken von Kavitation serosion und Ermüdungsausfall an der Innenseite des Verbindungskopfs aufgrund der Konturform einer ringförmigen Tasche oder einer Nut, die in der Innenseite des Verbin dungskopfs während der Bearbeitung davon gebildet ist, geeignet ist, wobei die Kontur form der ringförmigen Tasche oder Nut eine flache Tiefe und einen leichten Querschnitt bzw. einen Querschnitt mit geringer Steigung bzw. Schräge besitzt, ebenso wie ein Ver fahren zum Bilden eines solchen Verbindungskopfs.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen wird, gemäß einem Aspekt der Erfindung, ein Hochdruckmetallrohr geschaffen, das einen Verbindungskopfs umfaßt, der so aufgebaut ist, um ein Hülsenunterlegteil zu haben, das einen vorzugsweise zylindrischen, rohrförmi gen Bereich besitzt, der eine äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs eines verrin gerten Durchmessers abdeckt, wobei der Verbindungskopf mit reduziertem Durchmesser eine Außenumfangsfläche besitzt, die als eine kegelstumpfförmige, zylindrische oder ke gelstumpfförmige, sphärische Sitzfläche entsprechend einem passenden Sitz gebildet ist und auf einem Verbindungsendbereich eines dickwandigen Stahlrohrs vorgesehen ist, das einen vergleichbar kleinen Durchmesser, eine ringförmige, konkave Nut, die in einem In nenseitenbereich des Verbindungskopfs während der Bildung davon auftritt, flach in der Tiefe und weich im Querschnitt mit einer geringen Steigung im Querschnitt, besitzt. Ge mäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden eines Verbin dungskopfs für ein Hochdruckmetallrohr geschaffen, das die Schritte aufweist: Befestigen einer Hülsenunterlegscheibe bzw. eines -teils, das einen zylindrischen, rohrförmigen Be reich besitzt, auf einem dickwandigen Stahlrohr in der Nähe eines Verbindungsendes da von, wobei das dickwandige Stahlrohr in eine vorbestimmte Größe im voraus geschnitten wird und das einen vergleichbar kleinen Durchmesser besitzt; Zurückhalten des dickwan digen Stahlrohrs mit einem Spannfutter, wobei ein Kopfbearbeitungsabschnitt an einer Seite belassen wird, die näher zu dem verbundenen Ende liegt als dies das Hülsenunter legteil tut; und Bearbeiten einer Außenumfangsfläche eines Endbereichs des dickwandi gen Stahlrohrs zu einer Sitzfläche, die eine kegelstumpfförmige, konische Form oder eine kegelstumpfförmige, sphärische Form entsprechend einem passenden Sitz besitzt, und zwar durch einen koaxialen, äußeren Druck eines Stempelelements, das die Form eines Verbindungskopfs besitzt, um dadurch das Hochdruckmetallrohr so zu bilden, daß ein zy lindrischer, rohrförmiger Bereich des Hülsenunterlegteils eine äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs abdeckt, der von einem verringerten Durchmesser ist und in seiner Innenseite eine ringförmige, konkave Nut besitzt, deren Konturform flach in der Tiefe und flach in der Steigung (gentle) ist.

Der Verbindungskopf mit verringertem Durchmesser, der die Sitzfläche besitzt, die die ke gelstumpfförmige, konische Form oder die kegelstumpfförmige, sphärische Form besitzt, besitzt einen maximalen, äußeren Durchmesser ohne das Hülsenunterlegteil, der größer als der äußere Durchmesser eines geraden Bereichs des dickwandigen Stahlrohrs um 10- 45%, vorzugsweise 12,5-30,0%, noch bevorzugter 15-20%, ist.

Weiterhin besitzt das Hülsenunterlegteil einen Rohrbereich bzw. -abschnitt, der die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs abdeckt.

