DE10321835A1

DE10321835A1 - Druckbeständige Rohrleitung sowie Verfahren zur Herstellung einer druckbeständigen Rohrleitung

Info

Publication number: DE10321835A1
Application number: DE2003121835
Authority: DE
Original assignee: Winkelmann Palsis Motortechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Winkelmann Palsis Motortechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-09

Abstract

Mit einer druckbeständigen Rohrleitung für aggressive Medien mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung soll eine Lösung geschaffen werden, mit der druckbeständige Rohrleitungen, insbesondere zur Verwendung als Kraftstoffverteilerleitungen für Verbrennungsmotoren, kostengünstig herstellbar und vor allem gewichtsoptimiert sind. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, dass die sich wenigstens über Teilbereiche des dünnwandigen Innenrohres (2) erstreckende Ummantelung (4, 4a, 4b) aus Aluminiumdruckguss oder einem verstärkten Kunststoff besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine druckbeständige Rohrleitung für aggressive Medien mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer druckbeständigen Rohrleitung mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung.
Druckbeständige Rohrleitungen für aggressive Medien werden beispielsweise im Fahrzeugbereich benötigt. So werden bei modernen direkteinspritzenden Verbrennungsmotoren an die Kraftstoffverteilerleitungen bezüglich ihrer Druck- und Chemikalienbeständigkeit hohe Anforderungen gestellt. Es ist deshalb gegenwärtig üblich, Einspritz- bzw. Kraftstoffverteilerleitungen aus Edelstahl mit Wandstärken von bis zu 4 mm einzusetzen. Solche Leitungen genügen zwar allen Anforderungen an die Druck- und Chemikalienbeständigkeit, aber sie weisen ein beachtliches Gewicht auf und sind zudem sehr kostenintensiv. Aus diesem Grunde werden andere Lösungen angestrebt.

So sind bereits Kraftstoffverteilerleitungen bekannt geworden, die aus einem inneren dünnwandigen Rohr aus Edelstahl und einem äußeren dieses ummantelnden Rohr aus einem Kohlenstoffstahl bestehen. Dabei gewährleistet das dünnwandige Edelstahlinnenrohr lediglich die erforderliche Chemikalienbeständigkeit und das äußere dickwandige Stahlrohr stellt die erforderliche Druckbeständigkeit sicher. Eine solche Rohrleitung ist beispielsweise in JP 11166464 A beschrieben. Solche Rohrleitungen sind zwar gegenüber reinen Edelstahlleitungen kostengünstiger, allerdings besteht noch weiterer Verbesserungsbedarf.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Lösung zu schaffen, mit der druckbeständige Rohrleitungen, insbesondere zur Verwendung als Kraftstoffverteilerleitungen für Verbrennungsmotoren, kostengünstig herstellbar und vor allem gewichtsoptimiert sind.

Diese Aufgabe wird mit einer druckbeständigen Rohrleitung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die sich wenigstens über Teilbereiche des dünnwandigen Innenrohres erstreckende Ummantelung aus Aluminiumdruckguss oder einem verstärkten Kunststoff besteht.

Die Ummantelung der Rohrleitung besteht somit aus kostengünstigen Materialien und läßt sich viel einfacher herstellen, nämlich durch einfaches Umspritzen des Edelstahlinnenrohres. Dabei kann es je nach Anwendungszwecken und Beanspruchung ausreichen, nur Teilbereiche des Innenrohres mit der Ummantelung zu versehen, d.h. anders als bei Rohrleitungen nach dem Stand der Technik ist keine Überdimensionierung erforderlich.

Wenn die Ummantelung aus einem verstärkten Kunststoff besteht, eignen sich insbesondere Kunststoffe auf thermoplastischer oder duroplastischer Basis.

Wie bereits angedeutet, ist besonders vorteilhaft vorgesehen, dass die Ummantelung als Umspritzung des Innenrohres ausgebildet ist. Auf diese Weise läßt sich die Rohrleitung sehr einfach herstellen, insbesondere auch in solchen Fällen, in denen die Ummantelung nur Teilbereiche des Innenrohres umschließen muss.

Wenn die Rohrleitung Anschlussstutzen für Einspritzventile aufweist, also als Kraftstoffverteilerleitung ausgebildet ist, ist in weiterer Ausgestaltung bevorzugt vorgesehen, dass die Ummantelung wenigstens im Bereich der Anschlussstutzen vorgesehen ist, da diese Bereiche der Leitung besonders beansprucht werden.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Ummantelung Halter für die Rohrleitung aufweist, die integraler Bestandteil der Ummantelung sind. Diese Halter können also integral auf einfache Weise beim Umspritzen des Innenrohres mit angeformt werden, sie müssen nicht nachträglich in anderer geeigneter Weise als Einzelteile an der Rohrleitung angebracht werden, was den Herstellaufwand entsprechend verringert.

Um die Verbindung zwischen Innenrohr und Umhüllung zu verbessern, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Innenrohr außenseitig mit einer die stoffschlüssige Verbindung mit der Ummantelung verbessernden Beschichtung versehen ist.

