PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006051463A1 14.06.2007
Titel Doppelkammergehäuse
Anmelder TRW Vehicle Safety Systems Inc., Washington, Mich., US
Erfinder Erike, Eric C., Mesa, Ariz., US
Vertreter WAGNER & GEYER Partnerschaft Patent- und Rechtsanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 31.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006051463
Offenlegungstag 14.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.2007
IPC-Hauptklasse B21K 21/00(2006.01)A, F, I, 20070305, B, H, DE
Zusammenfassung Ein Verfahren zum Formen eines nahtlosen Rohrs mit Doppelkammer umfasst das Vorsehen eines Stahlstangenabschnitts und das Kaltverformen eines ersten Endes des Stangenabschnitts, um eine erste Kammer zu bilden, und das Kaltverformen eines zweiten Endes des Stangenabschnitts, um eine zweite Kammer zu formen. Die ersten und zweiten Kammern sind axial ausgerichtet und durch einen Wandteil des Rohrs getrennt.

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen eines Doppelkammergehäuses für ein Druckgefäß bzw. einen Druckbehälter und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Formen eines Doppelkammergehäuses einer Aufblasvorrichtung zum Einsetzen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Häufig werden Metallmaterialien zur Herstellung von Behältern zur Speicherung bzw. Lagerung von Gasen und Gasmischungen verwendet. Beispielsweise kann Stahl verwendet werden, um einen Lagerbehälter (d.h. ein Gehäuse) einer Aufblasvorrichtung für das Einsetzen einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung zu bilden bzw. zu formen. Das Aufblasvorrichtungsgehäuse kann Gase oder Gasmischungen mit erhöhten Drücken enthalten.

Ein Aufblasvorrichtungsgehäuse kann aus Stahl gebildet sein. Der zur Bildung des Aufblasvorrichtungsgehäuses verwendete Stahl sollte ausreichende Zugfestigkeit besitzen, um das Gas oder die Gasmischung bei einem erhöhten Druck zu speichern. Der Stahl sollte ebenfalls widerstandsfähig gegenüber Wasserstoffversprödung sein und eine Zähigkeit besitzen, die ausreicht, um einen Sprödbruch des Aufblasvorrichtungsgehäuses zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen eines Doppelkammergehäuses eines Druckbehälters. Bei dem Verfahren ist ein Stahlstangenabschnitt (slug of steel) vorgesehen. Der Stangenabschnitt erstreckt sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende. Das erste Ende und das zweite Ende des Stangenabschnitts werden kalt verformt, um eine erste Kammer, eine zweite Kammer und einen Wandteil zu bilden. Die zweite Kammer ist axial mit der ersten Kammer ausgerichtet und durch den Wandteil von der ersten Kammer getrennt.

In einem Aspekt der Erfindung kann das erste Ende kalt verformt werden, um eine erste ringförmige Wand zu bilden. Die erste ringförmige Wand kann geformt werden durch das Platzieren des Stangenabschnitts in einen Hohlraum einer Pressform und durch Anlegen von Druck auf das erste Ende mit einem ersten Stempel bzw. Presswerkzeug. Das zweite Ende kann kalt geformt werden, um eine zweiten Ringwand zu bilden. Die zweite Ringwand kann geformt werden durch Platzieren des Stangenabschnitts in den Hohlraum der Pressform und durch Anlegen von Druck auf das zweite Ende mit einem zweiten Presswerkzeug. Der Hohlraum der Pressform kann eine im Wesentlichen zylindrische Form besitzen, die die Form des Gehäuses definiert.

In einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Stangenabschnitt einen Stahl umfassen mit einer Zugfestigkeit von mindestens ungefähr 350 MPa, einer Streckgrenze von mindestens ungefähr 200 MPa und einer Streckgrenze von mindestens ungefähr 22%. Der Stahl kann ein Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder ein hochlegierter Stahl sein.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung können das kalt geformte erste Ende und das kalt geformte zweite Ende wärmebehandelt werden. Die Wärmebehandlung kann Induktionserwärmen des kalt geformten ersten Endes und des kalt geformten zweiten Endes umfassen und dann das Abkühlen des induktionserwärmten ersten Endes und zweiten Endes. Während des Induktionserwärmens können das kalt geformte erste Ende und das kalt geformte zweite Ende auf eine Temperatur von mindestens etwa 900°C erwärmt werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren des Formens bzw. Bildens eines Doppelkammergehäuses einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung. In dem Verfahren ist ein Stahlstangenabschnitt vorgesehen. Der Stangenabschnitt erstreckt sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende. Das erste Ende und das zweite Ende des Stangenabschnitts werden kalt verformt, um eine erste Kammer, eine zweite Kammer und einen Wandteil zu bilden. Die zweite Kammer ist axial mit der ersten Kammer ausgerichtet und durch den Wandteil von der ersten Kammer getrennt. Das kalt geformte erste Ende und das kalt geformte zweite Ende werden dann wärmebehandelt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zum Einsatz einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung. Die Vorrichtung weist ein nahtloses Rohr mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende auf. Das erste Ende definiert eine erste Kammer und das zweite Ende definiert eine zweite Kammer. Die zweite Kammer ist axial mit der ersten Kammer ausgerichtet und ist durch einen Wandteil von der ersten Kammer getrennt. Das nahtlose Rohr und der Wandteil sind aus einem einzelnen Stahlstangenabschnitt geformt.

Die erste Kammer kann ein erstes unter Druck stehendes Aufblasströmungsmittel enthalten und die zweite Kammer kann ein zweites unter Druck stehendes Aufblasströmungsmittel enthalten. Das erste Aufblasströmungsmittel ist durch den Wandteil von dem zweiten Aufblasströmungsmittel getrennt. Eine erste Endkappe kann an dem ersten Ende angebracht sein und eine zweite Endkappe kann an dem zweiten Ende angebracht sein, um das Aufblasströmungsmittel jeweils innerhalb der ersten und zweiten Kammer zu umfassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorangegangen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann des Gebietes beim Berücksichtigen der folgenden Beschreibung der Erfindung und der begleitenden Zeichnungen, klarer werden, wobei in den Zeichnungen zeigt:

1 eine Darstellung einer schematischen Schnittansicht eines Doppelkammergehäuses gemäß einem Aspekt der Erfindung;

2 eine Darstellung eines schematischen Ablaufdiagramms eines Formungsverfahrens des Doppelkammergehäuses der 1;

3 eine Darstellung einer schematischen Querschnittsansicht eines Stahlstangenabschnitts, der gemäß einem Aspekt der Erfindung kalt verformt wird;

4 eine Darstellung einer schematische Querschnittsansicht des Stangenabschnitts der 3, der weiter kalt verformt wird, um ein nahtloses Rohr zu bilden;

5 eine Darstellung einer schematischen Querschnittsansicht eines Endes eines Stahlstangenabschnitts, der gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kalt verformt wird;

6 eine Darstellung einer schematischen Querschnittsansicht eines anderen Endes des Stangenabschnitts der 5, der gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kalt verformt wird;

7 eine Darstellung eines schematischen Ablaufdiagramms eines Formungsverfahrens eines Doppelkammergehäuses gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung;

8 eine Darstellung eines schematischen Ablaufdiagramms des Wärmebehandlungsschrittes der 7;

9 eine Darstellung eines schematischen Ablaufdiagramms eines weiteren Aspekts des Wärmebehandlungsschrittes der 7;

10 eine Darstellung einer schematischen Ansicht einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung;

11 eine Darstellung einer Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung der 10; und

12 eine Darstellung eines schematischen Ablaufdiagramms eines Produktionsverfahrens eines Doppelkammergehäuses gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Doppelkammergehäuse eines Druckbehälters und auf ein Verfahren zum Formen des Doppelkammergehäuses aus einem Stahlstangenabschnitt. Das Doppelkammergehäuse der vorliegenden Erfindung kann zumindest einen Teil einer Aufblasvorrichtung zur Betätigung einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung umfassen.