In der vorliegenden Erfindung wird der Verbindungskopf mit verringertem Durchmesser, der die Sitzfläche besitzt, die die kegelstumpfförmige, konische Form oder die kegel stumpfförmige, sphärische Form besitzt, so gebildet, um einen maximalen, äußeren Durchmesser ohne das Hülsenunterlegteil zu haben, der 10-45% größer als der äußere Durchmesser eines geraden Bereichs des dickwandigen Stahlrohrs ist, und zwar aus dem folgenden Grund: in dem Fall von weniger als 10% gleitet das Hülsenunterlegteil und kann nicht eine Befestigungsmutter befestigen, und während der Befestigung der Befesti gungsmutter wird der Verbindungskopf deformiert oder zur Scherung gebrochen, wogegen in dem Fall von größer als 45% die ringförmige, konkave Nut eine Konturform annimmt, die eine große Tiefe und einen Querschnitt besitzt, der sich abrupt ändert, so daß eine Kavitationserosion leicht auftritt, und dabei die Wahrscheinlichkeit vorhanden ist, daß ein Ermüdungsausfall auftritt.

Dabei ist die Länge des Verbindungskopfs nicht auf eine bestimmte Länge eingeschränkt und sie ist geeignet, um die Länge des Verbindungskopfs größer im Hinblick auf eine Scherkraft zu machen, die während der Befestigung der Befestigungsmutter einwirkt, al lerdings ist eine übermäßige Länge nicht bevorzugt, da eine große Tasche auftritt.

In der vorliegenden Erfindung ist es, da der Verbindungskopf im Durchmesser durch die Verwendung das Hülsenunterlegteil reduziert werden kann, die die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs abdeckt, möglich, den Hub und den axialen Druck eines Stempe lelements während der Bildung des Verbindungskopfs zu verringern, wodurch es möglich ist, den Output bzw. die Leistung einer Formungsvorrichtung zu verringern und demzufol ge die Größe davon zu reduzieren, und es ist möglich, die Konturform der ringförmigen Tasche oder Nut, die in der Innenseite des Verbindungskopfs zu einer Konturform gebildet werden soll, die eine flache Tiefe und einen weich übergehenden Querschnitt bzw. einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt, zu ändern. Demgemäß ist es möglich, das Risi ko von Hohlraumerosion aufgrund eines Fluiddrucks in der Innenseite des Verbindungs kopfs zu beseitigen, und weiterhin ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, daß eine solche Tasche oder ein solcher Nutbereich einen Ermüdungsausfall zeigt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird leichter aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich und verständlich werden, wenn diese in Ver bindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:

Fig. 1 zeigt eine erläuternde Ansicht, in einem Längsschnitt, die eine Hochdruckmetall rohr darstellt, das einen Verbindungskopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt, und zeigt einen Bearbeitungsvorgang basierend auf einem Verfahren zum Bilden eines solchen Verbindungskopfes;

Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform des Hochdruckmetall rohrs darstellt, das durch das den Verbindungskopf bildende Verfahren, dargestellt in Fig. 1, hergestellt ist;

Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht, die eine andere Ausführungsform des Hochdruck metallrohrs darstellt, das durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist;

Fig. 4 zeigt eine Längsschnittansicht, die eine andere Ausführungsform des Hochdruck metallrohrs darstellt, das durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist;

Fig. 5 zeigt eine Längsschnittansicht, die eine andere Ausführungsform des Hochdruck metallrohrs darstellt, das durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist;

Fig. 6 zeigt eine Längsschnittansicht, die ein Beispiel eines Verbindungskopfs darstellt, der durch ein Herstellverfahren nach dem Stand der Technik gebildet ist;

Fig. 7 zeigt eine Längsschnittansicht, die ein anderes Beispiel eines Verbindungskopfs darstellt, der durch ein Herstellverfahren nach dem Stand der Technik gebildet ist; und

Fig. 8 zeigt eine Längsschnittansicht, die ein noch anderes Beispiel eines Verbindungs kopfs darstellt, der durch ein Herstellverfahren nach dem Stand der Technik gebildet ist.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

