DE10321835A1 - Compound pipe for pressurized aggressive media comprises a thin-walled stainless steel inner pipe and a pressure resistant outer pipe of pressure-cast aluminum or a reinforced plastic material - Google Patents

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Abstract

The compound pipe (1) for conducting pressurized aggressive media comprises a thin-walled stainless steel inner pipe (2) and a pressure resistant outer pipe (4) which surrounds at least parts of the inner pipe and is made of a pressure-cast aluminum or a reinforced plastic material. An independent claim is also included for a method for producing the proposed compound pipe.

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.The The invention relates to a pressure-resistant pipeline for aggressive Media with a thin-walled Inner tube made of stainless steel and a pressure-resistant casing. Further The invention relates to a method for producing a pressure-resistant pipeline with a thin-walled Inner tube made of stainless steel and a pressure-resistant casing.

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.Pressure resistant piping for aggressive Media are required, for example, in the vehicle sector. So are used in modern direct injection internal combustion engines the fuel rail with regard to their pressure and chemical resistance high demands made. It is therefore currently common to use injection or fuel rail made of stainless steel with wall thicknesses of up to 4 mm. Such lines meet all requirements of pressure and chemical resistance, but they do considerable weight and are also very expensive. Out this is why other solutions sought.

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.Fuel distribution lines have already become known, which consist of an inner thin-walled tube made of stainless steel and an outer tube encasing this made of carbon steel. The thin-walled stainless steel inner tube only ensures the required chemical resistance and the outer thick-walled steel tube ensures the required pressure resistance. Such a pipeline is for example in JP 11166464 A described. Such pipes are cheaper than pure stainless steel pipes, but there is still room for improvement.

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.task The invention is therefore to provide a solution with which pressure-resistant pipelines, especially for use as fuel rail for internal combustion engines, economical producible and above all weight-optimized.

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.This Task is done with a pressure resistant Pipe of the type mentioned in the introduction solved, that they are at least over Areas of the thin-walled Inner tube extending casing made of die-cast aluminum or a reinforced one Plastic is made.

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.The Sheathing the pipeline thus consists of inexpensive Materials and can be used a lot easier to manufacture, namely by simply overmolding the stainless steel inner tube. It can depending on the application and use, only partial areas are sufficient of the inner tube with the casing, i.e. different to pipelines according to the state of the art are not oversized required.

Wenn die Ummantelung aus einem verstärkten Kunststoff besteht, eignen sich insbesondere Kunststoffe auf thermoplastischer oder duroplastischer Basis.If the sheathing from a reinforced Plastic exists, plastics on thermoplastic are particularly suitable or thermosetting base.

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.How already indicated, it is particularly advantageously provided that the Sheathing is formed as an encapsulation of the inner tube. On this way can be produce the pipeline very easily, especially in such cases in which the casing only has to enclose parts of the inner tube.

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.If the pipeline has connecting pieces for injection valves, So designed as a fuel rail is in the other Configuration preferably provided that the casing at least is provided in the area of the connecting piece, since these areas the line are particularly stressed.

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.Further it is advantageously provided that the casing holder for the pipeline has, which are an integral part of the casing. This holder can So integral in a simple way when overmolding the inner tube be molded on, they have to not afterwards are attached to the pipeline in another suitable manner as individual parts, which reduces the manufacturing effort accordingly.

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.Around It is preferred to improve the connection between the inner tube and the casing provided that the inner tube on the outside with a cohesive connection is provided with the coating-improving coating.

Diese Beschichtung besteht bevorzugt aus Kupfer, wenn die Ummantelung aus Aluminiumdruckguss gebildet ist.This Coating preferably consists of copper if the sheathing is made of die-cast aluminum.

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.to solution The invention also provides a method for the object stated at the outset to produce a pressure-resistant Pipeline with a thin wall Inner tube made of stainless steel and a pressure-resistant casing before that is characterized in that the inner tube in a pressure or injection mold inserted and at least in regions to form the casing with aluminum or reinforced Plastic is overmolded.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass beim Umspritzen Halter für die Rohrleitung integral angeformt werden.It is preferably provided that holders for the pipeline are integrally attached when overmoulding be shaped.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt inThe The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in

1 einen perspektivischen Längsschnitt durch eine druckbeständige Rohrleitung, 1 a perspective longitudinal section through a pressure-resistant pipeline,

2 einen Querschnitt durch 1 und in 2 a cross section through 1 and in

3 eine perspektivische Ansicht einer druckbeständigen Rohrleitung in einer anderen Ausgestaltung. 3 a perspective view of a pressure-resistant pipeline in another embodiment.