1 stellt eine schematische Querschnittsansicht eines Doppelkammergehäuses 10 gemäß einem Aspekt der Erfindung dar. Das Doppelkammergehäuse 10 umfasst ein nahtloses Rohr 12, das sich entlang einer Achse 14 von einem ersten Ende 16 zu einem zweiten Ende 18 erstreckt. Das nahtlose Rohr 12 definiert eine im Wesentlichen zylindrische Außenoberfläche 20, die sich entlang der Länge des nahtlosen Rohrs 12 erstreckt.

Das nahtlose Rohr 12 umfasst einen ersten ringförmigen Wandteil 22 und einen zweiten ringförmigen Wandteil 24. Der erste ringförmige Wandteil 22 umfasst eine erste Innenoberfläche 26, die sich von dem ersten Ende 16 zu einer ersten Oberfläche 30 eines Zwischenwandteils 32 des nahtlosen Rohrs 12 erstreckt. Die erste Innenoberfläche 26 des ersten ringförmigen Wandteils 22 und die erste Oberfläche 30 des Zwischenwandteils 32 definieren eine erste Kammer 34. Die erste Kammer 34 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist auf der Achse 14 zentriert.

Der zweite ringförmige Wandteil 24 umfasst eine zweite Innenoberfläche 40, die sich von dem zweiten Ende 18 zu einer zweiten Oberfläche 42 des Zwischenwandteils 32 erstreckt. Die zweiten Innenoberfläche 40 des zweiten ringförmigen Wandteils 24 und die zweite Oberfläche 42 des Zwischenwandteils 32 definieren eine zweite Kammer 44. Der Zwischenwandteil 32 trennt die erste Kammer 34 von der zweiten Kammer 44. Die zweiten Kammer 44 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist sowohl auf der Achse 14 zentriert als auch mit der ersten Kammer 34 ausgerichtet.

Der erste ringförmige Wandteil 22, der zweite ringförmige Wandteil 24 und der Zwischenwandteil 32 des nahtlosen Rohrs 12 bestehen aus einem homogenen Stahlmaterial. Mit „homogenes Stahlmaterial" ist gemeint, dass die Zusammensetzung des Stahls, der den ersten ringförmigen Wandteil 22, den zweiten ringförmigen Wandteil 24 und den Zwischenwandteil 32 bildet, gleich ist. Der erste ringförmige Wandteil 22, der zweite ringförmige Wandteil 24 und der Zwischenwandteil 32 sind auch miteinander integriert, so dass das nahtlose Rohr 12 eine einstückige Bauart besitzt, die aus dem homogenen Stahlmaterial besteht.

Das nahtlose Rohr 10 (Übers.: 12), das Doppelkammergehäuse 12 (Übers.: 10) ist aus einem einzelnen Stahlstangenabschnitt geformt. Mit „Stahlstangenabschnitt" ist ein Stahlstück gemeint, das grob für die nachfolgende Bearbeitung geformt ist. 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 50 der Formung des nahtlosen Rohrs des Doppelkammergehäuses aus dem Stahlstangenabschnitt darstellt. In dem Verfahren 50 wird bei 52 ein Stahlstangenabschnitt vorgesehen. Der Stangenabschnitt kann aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt bestehen. Mit „Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt", wie es in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, ist ein Kohlenstoffstahl gemeint, der bis zu ungefähr 0,30 Gewichts-% Kohlenstoff enthält. Ein Stahl gilt bei dem American Iron and Steel Institute (AISI) als ein Kohlenstoffstahl, wenn die folgenden Kriterien erfüllt sind:

  • (1) Die Eigenschaften oder Merkmale des Stahls (z.B. Mikrostruktur, Zugfestigkeit, Streckgrenze und Bruchdehnung) werden vornehmlich durch seinen Kohlenstoffgehalt bestimmt.
  • (2) Der Stahl enthält nur gelegentlich auftretende Mengen (z.B. weniger als ungefähr 2% für jedes Legierungselement) von anderen Legierungselementen als Silizium, Mangan, Kupfer, Schwefel und Phosphor.
  • (3) Kein Minimumgehalt ist spezifiziert bzw. erforderlich für Chrom, Kobalt, Niob, (d.h. Columbium), Molybdän, Nickel, Titan oder irgendein anderes Element, das zugefügt werden soll, um einen gewünschten Legierungseffekt zu erhalten.
  • (4) Das spezifizierte Minimum für Kupfer übersteigt 0,40 % nicht.
  • (5) Der für jegliche der folgenden Elemente spezifizierte Maximumgehalt übersteigt den genannten Prozentsatz nicht: Mangan 1,65 %, Silizium 0,60 % und Kupfer 0,60 %.

Kohlenstoffstähle umfassen in dem System der Society of Automotive Engineers-AISI (SAE-AISI) die 1XXX Sorten und werden unterteilt in vier verschiedene Sorten: Sorte 10XX, Sorte 11XX, Sorte 12XX und Sorte 15XX. Beispiele von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte 10XX, der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann umfasst SAE-AISI Stahlsorten 1005, 1006, 1008, 1010, 1012, 1013, 1015, 1016, 1017, 1018, 1019, 1020, 1021, 1022, 1023, 1025, 1026, 1029, 1030 und 1035. Beispiele des Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte 11XX, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen SAE-AISI Stahlsorten 1108, 1110 und 1117. Beispiele des Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte 12XX, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen SAE-AISI Stahlsorten 1211, 1112, 1213 und 1215. Beispiele des Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte 15XX, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen SAE-AISI Stahlsorten 1510, 1513, 1522, 1524, 1526, 1527 und 1536.

Es wird vom Fachmann erkannt werden, dass andere Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Diese anderen Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt können Variationen des Stahls der SAE-AISI Sorte 1XXX sein.

Ein Beispiel einer Variation eines Stahls der Sorte SAE-AISI 1XXX ist eine Stahlsorte SAE-AISI 1010, in der die Zusammensetzung so gesteuert ist, dass Kohlenstoff nicht etwa 0,12 Gewichts-% übersteigt, Schwefel nicht ungefähr 0,015 Gewichts-% übersteigt, Phosphor nicht etwa 0,020 Gewichts-% übersteigt, Chrom nicht etwa 1,30 Gewichts-% übersteigt, Molybdän nicht etwa 0,60 Gewichts-% übersteigt und das kombinierte Gewichtsprozent von Phosphor und Schwefel nicht etwa 0,025 % übersteigt. Diese Zusammensetzung eines Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hat eine erhöhte Festigkeit, einen besseren Korrosionswiderstand und eine bessere Gesamtstrukturintegrität verglichen mit konventionellem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte SAE-AISI 1XXX.

Ein weiteres Beispiel einer Variation eines Stahls der Sorte SAE-AISI 1XXX, der besonders geeignet ist für die Verwendung in einem Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wie sie mit Bezug auf 11 gezeigt und beschrieben wurde, besteht gewichtsmäßig im Wesentlichen aus Folgendem: ungefähr 0,07 bis ungefähr 0,20 % Kohlenstoff, bis zu ungefähr 1,6 % Mangan, bis zu ungefähr 0,0030 % Phosphor, bis zu ungefähr 0,025 % Schwefel, ungefähr 0,06 % bis ungefähr 0,35 % Silizium, bis zu ungefähr 1,20 % Chrom, bis zu ungefähr 0,65 % Nickel, bis zu ungefähr 0,70 % Molybdän, bis zu ungefähr 0,35 % Kupfer, ungefähr 0,02 % bis ungefähr 0,06 % Aluminium, bis zu ungefähr 0,10 % Vanadium, bis zu ungefähr 0,25 % Restelemente und der Rest Eisen. Mit Restelementen ist das kombinierte Gewicht zusätzlicher Elemente gemeint, die beispielsweise Titan, Blei, Niob, Kobalt, Calcium und/oder Zinn umfassen.