In der vorliegenden Erfindung bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein dickwandiges Stahl rohr, die Bezugszeichen 2a bis 2d bezeichnen Hülsenunterlegteile, die Bezugszeichen 4-1 bis 4-4 bezeichnen Verbindungsköpfe, die verringerte Durchmesser haben, die Bezugs zeichen 5a bis 5d bezeichnen ringförmige, konkave Nuten, das Bezugszeichen 6 bezeich net eine Einspannvorrichtung und das Bezugszeichen 7 bezeichnet ein Stanz- bzw. Stem pelelement.

Das dickwandige Stahlrohr 1 ist aus einem dickwandigen Rohr gebildet, das aus einem Karbonstahlmaterial hergestellt ist, das in einer vorbestimmten Größe zuvor abgeschnitten ist, und das dickwandige Rohr besitzt einen vergleichbar kleinen Durchmesser, zum Bei spiel einen Durchmesser von 4 mm bis 20 mm, und eine Wanddicke von 1 mm bis 8 mm.

In einem Verfahren zum Bilden des Verbindungskopfs des Hochdruckmetallrohrs, darge stellt in Fig. 1, gemäß der vorliegenden Erfindung, wird das Hülsenunterlegteil 2a, das einen ungefähr zylindrischen, rohrförmigen Bereich besitzt, der den Verbindungskopf ab deckt, im voraus in die Nähe des Verbindungskopfs des dickwandigen Stahlrohrs 1 ange paßt befestigt, wobei ein Kopfbearbeitungsabschnitt verbleibt. Dieses Hülsenunterlegteil 2a besitzt einen ungefähr zylindrischen Bereich 2a-1 mit vergrößertem Durchmesser, der so gebildet ist, um sich ungefähr über die Hälfte der Länge des Hülsenunterlegteils 2a auf einer Kopfbildungsseite zu erstrecken, und eine abgeschrägte Fläche 2a-2, die ungefähr parallel zu der Sitzfläche der kegelstumpfförmigen, konischen Form um die Außenum fangsfläche des Bereichs 2a-1 mit vergrößertem Durchmesser an der Kopfbildungsseitenendöffnung davon verläuft. Dementsprechend wird, wenn das Hülsenunterlegteil 2a, das diese Querschnittsform besitzt, auf das dickwandige Stahlrohr 1 angepaßt befestigt wird, ein ringförmiger Raum 2a-3 zwischen der inneren Umfangsfläche des ungefähr zylindri schen Bereichs 2a-1 mit vergrößertem Durchmesser und der äußeren Umfangsoberfläche des dickwandigen Stahlrohrs 1 gebildet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Dann fließt, wenn der Endbereich des dickwandigen Stahlrohrs 1 axial durch das Stem pelelement 7 mit dem Hülsenunterlegteil 2a und dem dickwandigen Stahlrohr 1 in dem vorstehend beschriebenen Zustand durch das Klemmteil 6 zurückgehalten, gepreßt wird, ein Teil des den Kopf bildenden Abschnitts des dickwandigen Stahlrohrs 1 plastisch in den ringförmigen Raum 2a-3 des Hülsenunterlegteils 2a, das in dem dickwandigen Stahlrohr 1 im voraus befestigt ist, hinein geformt, wodurch der Verbindungskopf 4-1 mit verringertem Durchmesser gebildet wird. Gleichzeitig werden der Endbereich des dickwandigen Stahl rohrs 1, der den Verbindungskopf 4-1 mit verringertem Durchmesser umfaßt, und der rohrförmige Bereich des Hülsenunterlegteils 2a in dichtem Kontakt miteinander integriert bzw. zusammengefügt, wodurch der Verbindungskopf, der in Fig. 2 dargestellt ist, erhal ten wird. Der Verbindungskopf besitzt den Bereich des Verbindungskopfs 4-1 mit verrin gertem Durchmesser, dessen äußere Umfangsfläche mit dem Hülsenunterlegteil 2a abge deckt ist, vorzugsweise der Teil 2a-1 mit dem ungefähr zylindrischen, vergrößerten Durchmesser, und besitzt die kegelstumpfförmige, zylindrische Sitzfläche 4-1a für einen dazu passen Sitz (nicht dargestellt) an dem Endbereich des dickwandigen Stahlrohrs 1. Wie zuvor beschrieben ist, ist der äußerste Durchmesser des Verbindungskopfs 4-1 mit reduziertem Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des geraden Bereichs des dickwandigen Stahlrohrs 1 um 10.45%, vorzugsweise um 12,5-30,0%, noch bevorzugter um 15-20%. Dabei kann das Hülsenunterlegteil 2a mit einer zusätzlichen Verstemmung versehen sein, die eingearbeitet ist, so daß das Hülsenunterlegteil 2a viel fester an dem dickwandigen Stahlrohr 1 befestigt ist.