Diese Beschichtung besteht bevorzugt aus Kupfer, wenn die Ummantelung aus Aluminiumdruckguss gebildet ist.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe sieht die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer druckbeständigen Rohrleitung mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung vor, dass sich dadurch auszeichnet, dass das Innenrohr in eine Druck- oder Spritzgussform eingelegt und zur Bildung der Ummantelung wenigstens bereichsweise mit Aluminium oder verstärktem Kunststoff umspritzt wird.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass beim Umspritzen Halter für die Rohrleitung integral angeformt werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
1 einen perspektivischen Längsschnitt durch eine druckbeständige Rohrleitung,
2 einen Querschnitt durch 1 und in
3 eine perspektivische Ansicht einer druckbeständigen Rohrleitung in einer anderen Ausgestaltung.
Eine druckbeständige Rohrleitung für aggressive Medien, vorzugsweise eine Kraftstoffverteilerleitung, ist in 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Diese Rohrleitung 1 weist zunächst ein Innenrohr 2 auf, das aus Edelstahl besteht und dünnwandig ausgebildet ist (beispielsweise Wandstärke von 0,8 mm). An diesem Innenrohr 2 sind Anschlussstutzen 3 vorgesehen, beispielsweise angelötet, welche zur Aufnahme nicht dargestellter Einspritzventile dienen.
Das Innenrohr 2 ist beim Ausführungsbeispiel nach 1 über seiner gesamten Länge mit einer druckfesten Ummantelung 4 versehen, welche vorzugsweise aus Aluminiumdruckguss besteht, aber auch aus einem verstärkten Kunststoff (thermoplastische oder duroplastische Basis) gebildet sein kann. Dabei erstreckt sich die Ummantelung auch in die Bereiche der Anschlussstutzen 3. Diese Ummantelungsbereiche sind mit 5 bezeichnet. Endseitig geht das Innenrohr 2 beispielsweise in einen geeigneten Anschlussstutzen 6 für den Kraftstoffzulauf über. Andere Anschlussgeometrien, z.B. für Regelorgane des Systems, können auf ähnliche Weise integriert werden.
Zur Herstellung der Rohrleitung 1 wird das Innenrohr 2 aus Edelstahl in eine Druckguss- oder Spritzgussform eingelegt und anschließend mit Aluminium oder Kunststoff umspritzt. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Innenrohr 2 außenseitig mit einer die stoffschlüssige Verbindung mit der Umhüllung 4 verbessernden Beschichtung, beispielsweise bei einer Aluminiumumspritzung aus Kupfer, versehen ist.
Eine alternative Ausführungsform ist in 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist die Rohrleitung wiederum ein dünnwandiges Innenrohr 2 auf, das aus Edelstahl besteht. Die Ummantelung erstreckt sich jedoch bei dieser Ausführungsform nicht über der gesamten Länge, sondern nur in Teilbereichen. Diese Ummantelungsteile sind in 3 mit 4a bzw. 4b bezeichnet. Das Ummantelungsteil 4a ist etwa manschettenförmig ausgebildet und umgibt mit einem Ummantelungsbereich 5a den Bereich eines in 3 nicht erkennbaren Anschlussstutzens des Innenrohres 2 (in 1 mit 3 bezeichnet).
Ferner ist ein weiterer Ummantelungsteil 4b vorgesehen, der gleichzeitig mit einer integralen Halterung 7 ausgebildet ist, mit der die Rohrleitung 1 im Einbauzustand befestigt werden kann. Diese Halterung 7 kann beim Druckguss- oder Spritzvorgang direkt integral mit ausgebildet werden, d.h. mit umspritzt werden, dazu ist lediglich die Form entsprechend zu gestalten, in welche das Innenrohr 2 eingelegt wird. In Ausgestaltung kann die Halterung 7 in den Ummantelungsteil 4b integriert sein.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.

Claims

Druckbeständige Rohrleitung für aggressive Medien mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung, dadurch gekennzeichnet, dass die sich wenigstens über Teilbereiche des dünnwandigen Innenrohres (2) erstreckende Ummantelung (4, 4a, 4b) aus Aluminiumdruckguss oder einem verstärkten Kunststoff besteht.
Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4, 4a, 4b) aus einem verstärkten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff besteht.
Rohrleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4, 4a, 4b) als Umspritzung des Innenrohres (2) ausgebildet ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit Anschlussstutzen für Einspritzventile, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4, 4a, 4b) wenigstens im Bereich der Anschlussstutzen (3) vorgesehen ist.
Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4b) Halter (7) für die Rohrleitung aufweist, die integraler Bestandteil der Ummantelung (4b) sind.
Rohrleitung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) außenseitig mit einer die stoffschlüssige Verbindung mit der Ummantelung verbessernden Beschichtung versehen ist.
Rohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Kupfer besteht.
Verfahren zur Herstellung einer druckbeständigen Rohrleitung mit einem dünnwandigen Innenrohr aus Edelstahl und einer druckfesten Ummantelung, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr in eine Druck- oder Spritzgussform eingelegt und zur Bildung der Ummantelung wenigstens bereichsweise mit Aluminium oder verstärktem Kunststoff umspritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen Halter für die Rohrleitung integral angeformt werden.