Noch ein weiteres Beispiel einer Variation eines Stahls der Sorte SAE-AISI 1XXX, der besonders geeignet ist für den Gebrauch in einem Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wie sie mit Bezug auf 11 gezeigt und beschrieben ist, besteht im Wesentlichen gewichtsmäßig aus Folgendem: ungefähr 0,07 % bis ungefähr 0,12 % Kohlenstoff, ungefähr 0,70 % bis ungefähr 1,60 % Mangan, bis zu ungefähr 0,020 % Phosphor, bis zu ungefähr 0,015 % Schwefel, ungefähr 0,06 % bis ungefähr 0,35 % Silizium, ungefähr 0,25 % bis ungefähr 1,20 % Chrom, bis zu ungefähr 0,65 % Nickel, ungefähr 0,20 % bis ungefähr 0,70 % Molybdän, bis zu ungefähr 0,35 % Kupfer, ungefähr 0,02 % bis ungefähr 0,06 % Aluminium, bis zu ungefähr 0,05 % Vanadium, bis zu ungefähr 0,25 % Restelemente und der Rest Eisen. Mit Restelementen ist das kombinierte Gewicht zusätzlicher Elemente gemeint, die beispielsweise Titan, Blei, Niob, Kobalt, Calcium und/oder Zinn umfassen.

In diesen Variationen eines Stahls der Sorte SAE-AISI 1XXX erhöht der Kohlenstoff die Festigkeit des Stahls, verringert aber die Duktilität des Stahls und den Widerstand des Stahls gegenüber Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion. Wenn der Kohlenstoffgehalt des Stahls geringer ist als ungefähr 0,07 Gewichts-%, kann der Stahl nicht ausreichend Festigkeit besitzen, um in einem Gehäuse für eine Aufblasvorrichtung verwendet zu werden. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als ungefähr 0,20 Gewichts-% ist, kann der Stahl zu anfällig sein für Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion, um für ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verwendet zu werden.

Das Mangan erhöht die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls, vermindert aber die Duktilität und den Widerstand des Stahls gegenüber Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion. Der Mangangehalt wird im Bezug zum Kohlenstoffgehalt bestimmt. Wenn der Mangangehalt größer ist als ungefähr 1,60 Gewichts-%, kann der Stahl zu anfällig für Wasserstoffversprödung und Spannungsrisskorrosion sein, um für ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verwendet zu werden.

Der Phosphor erniedrigt die Kriech- und Zerreißfestigkeit (creep and rupture strength) des Stahls und den Widerstand gegenüber der Wasserstoffversprödung. Wenn der Phosphorgehalt größer als 0,030 Gewichts-% ist, kann der Stahl zu anfällig sein für Wasserstoffversprödung, um für ein Gehäuse für eine Aufblasvorrichtung verwendet zu werden.

Schwefel erniedrigt, ebenso wie Phosphor, die Kriech- und Zerreißfestigkeit von Stahl und den Widerstand gegenüber Wasserstoffversprödung. Wenn der Schwefelgehalt größer als 0,025 Gewichts-% ist, kann der Stahl zu anfällig für die Wasserstoffversprödung werden, um für ein Gehäuse für eine Aufblasvorrichtung verwendet zu werden.

Silizium erhöht die Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit des Stahls gegenüber Oxidation. Silizium verringert auch die Verarbeitbarkeit (d.h. erhöht die Verfestigungsrate) von Stahl. Wenn der Siliziumgehalt des Stahls geringer als ungefähr 0,06 Gewichts-% ist, kann der Stahl merkbar anfälliger sein für Oxidation während des Verformens und Schweißen des Stahls. Die Oxidation des Stahls setzt die Festigkeit und Zähigkeit des Stahls herab. Wenn der Siliziumgehalt des Stahls größer als ungefähr 0,35 Gewichts-% ist, kann die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt sein, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

Chrom erhöht den Korrosionswiderstand und den Oxidationswiderstand des Stahls, vermindert aber die Verarbeitbarkeit (d.h. erhöht die Verfestigungsrate) des Stahls. Wenn der Chromgehalt des Stahls größer ist als ungefähr 1,20 Gewichts-%, kann die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt sein, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

Nickel erhöht die Duktilität des Stahls und den Korrosionswiderstand des Stahls, vermindert aber die Verarbeitbarkeit (d.h. erhöht die Verfestigungsrate) des Stahls. Wenn der Nickelgehalt des Stahls größer ist als ungefähr 0,65 Gewichts-%, ist die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

Molybdän erhöht den Korrosionswiderstand und den Oxidationswiderstand des Stahls, vermindert aber die Verarbeitbarkeit (d.h. erhöht die Verfestigungsrate) des Stahls. Der Molybdängehalt wird in Beziehung zum Chromgehalt bestimmt. Wenn der Molybdängehalt größer als ungefähr 0,70 Gewichts-% ist, kann die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt sein, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

Kupfer erhöht den Korrosionswiderstand des Stahls, vermindert aber den Widerstand des Stahls gegenüber Spannungsrisskorrosion. Wenn der Kupfergehalt des Stahls größer ist als ungefähr 0,35 Gewichts-%, dann ist der Stahl zu anfällig für Spannungsrisskorrosion, um für ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verwendet zu werden.

Aluminium verbessert den Korrosionswiderstand, die Verarbeitbarkeit und die Duktilität des Stahls. Wenn der Aluminiumgehalt des Stahls mindestens ungefähr 0,02 Gewichts-% beträgt, erhöhen sich der Korrosionswiderstand, die Verarbeitbarkeit und die Duktilität merkbar. Wenn der Aluminiumgehalt des Stahls größer ist als ungefähr 0,06 Gewichts-%, kann die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt sein, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

Vanadium erhöht den Korrosionswiderstand und die Abriebfestigkeit des Stahls. Wenn der Vanadiumgehalt des Stahls größer ist als ungefähr 0,10 %, ist die Verarbeitbarkeit des Stahls so herabgesetzt, dass der Stahl nicht einfach in ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung verarbeitet werden kann.

In einem anderen Aspekt der Erfindung kann der Stangenabschnitt aus einer Variation einer SAE-AISI 1XXX Stahlsorte bestehen. Diese Variation einer SAE-AISI 1XXX Stahlsorte ist besonders geeignet für die Verwendung bei einem Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, wie mit Bezug auf 11 gezeigt und beschrieben wurde. Die Stahlzusammensetzung in diesem Aspekt der Erfindung besteht im Wesentlichen gewichtsmäßig aus Folgendem: ungefähr 0,04 % bis ungefähr 0,12 % Kohlenstoff, ungefähr 0,40 % bis ungefähr 1,70 % Mangan, bis zu ungefähr 0,02 % Phosphor, bis zu ungefähr 0,02 % Schwefel, bis zu ungefähr 0,5 % Silizium, ungefähr 0,10 % bis ungefähr 1,20 % Chrom, bis zu ungefähr 0,65 % Nickel, bis zu ungefähr 0,70 Molybdän, bis zu ungefähr 0,35 % Kupfer, bis zu ungefähr 0,08 % Aluminium, ungefähr 0,01 bis zu ungefähr 0,10 % Vanadium, ungefähr 0,01 bis zu ungefähr 0,10 % Niob, ungefähr 0,01 bis ungefähr 0,10 % Titan, bis zu ungefähr 0,25 % Restelemente und der Rest Eisen. Mit Restelementen ist das kombinierte Gewicht zusätzlicher Elemente gemeint, die beispielsweise Blei, Kobalt, Calcium und/oder Zinn umfassen.