In dieser Ausführungsform ist es, da ein Bereich, der durch Aufwölben während der Bil dung des Verbindungskopfs bearbeitet werden soll, nur der Bearbeitungsabschnitt für den Verbindungskopf 4-1 mit verringertem Durchmesser ist, mit Ausnahme des Bereichs mit verringertem Durchmesser des Hülsenunterlegteils 2a, das den Verbindungskopf abdeckt, möglich, den Bearbeitungsabschnitt (Aufwölbungsabschnitt) viel kleiner zu machen, als dies der Fall dann ist, wenn der gesamte Verbindungskopf aus nur dem dickwandigen Stahlrohr 1 durch das Formungsverfahren nach dem Stand der Technik unter Verwendung des großen, axialen Drucks und des langen Hubs des Stempel- bzw. Prägeelements 7 gebildet wird. Dementsprechend besitzt die ringförmige, konkave Nut 5a, die um die innere Umfangsfläche des Verbindungskopfs herum durch die nach außen gerichtete Erweite rung der Umfangswand davon aufgrund eines Aufwölbens unter dem Druck des Stempe lelements 7 gebildet ist, eine Konturform, die eine flache Tiefe (shallow depth) und einen weichen Querschnitt bzw. einen Querschnitt mit geringer Steigung (gentle cross section) besitzt.

Die Fig. 3 bis 5 stellen Beispiele des Verbindungskopfs des Hochdruckmetallrohrs dar, der durch das Verfahren erhalten wird, das in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben ist. In dem Hochdruckmetallrohr, das in Fig. 3 dargestellt ist, ist das Hülsenunterlegteil 2b, das Hülsenunterlegteil, das einen ungefähr zylindrischen Bereich besitzt, der die äußere Um fangsfläche des Verbindungskopfs abdeckt, im voraus auf das dickwandige Stahlrohr 1 angepaßt in der Nähe des Verbindungskopfs davon befestigt und fixiert, und wobei ein Kopfbearbeitungsabschnitt verbleibt, und die außenseitige Umfangsfläche des Endbe reichs des dickwandigen Stahlrohrs 1 wird zu der Sitzfläche 4-2a bearbeitet, die eine ke gelstumpfförmige, sphärische Form besitzt, und zwar entsprechend einem passenden Sitz, und zwar durch den koaxialen, äußeren Druck eines Stempelelements einer For mungsvorrichtung, wobei das Stempelelement die Form des Verbindungskopfs besitzt. Dementsprechend ist die Struktur des Hochdruckmetallrohrs, dargestellt in Fig. 3, so, daß der Verbindungskopf 4-2 mit verringertem Durchmesser in seiner Innenseite eine ringförmige, konkave Nut 5b besitzt, deren Konturform eine flache Tiefe und einen wei chen Querschnitt bzw. eine leichte Steigung besitzt, und so, daß die äußere Umfangsflä che des Verbindungskopfs 4-2 mit dem zylindrischen Bereich des Hülsenunterlegteils 2b abgedeckt ist.