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.A pressure-resistant pipeline for aggressive media, preferably a fuel rail, is in 1 generally designated 1. This pipeline 1 first has an inner tube 2 on, which is made of stainless steel and is thin-walled (for example wall thickness of 0.8 mm). On this inner tube 2 are connecting pieces 3 provided, for example soldered, which serve to accommodate injection valves, not shown.

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.The inner tube 2 is in the embodiment 1 over its entire length with a pressure-resistant casing 4 provided, which preferably consists of die-cast aluminum, but can also be formed from a reinforced plastic (thermoplastic or thermosetting base). The casing also extends into the areas of the connecting pieces 3 , These wrapping areas are with 5 designated. The inner tube goes at the end 2 for example in a suitable connection piece 6 for the fuel supply via. Other connection geometries, eg for control elements of the system, can be integrated in a similar way.

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.To manufacture the pipeline 1 becomes the inner tube 2 made of stainless steel in a die-casting or injection mold and then overmolded with aluminum or plastic. It is preferably provided that the inner tube 2 on the outside with a cohesive connection with the casing 4 improving coating, for example in the case of an aluminum extrusion coating made of copper.

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).An alternative embodiment is shown in 3 shown. In this embodiment, the pipeline again has a thin-walled inner tube 2 which is made of stainless steel. In this embodiment, however, the casing does not extend over the entire length, but only in partial areas. These sheathing parts are in 3 With 4a respectively. 4b designated. The sheathing part 4a is approximately cuff-shaped and surrounds with a sheathing area 5a the area of an in 3 not recognizable connecting piece of the inner tube 2 (in 1 With 3 designated).

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.Furthermore, another sheathing part 4b provided the same time with an integral bracket 7 is formed with which the pipeline 1 can be attached in the installed state. This bracket 7 can be formed directly integrally with the die casting or injection molding process, that is, can be overmolded, for this purpose only the shape has to be designed accordingly, into which the inner tube 2 is inserted. In an embodiment, the bracket 7 in the casing part 4b be integrated.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.of course is the invention is not limited to the illustrated exemplary embodiments. Other configurations are possible, without leaving the basic idea.

Claims (9)

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.Pressure-resistant pipeline for aggressive media with a thin-walled inner tube made of stainless steel and a pressure-resistant jacket, characterized in that the at least over parts of the thin-walled inner tube ( 2 ) extending sheathing ( 4 . 4a . 4b ) made of die-cast aluminum or a reinforced plastic. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4, 4a, 4b) aus einem verstärkten thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff besteht.Pipe according to claim 1, characterized in that the casing ( 4 . 4a . 4b ) consists of a reinforced thermoplastic or thermosetting plastic. Rohrleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (4, 4a, 4b) als Umspritzung des Innenrohres (2) ausgebildet ist. Pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the casing ( 4 . 4a . 4b ) as overmolding of the inner tube ( 2 ) is trained. 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.Pipe according to claim 1 or one of the following with connecting piece for injection valves, characterized in that the casing ( 4 . 4a . 4b ) at least in the area of the connecting piece ( 3 ) is provided. 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.Pipe according to claim 1 or one of the following, characterized in that the casing ( 4b ) Holder ( 7 ) for the pipeline, which is an integral part of the casing ( 4b ) are. 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.Pipe according to claim 1 or one of the following, characterized in that the inner tube ( 2 ) is provided on the outside with a coating that improves the integral connection with the casing. Rohrleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Kupfer besteht.Pipe according to claim 6, characterized ge indicates that the coating consists of copper. 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.Process for the production of a pressure-resistant pipeline with a thin-walled Inner tube made of stainless steel and a pressure-resistant casing, thereby characterized in that the inner tube in a die or injection mold inserted and at least in regions to form the casing Aluminum or reinforced Plastic is overmolded. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umspritzen Halter für die Rohrleitung integral angeformt werden.A method according to claim 8, characterized in that when overmolding holder for the pipeline are integrally formed.
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