Eine weitere Variation einer SAE-AISI 1XXX Stahlsorte, die besonders geeignet ist für die Verwendung bei einem Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, wie mit Bezug auf 11 gezeigt und beschrieben wurde, besteht im Wesentlichen gewichtsmäßig aus Folgendem: ungefähr 0,04 % bis ungefähr 0,12 % Kohlenstoff, ungefähr 1,0 % bis ungefähr 1,70 % Mangan, bis zu ungefähr 0,02 % Phosphor, bis zu ungefähr 0,02 % Schwefel, ungefähr 0,40 % bis ungefähr 0,75 % Silizium, ungefähr 0,10 % bis ungefähr 0,50 Chrom, ungefähr 0,10 % bis ungefähr 0,50 % Nickel, ungefähr 0,05 % bis ungefähr 0,60 % Molybdän, bis zu ungefähr 0,35 % Kupfer, bis zu ungefähr 0,04 % Aluminium, ungefähr 0,01 bis zu ungefähr 0,10 % Vanadium, bis zu ungefähr 0,25 % Restelemente und der Rest Eisen. Mit Restelementen ist das kombinierte Gewicht zusätzlicher Elemente gemeint, die beispielsweise Niob, Titan, Blei, Kobalt, Calcium und/oder Zinn umfassen.

Neben Stählen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, kann der Stahl, der verwendet wird, um den Stangenabschnitt zu bilden, aus einem hochlegierten oder rostfreien Stahl bestehen. Beispiele eines hochlegierten oder rostfreien Stahls, der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, sind ein austenitischer 301 Stahl, ein austenitischer 301N Stahl und Variationen eines austenitischen 301 Stahls und eines austenitischen 301N Stahls.

Ein Beispiel einer Variation eines austenitischen 301 Stahls der besonders geeignet ist zur Verwendung für ein Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, wie es mit Bezug auf die 11 gezeigt und beschrieben wurde, besteht im Wesentlichen gewichtsmäßig aus Folgendem: weniger als ungefähr 0,03 % Kohlenstoff, weniger als ungefähr 2,00 % Mangan, weniger als ungefähr 0,005 % Schwefel, weniger als ungefähr 0,030 % Phosphor, weniger als ungefähr 1,00 % Silizium, zwischen ungefähr 16,00 % und ungefähr 18,00 Chrom, zwischen ungefähr 6,00 % und ungefähr 8,00 % Nicket, und weniger als ungefähr 0,025 % Restelemente. Der Rest der Zusammensetzung ist Eisen. Mit Restelementen sind zusätzliche Elemente gemeint, die Titan, Blei, Niob, Kobalt, Aluminium, Calcium und/oder Zinn umfassen.

Ein Beispiel einer Variation eines austenitischen 301N Stahls, der besonders geeignet ist zur Verwendung für ein Gehäuse einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wie es mit Bezug auf die 11 gezeigt und beschrieben wurde, besteht im Wesentlichen gewichtsmäßig aus Folgendem: weniger als ungefähr 0,03 % Kohlenstoff, weniger als ungefähr 2,00 % Mangan, weniger als ungefähr 0,005 % Schwefel, weniger als ungefähr 0,030 % Phosphor, weniger als ungefähr 1,00 % Silizium, weniger als ungefähr 0,30 % Stickstoff, zwischen ungefähr 16,00 % und ungefähr 18,00 % Chrom, zwischen ungefähr 6,00 % und ungefähr 8,00 % Nickel, und weniger als ungefähr 0,025 % Restelemente. Der Rest der Zusammensetzung ist Eisen. Mit Restelementen sind zusätzliche Elemente gemeint, die Titan, Blei, Niob, Kobalt, Aluminium, Calcium und/oder Zinn umfassen.

Der Stahlstangenabschnitt, der in dem Verfahren 50 der 2 vorgesehen ist, kann durch Gießen des Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder des hochlegierten Stahls in die Form eines Barrens oder einer Stange geformt werden. Der Stahlstangenabschnitt kann halbfertig sein, beispielsweise durch Warmbearbeiten, Schmieden, Walzen oder Glühen, sodass der Stangenabschnitt eine Zugfestigkeit von mindestens ungefähr 350 MPa besitzt, eine Streckgrenze von mindestens etwa 200 MPa und eine Reißdehnung von mindestens etwa 22 %, alles gemäß ASTM A370 gemessen. Der Stangenabschnitt kann auch eine Korngröße von mindestens etwa 5,0 oder feiner besitzen, wie sie gemäß ASTM E112 gemessen wird.

Der Stangenabschnitt kann in Form eines runden Halbzeugs sein, das im Wesentlichen eine zylindrische Oberfläche besitzt, die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des Stangenabschnitts erstreckt. Die Länge und der Durchmesser des Stangenabschnitts können sich verändern bzw. variieren, und zwar abhängig von der Größe des nahtlosen Rohrs, das aus dem Stangenabschnitt gebildet wird. Beispielsweise kann der Stangenabschnitt eine Länge von etwa 70 mm bis ungefähr 100 mm und einen Durchmesser von ungefähr 25 mm bis ungefähr 50 mm besitzen.

Bei 54 wird der Stangenabschnitt in ein nahtloses Rohr des Doppelkammergehäuses geformt, und zwar durch Kaltverformen des ersten Endes und des zweiten Endes des Stangenabschnitts, um jeweils eine erste und eine zweite Kammer auszubilden. Kaltverformen gemäß der vorliegenden Erfindung heißt hier, dass das erste Ende und das zweite Ende des Stahlstangenabschnitts plastisch verformt werden, beispielsweise durch Kaltziehen, Kaltwalzen oder Kaltstrangpressen bzw. Kaltextrudieren (d.h. Kaltzusammenpressen) bei einer Temperatur, die kalt genug ist, um eine spontane Rekristallisierung der Stahlkörner während des Bearbeitens (z.B. Walzen, Ziehen oder Strangpressen) zu verhindern. Diese Temperatur ist typischerweise ungefähr Raumtemperatur, kann aber abhängig von der Stahlzusammensetzung so hoch wie etwa 500°C sein. Mit „Raumtemperatur", wie sie in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, ist eine Temperatur gemeint, die niedriger ist als ungefähr 100°C (z.B. ungefähr 25°C).

In einem Aspekt der Erfindung können das erste Ende und das zweite Ende kaltverformt werden, und zwar durch Kaltstrangpressen (d.h. durch Kaltzusammenpressen) des ersten und des zweiten Endes. 3 und 4 stellen einen Stahlstangenabschnitt dar, der kaltstranggepresst bzw. -extrudiert (oder kalt zusammengepresst) wird, um eine erste Kammer und eine zweiten Kammer eines nahtlosen Rohrs eines Doppelkammergehäuses zu bilden. Bezug nehmend auf 3 wird ein Stangenabschnitt 56 in einem Hohlraum 58 eines Pressformblocks 60 einer Extrusionspressform 62 platziert. Der Hohlraum 58 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form, die die äußere Form eines nahtlosen Rohrs 64 (4) definiert.

Dann wird Druck angelegt, und zwar im Wesentlichen gleichzeitig auf ein erstes Ende 70 und ein zweiten Ende 72 des Stangenabschnitts 56 durch jeweils ein Arbeitsende 74 eines ersten Extrusionswerkzeugs 76 und ein Arbeitsende 78 eines zweiten Extrusionswerkzeugs 80. Das Arbeitsende 74 des ersten Extrusionswerkzeugs 76 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Hohlraums 58 des Pressformblocks 60. Ebenso besitzt das Arbeitsende 78 des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 eine im Wesentlichen zylindrische Form und einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Hohlraums 58 des Pressformblocks 60.

Das Arbeitsende 74 des ersten Extrusionswerkzeugs 76 und das Arbeitsende 78 des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 werden mit einer Mittelachse 90 des Stangenabschnitts ausgerichtet und beispielsweise mittels Kolbenpressen (nicht gezeigt) gegen das erste Ende 70 und das zweite Ende 72 gezwungen. Mit Bezug auf 4 bewirkt der Druck von dem ersten Extrusionswerkzeug 76 und dem zweiten Extrusionswerkzeug 78, dass der Stahlstangenabschnitt 56 anfänglich sowohl die Form des Hohlraums 58 des Pressformblocks 60 als auch die Form des Arbeitsendes 74 des ersten Extrusionswerkzeugs 76 und des Arbeitsendes 78 des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 annimmt. Der Druck der durch das erste Extrusionswerkzeug 76 und das zweite Extrusionswerkzeug 78 ausgeübt wird, bewirkt dann, dass der Stahl des Stangenabschnitts 56 zwischen einer Wand 100 des Pressformblocks 60 und einem Schaft 102 des ersten Extrusionswerkzeugs 76 und einem Schaft 104 des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 kaltstranggepresst bzw. extrudiert wird.