In dem Hochdruckmetallrohr, das in Fig. 4 dargestellt ist, ähnlich zu demjenigen, das in Fig. 3 dargestellt ist, ist das Hülsenunterlegteil 2c, das einen zylindrischen Bereich be sitzt, der die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs abdeckt, im voraus auf dem dickwandigen Stahlrohr 1 in der Nähe des Verbindungskopfs davon mit einem Kopfbear beitungsabschnitt verbleibend befestigt und fixiert, und die Außenseitenumfangsfläche des Endbereichs des dickwandigen Stahlrohrs 1 ist der Kopf, der zu der Sitzfläche 4-3a bear beitet ist, die eine kegelstumpfförmige, sphärische Form entsprechend zu einem passen den Sitz besitzt, und zwar durch den koaxialen, äußeren Druck eines Stempelelements einer Formungsvorrichtung, wobei das Stempelelement die Form des Verbindungskopfs besitzt. Dementsprechend ist die Struktur des Hochdruckmetallrohrs, dargestellt in Fig. 4, derart, daß der Verbindungskopfs 4-3 mit verringertem Durchmesser in seiner Innenseite die ringförmige, konkave Nut 5c besitzt, deren Konturform eine flache Tiefe und einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt, und so, daß die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs 4-3 mit dem zylindrischen Bereich des Hülsenunterlegteils 2c so abge deckt ist, daß der den Kopf bildende Seitenendöffnungsbereich des Bereichs bzw. Ab schnitts 2a-1 mit vergrößertem Durchmesser in die Seite der Sitzoberfläche 4-3a in der Form eines kleinen Schirms (Visor) bzw. einer kleinen Wölbung vorsteht.

In dem Hochdruckmetallrohr, dargestellt in Fig. 5, ist das Hülsenunterlegteil 2d, das ei nen ungefähr zylindrischen Bereich besitzt, um die äußere Umfangsfläche des Verbin dungskopfs abzudecken, und an seinem hinteren Endbereich die Hülse 2d-1 besitzt, um in dichten Kontakt mit dem dickwandigen Stahlrohr 1 zu kommen, im voraus auf das dick wandige Stahlrohr 1 in der Nähe des Verbindungskopfs davon angepaßt befestigt und fi xiert, wobei ein Kopfbearbeitungsabschnitt verbleibt, und die Außenseitenumfangsfläche des Endbereichs des dickwandigen Stahlrohrs 1 ist zu der Sitzfläche 4-4a bearbeitet, die eine kegelstumpfförmige, sphärische Form entsprechend einem passenden Sitz besitzt, und zwar durch den koaxialen, äußeren Druck eines Stempelelements einer Formungsvor richtung, wobei das Stempelelement die Form des Verbindungskopfs besitzt. Dement sprechend ist die Struktur des Hochdruckmetallrohrs, dargestellt in Fig. 5, derart, daß der Verbindungskopf 4-4 mit reduziertem Durchmesser in seiner Innenseite die ringförmige, konkave Nut 5d besitzt, deren Konturform eine flache Tiefe und einen weichen Querschnitt bzw. einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt, und so, daß die äußere Umfangsflä che des Verbindungskopfs 4-4 mit dem zylindrischen Bereich des Hülsenunterlegteils 2d abgedeckt ist.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist es, entsprechend dem Hochdruckmetallrohr, das einen Verbindungskopf gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt, ebenso gemäß dem Verfah ren zum Bilden des Verbindungskopfs, da der Verbindungskopf im Durchmesser durch die Verwendung eines Hülsenunterlegteils reduziert werden kann, das einen zylindrischen Bereich besitzt, um die äußere Umfangsfläche des Verbindungskopfs abzudecken, mög lich, den Hub und den äußeren, axialen Druck eines Stempelelements während der Bil dung des Verbindungskopfs zu reduzieren, wodurch es möglich ist, die Leistung einer Formungsvorrichtung und demzufolge die Größe davon zu reduzieren, und es ist möglich, die Konturform einer ringförmigen Tasche oder Nut, die an der Innenseite des Verbin dungskopfs gebildet werden soll, zu einer Konturform hin zu ändern, die eine flache Tiefe und einen weichen Querschnitt bzw. einen Querschnitt mit geringer Steigung besitzt. Dementsprechend ist es möglich, das Risiko einer Hohlraumerosion aufgrund eines Fluid drucks an der Innenseite des Verbindungskopfs zu beseitigen, und weiterhin ist es mög lich, den Vorteil zu erreichen, wesentlich die Möglichkeit zu verringern, daß eine solche Tasche oder ein solcher Nutbereich einen Ermüdungsausfall erfährt.