Der extrudierte Stahl bildet eine erste Ringwand 110 und eine zweite Ringwand 112. Die erste Ringwand 110 und die zweite Ringwand 112 definieren eine erste Kammer 114 und eine zweite Kammer 116 des nahtlosen Rohrs 64. Der Druck wird fortgesetzt, bis ein Zwischenwandteil 126, der die erste Kammer 114 und die zweite Kammer 116 trennt, mit einer erwünschten Dicke ausgebildet ist.

Die Durchmesser der Schäfte 102 und 104 des ersten Extrusionswerkzeugs 76 und des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 können gleich oder unterschiedlich sein und werden sowohl von der erwünschten Dicke der ersten ringförmigen Wand 110 und der zweiten ringförmigen Wand 112 als auch dem Volumen der ersten Kammer 114 und der zweiten Kammer 116 abhängen. Die Menge von Spiel zwischen der Wand 100 des Pressformblocks 60 und den Schäften 102 und 104 des ersten Extrusionswerkzeugs 80 (76: Übers.) und des zweiten Extrusionswerkzeugs 80 kann die Dicke der so geformten ringförmigen Wände 110 und 112 bestimmen. Die Form der Wand 100 des Pressformblocks 60 kann auch entlang seiner Länge variieren, um die Form der Außenoberfläche des nahtlosen Rohrs 64 zu variieren. Zusätzlich können sowohl das ersten Extrusionswerkzeug 76 und das zweite Extrusionswerkzeug 80 als auch das erste Ende 70 und das zweite Ende 72 des Stangenabschnitts 56 mit einer auf Öl basierten oder Wasser basierten Emulsion eingeschmiert sein, und zwar vor dem Kaltextrudieren, um die Wärme zu reduzieren, die durch Reibung erzeugt wird, wenn das erste Extrusionswerkzeug 76 und das zweite Extrusionswerkzeug 80 gegen den Stangenabschnitt 56 gepresst werden.

Die Dicke der ersten ringförmigen Wand 110 und der zweiten ringförmigen Wand 122 kann nach dem Kaltextrudieren entlang einer Achse des Rohrs 64 und umfangsmäßig um das Rohr 64 herum im Wesentlich gleichmäßig sein. Beispielsweise kann die Dicke der ersten Ringwand 110 und der zweiten Ringwand 112 ungefähr 2,5 mm bis ungefähr 7,5 mm betragen. Die Länge des so geformten nahtlosen Rohrs 64 kann im Wesentlichen größer sein als die Länge des Stangenabschnitts 56. Beispielsweise kann der Stangenabschnitt 56 eine Länge von ungefähr 60 mm bis ungefähr 70 mm besitzen und das nahtlose Rohr 64 kann eine Länge von ungefähr 190 mm bis zu ungefähr 260 mm haben.

Die Volumina der ersten Kammer 114 und der zweiten Kammer 116 können gleich oder unterschiedlich sein. Beispielsweise kann, bei einer Länge des nahtlosen Rohrs 64 von ungefähr 200 mm, die erste Kammer 114 eine Tiefe von ungefähr 116 mm und einen Durchmesser von ungefähr 40 mm besitzen (d.h. ein Volumen von ungefähr 146 cm3), und die zweiten Kammer 116 kann eine Tiefe von ungefähr 80 mm und einen Durchmesser von ungefähr 40 mm (d.h. eine Volumen von ungefähr 100 cm3) besitzen. Das Vorsehen der ersten Kammer 114 und der zweiten Kammer 116 mit unterschiedlichen Volumina ermöglicht es, dass unterschiedliche Mengen von Gas bei gleichem Druck in der ersten Kammer 114 und der zweiten Kammer 116 gelagert werden können.

Alternativ können, statt das erste Ende und das zweite Ende des Stangenabschnitts im Wesentlichen gleichzeitig kalt zu verformen, das erste Ende und das zweite Ende des Stangenabschnitts in getrennten Kaltverformungsschritten kaltverformt werden. Beispielsweise kann das erste Ende des Stangenabschnitts anfänglich kaltverformt werden, um die erste Kammer zu bilden und das zweite Ende kann nachfolgend kaltverformt werden, um die zweite Kammer zu formen. 5 und 6 stellen einen Stahlstangenabschnitt 150 dar, der in einem ersten Schritt kaltstranggepresst wird, um eine erste Kammer 152 eines nahtlosen Rohrs 154 zu formen und in einem zweiten Schritt, um eine zweite Kammer 156 des nahtlosen Rohrs 154 zu bilden. Bezugnehmend auf 5 wird der Stangenabschnitt 150 in einen Hohlraum 160 eines Pressformblocks 162 einer Extrusionspressform 164 platziert. Der Hohlraum 160 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form, die die äußere Form des nahtlosen Rohrs 154 definiert.

Mittels eines Arbeitsendes 168 eines ersten Extrusionswerkzeugs 170 wird Druck auf ein erstes Ende 166 des Stangenabschnitts 150 angelegt. Das Arbeitsende 168 des ersten Extrusionswerkzeugs 170 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Hohlraums 160 des Pressformblocks 162.

Das Arbeitsende 168 des ersten Extrusionswerkzeugs 170 ist mit einer Mittelachse 171 des Stangenabschnitts 150 ausgerichtet und beispielsweise mit einer Kolbenpresse (nicht gezeigt) gegen das erste Ende 166 gezwungen. Der Druck von dem ersten Extrusionswerkzeug 170 bewirkt, dass der Stahlstangenabschnitt 150 anfangs die Form des Hohlraums 160 des Pressformblocks 162 und des Arbeitsendes 168 des ersten Extrusionswerkzeugs 170 annimmt. Der durch das erste Extrusionswerkzeug 170 angelegte Druck bewirkt, dass der Stahlstangenabschnitt zwischen einer Wand 180 des Pressformblocks 162 und einem Schaft 182 des ersten Extrusionswerkzeugs 170 extrudiert bzw. kaltstranggepresst wird und eine erste Ringwand 184 bildet. Druck wird an das erste Ende 166 des Stangenabschnitts 150 angelegt, bis die erste Kammer 152 des nahtlosen Rohrs 154 gebildet ist.

6 stellt dar, dass, nachdem die erste Kammer 152 gebildet ist, ein Rohling 190 in der ersten Kammer 152 vorgesehen wird, der eine Form besitzt, die im Wesentlichen die Form der ersten Kammer 152 hat. Das nahtlose Rohr 154 und der Rohling 190 werden dann in einen Hohlraum 192 eines zweiten Pressformblocks 194 platziert. Der zweite Pressformblock 194 kann der gleiche Pressformblock sein wie der erste Pressformblock 162, der verwendet wird, um die erste Kammer 152 zu bilden, oder kann ein anderer Pressformblock sein. Dort, wo sich der zweite Pressformblock 194 von dem ersten Pressformblock 162 unterscheidet, kann der Hohlraum 192 des zweiten Pressformblocks 194 eine im Wesentlichen gleiche oder unterschiedliche Form besitzen als der Hohlraum 160 des ersten Pressformblocks 162.

Dann wird Druck durch ein Arbeitsende 202 eines zweiten Extrusionswerkzeugs 204 auf ein zweites Ende 200 des nahtlosen Rohrs 154 angelegt. Das Arbeitsende 202 des zweiten Extrusionswerkzeugs 204 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser des Hohlraums 192 des Pressformblocks 194. Das zweite Extrusionswerkzeug 204 kann gleichartig sein wie das erste Extrusionswerkzeug 170 oder sich von ihm unterscheiden. Dort, wo sich das zweite Extrusionswerkzeug 204 von dem ersten Extrusionswerkzeug 170 unterscheidet, kann das zweite Extrusionswerkzeug 204 eine im Wesentlichen gleichartige oder unterschiedliche Form besitzen als das erste Extrusionswerkzeug 170.

Das Arbeitsende 202 des zweiten Extrusionswerkzeugs 204 ist mit einer Mittelachse 210 des nahtlosen Rohrs ausgerichtet und wird beispielsweise durch eine Kolbenpresse (nicht gezeigt) gegen das zweite Ende 200 des nahtlosen Rohrs 154 gezwungen. Der Druck von dem zweiten Extrusionswerkzeug 204 bewirkt, dass der Stahl des zweiten Endes 200 anfänglich die Form des Hohlraums 192 des zweiten Pressformblocks 194 und des Arbeitsendes 202 des zweiten Extrusionswerkzeugs 204 annimmt. Der durch das zweite Extrusionswerkzeug 204 angelegte Druck bewirkt, dass der Stahl des zweiten Endes 200 zwischen einer Wand 212 des zweiten Pressformblocks 194 und einem Schaft 214 des zweiten Extrusionswerkzeugs 204 kaltstranggepresst bzw. extrudiert wird und eine zweite ringförmige Wand 216 bildet. Druck wird auf das zweite Ende 200 des nahtlosen Rohrs 154 angelegt, bis die zweite Kammer 156 des nahtlosen Rohrs 154 geformt ist.

Wie bei dem in 3 und 4 dargestellten Extrusionsprozess können das erste Extrusionswerkzeug 170 und das zweite Extrusionswerkzeug 194 der 5 und 6 mit einer auf Öl basierenden oder auf Wasser basierenden Emulsion eingefettet bzw. geschmiert sein, und zwar vor dem Kaltstrangpressen bzw. Extrudieren, um die durch Reibung erzeugte Wärme zu reduzieren, wenn das erste Extrusionswerkzeug 170 und das zweite Extrusionswerkzeug 194 gegen das erste Ende 166 und das zweite Ende 202 gepresst werden.

Zusätzlich kann die Dicke der ersten ringförmigen Wand 184 und der zweiten ringförmigen Wand 216 nach dem Kaltextrudieren mit dem ersten Extrusionswerkzeug 170 und dem zweiten Extrusionswerkzeug 204 gleichförmig entlang der Achse 210 des nahtlosen Rohrs 154 und umfangsmäßig um das nahtlose Rohr herum sein. Die Länge des so geformten nahtlosen Rohrs 154 kann im Wesentlichen größer sein als die Länge des Stangenabschnitts 150. Die Volumina der ersten Kammer 152 und der zweiten Kammer 156 können ebenfalls gleich oder unterschiedlich sein.

Es wird erkannt werden, dass die erste Ringwand und die zweite Ringwand des nahtlosen Rohrs, die durch irgendeine der vorangegangenen Verfahren geformt wurden, weiter kaltverformt werden können, beispielsweise durch zusätzliche Kaltextrudier-, Kaltzieh- oder Kaltwalzschritte. Zusätzliches Kaltverformung kann ferner sowohl die Stärke (z.B. die Streckgrenze und/oder die Zugfestigkeit) der ersten Ringwand und der zweiten Ringwand verbessern als auch ferner die Abmessungen der ersten und der zweiten Kammer verfeinern, die durch die erste Ringwand und die zweite Ringwand definiert sind. Es wird auch erkannt werden, dass obwohl die erste Kammer und die zweite Kammer durch Kaltextrusion oder Kaltzusammenpressen geformt werden, diese durch andere Kaltverformungsprozesse, wie beispielsweise Kaltlochen (piercing) und Kaltziehen geformt werden können.

Wenn der Stahl, der zur Bildung des nahtlosen Rohrs verwendet wird, kaltverformt wird, werden seine mechanischen Eigenschaften verändert. Die auffälligsten Effekte sind eine Abnahme der Duktilität und ein Anstieg der Stärke (z.B. der Zugfestigkeit und/oder der Streckgrenze) des kaltverformten Stahls. Ein nachfolgender Wärmebehandlungsprozess kann diese Abnahme der Duktilität abschwächen.

7 ist ein schematisches Ablaufdiagramm, das ein Verfahren 250 des Formens eines nahtlosen Rohrs gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung darstellt. In dem Verfahren 250 ist bei 252 ein Stangenabschnitt gemäß Schritt 52 des Verfahrens 50 (2) vorgesehen. Bei 254 werden ein erstes Ende und ein zweites Ende des Stangenabschnitts kaltverformt, und zwar gemäß Schritt 54 des Verfahrens 50 (2). Bei 256 wird das nahtlose Rohr, das durch Kaltverformen des Stangenabschnitts gebildet wurde, wärmebehandelt, um die Duktilität und Zähigkeit des nahtlosen Rohrs wesentlich zu verbessern.

8 stellt einen Wärmebehandlungsprozess 260 gemäß der vorliegenden Erfindung dar, der verwendet werden kann, um die Duktilität des kaltverformten nahtlosen Rohrs wesentlich zu verbessern. In dem Wärmebehandlungsprozess 260 kann bei 262 das kaltverformte nahtlose Rohr zu einer Wärmekammer eines Wärmeofens transferiert und auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 900 °C (z.B. etwa 920°C) erwärmt werden. Die Wärme kann zu einer Wärmekammer des Wärmeofens durch Strahlung und/oder Konvektion geliefert werden, und zwar von einer Wärmequelle her, beispielsweise von der Verbrennung eines gasförmigen oder flüssigen Brennstoffs oder von einem elektrisch erwärmten Glied aus.

Das nahtlose Rohr wird mindestens 15 Minuten lang bei einer Temperatur von mindestens etwa 900 °C innerhalb der Wärmekammer gehalten. Vorzugsweise wird das nahtlose Rohr mindestens 20 Minuten lang bei einer Temperatur von mindestens etwa 900 °C innerhalb der Wärmekammer gehalten.

Bei 264 wird das nahtlose Rohr, nachdem es innerhalb der Kammer mindestens 15 Minuten lang erwärmt wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt. Das nahtlose Rohr kann auf Raumtemperatur abgekühlt werden durch beispielsweise Abschrecken mit versprühtem Wasser und folgendem Platzieren des nahtlosen Rohrs in eine Luftatmosphäre, die sich auf Raumtemperatur befindet.

Sobald sich das nahtlose Rohr auf Raumtemperatur befindet, bei 266, wird das nahtlose Rohr temperiert, bis seine Temperatur etwa 500 °C erreicht. Beim Erreichen einer Temperatur von etwa 500 °C wird das nahtlose Rohr durch Platzieren desselben in eine Luftatmosphäre, die sich auf Raumtemperatur befindet, auf Raumtemperatur abgekühlt.

Das durch diesen Prozess wärmebehandelte nahtlose Rohr besitzt eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 130.000 psi, eine Streckgrenze von mindestens etwa 140.000 psi und eine Reißdehnung von mindestens etwa 14 %. Das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr bleibt dehnbar bis zu Temperaturen so tief wie etwa –40 °C. Mit „dehnbar" ist gemeint, dass, wenn Spannung an das nahtlose Rohr angelegt wird, die so effektiv ist, dass sie das Brechen des nahtlosen Rohrs bewirkt, das nahtlose Rohr vor dem Brechen eine plastische Verformung zeigt. Beispielsweise gibt das nahtlose Rohr vor dem Brechen mindestens um etwa 5 % plastisch nach, wenn an das nahtlose Rohr Spannung angelegt wird, die so effektiv ist, dass sie ein Nachgeben des nahtlosen Rohrs bewirkt.