Claims

1. Hochdruckmetallrohr, das einen Verbindungskopf aufweist, der so aufgebaut ist, um ein Hülsenunterlegteil zu haben, das eine äußere Umfangsfläche des Verbin dungskopfs eines reduzierten Durchmessers abdeckt, wobei der Verbindungskopf mit reduziertem Durchmesser eine Außenumfangsfläche besitzt, die als eine kegel stumpfförmige, zylindrische oder kegelstumpfförmige, sphärische Sitzfläche ent sprechend einem passenden Sitz gebildet ist, und auf einem Verbindungsendbe reich eines dickwandigen Stahlrohrs gebildet ist, das einen vergleichbar kleinen Durchmesser besitzt, wobei eine ringförmige, konkave Nut, die in einem Innensei tenbereich des Verbindungskopfs während der Bildung davon auftritt, flach in der Tiefe und weich im Querschnitt bzw. mit geringer Steigung ist.

2. Verfahren zum Bilden eines Verbindungskopfs für ein Hochdruckmetallrohr, das die Schritte aufweist:
Befestigen eines Hülsenunterlegteils auf einem dickwandigen Stahlrohr in der Nähe eines Verbindungsendes davon, wobei das dickwandige Stahlrohr in eine vorbe stimmte Größe im voraus geschnitten wird und einen vergleichbar kleinen Durch messer besitzt;
Zurückhalten des dickwandigen Stahlrohrs mit einem Spannteil, wobei ein Kopfbe arbeitungsabschnitt an einer Seite belassen wird, die näher zu dem verbundenen Ende liegt als dies das Hülsenunterlegteil tut; und
Bearbeiten einer Außenumfangsfläche eines Endbereichs des dickwandigen Stahl rohrs zu einer Sitzfläche, die eine kegelstumpfförmige, konische Form oder eine kegelstumpfförmige, sphärische Form entsprechend einem passenden Sitz besitzt, und zwar durch einen koaxialen, äußeren Druck eines Stempelelements, das die Form eines Verbindungskopfs besitzt, um dadurch das Hochdruckmetallrohr so zu bilden, daß das Hülsenunterlegteil eine äußere Umfangsfläche des verbundenen Kopfs abdeckt, der von einem reduzierten Durchmesser ist und an seiner Innenseite eine ringförmige, konkave Nut besitzt, deren Konturform flach in der Tiefe und weich bzw. mit geringer Steigung ist.

3. Verfahren zum Bilden eines Verbindungskopfs für ein Hochdruckmetallrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskopf mit reduziertem Durchmesser, der die Sitzfläche besitzt, die die kegelstumpfförmige, konische Form oder die kegelstumpfförmige, sphärische Form besitzt, einen maximalen, äußeren Durchmesser, ohne das Hülsenunterlegteil, aufweist, der um 10-45% größer als der äußere Durchmesser eines geraden Bereichs des dickwandigen Rohr ist.

4. Hülsenunterlegteil für einen Verbindungskopf eines Hochdruckmetallrohrs, umfas send einen zylindrischen Bereich, der eine äußere Umfangsfläche des Verbin dungskopfs abdeckt.