9 stellt einen alternativen Wärmebehandlungsprozess 270 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In dem Wärmebehandlungsprozess 270 kann das nahtlose Rohr wärmebehandelt werden durch Transferieren des nahtlosen Rohrs zu einer Wärmekammer eines Induktionsofens und Induktionserwärmen des nahtlosen Rohrs auf eine Temperatur bis zu mindestens etwa 900 °C (z.B. etwa 920 °C). Beim Induktionserwärmen erzeugt die Leistung, die an eine Primärspule in der Wärmekammer des Induktionsofens angelegt wird, einen Magnetfluss, der durch das nahtlose Rohr hindurch läuft und das nahtlose Rohr durch den elektrischen Widerstand erwärmt.

Das nahtlose Rohr wird mindestens etwa 15 Minuten lang auf einer Temperatur von mindestens etwa 900 °C in der Wärmekammer gehalten. Beispielsweise kann das nahtlose Rohr mindestens etwa 20 Minuten lang in der Wärmekammer bei einer Temperatur von mindestens ungefähr 900 °C gehalten werden.

Bei 274 wird das nahtlose Rohr, nachdem es in der Wärmekammer des Induktionsofens für mindestens 15 Minuten erwärmt wurde, auf Raumtemperatur abgekühlt durch beispielsweise Abschrecken des nahtlosen Rohrs mit versprühtem Wasser und dann Platzieren des nahtlosen Rohrs in eine Luftatmosphäre, die sich auf Raumtemperatur befindet.

Es wurde festgestellt, dass ein mit diesem Wärmebehandlungsprozess behandeltes nahtloses Rohr nicht temperiert werden musste nach dem Abkühlen bzw. Abschrecken, um die Zähigkeit des nahtlosen Rohres bei niedrigen Temperaturen zu verbessern. Das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr besitzt eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 130.000 psi, eine Streckgrenze von mindestens etwa 104.000 psi und eine Reißdehnung von mindestens etwa 14%. Überraschenderweise wurde herausgefunden, dass das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr bei tiefen Temperaturen bis etwa –100 °C dehnbar bleibt. Man glaubt, dass der Induktionsofen das nahtlose Rohr schneller und einheitlicher aufwärmt als ein konventioneller Ofen, und dass dieses schnellere und einheitlichere Erwärmen das nahtlose Rohr mit seiner verbesserten Duktilität bis herab zu –100 °C versieht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das derart geformte nahtlose Rohr verwendet werden, um ein Gehäuse einer Aufblasvorrichtung einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung auszubilden. Bezugnehmend auf 10 umfasst die Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 300 eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302. Die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 kann ein Airbag sein. Die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 kann beispielsweise auch ein aufblasbarer Sitzgurt, ein aufblasbares Kniepolster, eine aufblasbare Auskleidung im Kopfbereich, ein aufblasbarer Seitenvorhang oder ein durch einen Airbag betriebenes Kniepolster sein.

Eine Aufblasvorrichtung 304 ist mit der Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 assoziiert. Die Aufblasvorrichtung 304 ist betätigbar, um Aufblasströmungsmittel zu der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 zu leiten, um diese aufzublasen.

Die Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 300 umfasst ebenfalls einen Zusammenstoßsensor bzw. Crashsensor 306. Der Crashsensor 306 ist eine bekannte Einrichtung, die einen Fahrzeugzustand abfühlt, wie beispielsweise die Fahrzeugverzögerung, die eine Anzeige für einen Zusammenstoß bildet. Wenn der Crashsensor 306 einen Fahrzeugzustand abfühlt, für den das Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 erwünscht ist, überträgt der Crashsensor 306 entweder ein Signal oder verursacht, dass ein Signal übertragen wird, um die Aufblasvorrichtung 304 zu betätigen. Die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 wird dann aufgeblasen und erstreckt sich in das Fahrzeugabteil des Fahrzeugs hinein, um zu helfen, einen Fahrzeuginsassen vor einem kraftvollen Aufprall auf Teile des Fahrzeugs zu schützen.

Bezugnehmend auf 11 umfasst die Aufblasvorrichtung 304 ein Doppelkammergehäuse 350. Das Doppelkammergehäuse besteht aus einem nahtlosen Rohr 352, das sich entlang einer Achse 354 von einem ersten Ende 356 zu einem zweiten Ende 358 erstreckt. Das nahtlose Rohr 352 definiert eine im Wesentlichen zylindrische Außenoberfläche 360, die sich entlang der Länge des nahtlosen Rohrs 352 erstreckt.

Das nahtlose Rohr 352 umfasst einen ersten ringförmigen Wandteil 362 und einen zweiten ringförmigen Wandteil 364. Der erste ringförmige Wandteil 362umfasst eine Innenoberfläche 366, die sich von dem ersten Ende 356 zu einer ersten Oberfläche 368 eines Zwischenwandteils 370 des nahtlosen Rohrs 352 erstreckt. Die Innenoberfläche 366 des ersten ringförmigen Wandteils 362 und die erste Oberfläche 368 des Zwischenwandteils 370 definieren eine erste Kammer 380. Die erste Kammer 380 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist auf der Achse 354 zentriert.

Der zweite ringförmige Wandteil 364 umfasst eine Innenoberfläche 382, die sich von dem zweiten Ende 358 zu einer zweiten Oberfläche 384 des Zwischenwandteils 370 erstreckt. Die Innenoberfläche 382 des zweiten ringförmigen Wandteils 364 und die zweite Oberfläche 384 des Zwischenwandteils 370 definieren eine zweite Kammer 390. Der Zwischenwandteil 370 trennt die erste Kammer 380 von der zweiten Kammer 390. Die zweite Kammer 390 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist axial mit der ersten Kammer 380 ausgerichtet.

Der erste ringförmige Wandteil 362, der zweite ringförmige Wandteil 364 und der Zwischenwandteil 370 des nahtlosen Rohrs 352 bestehen aus einem homogenen Stahlmaterial. Der erste Wandteil 362, der zweite ringförmige Wandteil 364 und der Zwischenwandteil 370 sind miteinander integriert, sodass das nahtlose Rohr 352 eine einstückige Konstruktion besitzt, die aus dem homogenen Stahlmaterial besteht.

Das Doppelkammergehäuse 350 umfasst ferner eine erste Endkappe 400 und eine zweite Endkappe 402, die ein erstes Aufblasströmungsmittel 404 und ein zweites Aufblasströmungsmittel 406 unter Druck jeweils in der ersten Kammer 380 und der zweiten Kammer 390 enthalten. Die erste Endkappe 400 und die zweite Endkappe 402 können durch irgendwelche geeigneten Mittel, jeweils an dem ersten Ende 356 und dem zweiten Ende 358 befestigt sein. Beispielsweise können die erste Endkappe 400 und die zweite Endkappe 402 jeweils durch eine sich umfangsmäßig erstreckende Reibschweißnaht 410 an dem ersten Ende 356 und dem zweiten Ende 358 befestigt sein.

Das erste Aufblasströmungsmittel 404 und das zweite Aufblasströmungsmittel 406, die in der ersten Kammer 380 und der zweiten Kammer 390 gespeichert sind, können jede ein primäres Gas enthalten. Das Primärgas kann im Wesentlichen ein inertes Gas, beispielsweise Helium, Argon, Stickstoff oder eine im Wesentlichen inerte Mischung aus Gasen (z.B. Luft) sein. Die Aufblasströmungsmittel 404 und 406 können auch eine brennbare Mischung von Gasen umfassen, beispielsweise eine Mischung eines Oxidationsgases (z.B. Sauerstoff und/oder Luft) und ein Treibstoffgas (z.B. Wasserstoff, Stickoxid und/oder Methan).

Das erste Aufblasströmungsmittel 404 und das zweite Aufblasströmungsmittel 406 können gleichartige oder unterschiedliche Zusammensetzungen besitzen. Die speziellen Zusammensetzungen des ersten Aufblasströmungsmittels 404 und des zweiten Aufblasströmungsmittels 406 werden zumindest zum Teil von der erwünschten Ausgangsgaszusammensetzung abhängen.

Die Drücke, mit denen das erste Aufblasströmungsmittel 404 und das zweite Aufblasströmungsmittel 406 in der ersten Kammer 380 und der zweiten Kammer 390 gespeichert sind, hängen von solchen Faktoren, wie folgt, ab: dem Volumen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302, die aufgeblasen werden soll, der Zeit, die zum Aufblasen verfügbar ist, dem erwünschten Aufblasdruck und den Volumina der Kammern 380 und 390, die die Aufblasströmungsmittel 404 und 406 speichern. Die Aufblasströmungsmittel 404 und 406 in der ersten Kammer 380 und der zweiten Kammer 390 stehen typischerweise unter einem Druck von etwa 2000 bis etwa 8000 Pfund pro Quadratzoll (psi = pounds per square inch).

Die erste Endkappe 400 umfasst einen rohrförmigen Zündungsträger 410, der sich axial nach außen von einer äußeren Endoberfläche 412 der ersten Endkappe 400 erstreckt. Der Zündungsträger 410 definiert eine im Allgemeinen zylindrische Zündkammer 414 in der ersten Endkappe 400. Die Zündkammer 414 steht mit einem zylindrischen Einlassdurchlass bzw. Einlasskanal 416 in der ersten Endkappe 400 in Verbindung.

Die erste Endkappe 400 besitzt einen ringförmigen Auslasskanal 420, der radial außerhalb des Einlasskanals 416 gelegen ist. Der Auslasskanal 420 ist auf der Achse 354 zentriert und ist durch einen ringförmigen, nicht reißenden Wandteil 422 der ersten Endkappe 400 radial von dem Einlasskanal 416 getrennt. Der Wandteil 422 der ersten Endkappe 400 blockiert den Strömungsmittelfluss zwischen dem Einlasskanal 416 und dem Auslasskanal 420.

Eine Vielzahl zylindrischer Gasaustrittsanschlüsse 424 erstreckt sich radial nach außen von dem Auslasskanal 420. Die Auslassanschlüsse 424 erstrecken sich zu der Außenseite der ersten Endkappe 400, um Aufblasströmungsmittel von dem Auslasskanal 420 in die Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 302 (10) zu leiten.

Die erste Endkappe 400 umfasst eine Berstscheibe 430 zum Verschließen des Einlasskanals 416 und des Auslasskanals 420. Die Berstscheibe 430 kann einstückig aus einem einzigen fortlaufenden Körper oder Stück eines homogenen Materials, beispielsweise Stahl, hergestellt sein. Die Berstscheibe 430 kann einen ersten reißbaren Teil 432 besitzen, der den Einlasskanal 416 überlagert, und einen zweiten reißbaren Teil 434, der den Auslasskanal 420 überlagert.

Eine erste sich umfangsmäßig erstreckende Schweißnaht 440 und eine zweite sich umfangsmäßig erstreckende Schweißnaht 442 fixieren die Berstscheibe 430 und dichten sie gegen die erste Endkappe 400 ab. Wenn die Berstscheibe 430 an die Endkappe 400 geschweißt wird und die erste Kammer 380 durch das Aufblasströmungsmittel 404 unter Druck gesetzt wird, zwingt bzw. drängt der Druck des Strömungsmittels 404 in der ersten Kammer 380 die Berstscheibe fest gegen die erste Endkappe 400.

Die erste Endkappe 400 umfasst ferner eine Zündvorrichtung 450, die zumindest teilweise die Betätigung der Aufblasvorrichtung 304 bewirkt. Die Zündvorrichtung 450 kann aus einer konventionellen Fahrzeugzündpille mit einem Paar von Anschlüssen 452 bestehen. Eine kleine Ladung eines pyrotechnischen Materials (nicht gezeigt) ist in der Zündvorrichtung 450 enthalten. Das pyrotechnische Material ist beim Passieren von elektrischem Strom durch die Zündvorrichtung 450 zwischen den Anschlüssen 452 zündbar.

Die zweite Endkappe 402 ist gleichartig in der Konstruktion zu der ersten Endkappe 400, so dass die Teile beider Endkappen 402 in gleicher Weise nummeriert sind. Die Zündvorrichtung der zweiten Endkappe 402 kann unabhängig von (z.B. gleichzeitig mit oder zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt von) der Zündvorrichtung 450 der ersten Endkappe 400 betätigt werden. Dies sieht die Fähigkeit vor, die Gasströmungsrate in die Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 402 als eine Funktion der Zeit anzupassen.

Das nahtlose Rohr 352 des Doppelkammergehäuses 350 der Aufblasvorrichtung 304 kann aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder einem hochlegierten Stahl gemäß der vorliegenden Erfindung geformt werden. Der Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt kann beispielsweise ein Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt der Sorte SAE-AISI 10XX, der Stahlsorte 11XX, der Sorte 12XX, der Sorte 15XX oder Variationen der Stahlsorte SAE-AISI 1XXX sein. Ein Fachmann wird erkennen, dass andere Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ebenso verwendet werden können.

12 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens 500, um ein Doppelkammergehäuse der Aufblasvorrichtung 304 gemäß der vorliegenden Erfindung zu formen. In dem Verfahren 500 ist bei Schritt 502 ein im Wesentlichen zylindrischer Stahlstangenabschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende vorgesehen. Der Stahlstangenabschnitt kann aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder einem hochlegierten Stahl gemäß der Erfindung bestehen. Der Stahlstangenabschnitt kann halbgefertigt sein, beispielsweise durch Wärmeverarbeitung, Schmieden, Walzen oder Vergüten, sodass der Stangenabschnitt eine Zugfestigkeit von mindestens etwa 350 MPa, eine Streckgrenze von mindestens etwa 200 MPa und eine Reißdehnung von mindestens etwa 22 % besitzt, alles gemessen gemäß ASTM A370.

Der Stangenabschnitt kann auch eine Korngröße von ungefähr 5,0 oder feiner besitzen, wie es gemäß der ASTM E112 gemessen wird. Der Stangenabschnitt kann einen gleichförmigen Durchmesser entlang der gesamten Länge des Stangenabschnitts (d.h. von dem ersten Ende des Stangenabschnitts zu dem zweiten Ende) besitzen. Beispielsweise kann der Stangenabschnitt eine Länge von ungefähr 70 mm bis ungefähr 100 mm und einen Durchmesser von ungefähr 25 mm bis ungefähr 50 mm besitzen.

Bei 504 wird der Stangenabschnitt in das nahtlose Rohr mit Doppelkammer geformt, und zwar durch Kaltverarbeitung des ersten Endes des Stangenabschnitts, um eine erste Kammer zu formen und durch Kaltverformung des zweiten Endes, um eine zweite Kammer zu formen. Das erste Ende und das zweite Ende können kaltverformt werden durch Kaltextrudieren des ersten Endes und des zweiten Endes im Wesentlichen gleichzeitig, um jeweils die erste Kammer und die zweite Kammer zu formen. Alternativ können, anstatt das erste Ende und das zweite Ende im Wesentlichen gleichzeitig kaltzuverformen, das erste Ende und das zweite Ende in separaten Kaltverformungsschritten kaltverformt werden.

Bei 506 wird das nahtlose Rohr, das durch Kaltverformung des Stangenabschnitts geformt ist, wärmebehandelt, um die Duktilität und Zähigkeit des nahtlosen Rohrs zu verbessern. Die Wärmebehandlung kann durchgeführt werden durch Transferieren des kaltverformten, nahtlosen Rohrs in eine Wärmekammer eines Wärmeofens, Erhitzen des nahtlosen Rohrs auf eine Temperatur von mindestens etwa 900 °C, Abkühlen des nahtlosen Rohrs auf Raumtemperatur und Temperieren des nahtlosen Rohrs, dessen Temperatur ungefähr 500 °C erreicht. Beim Erreichen einer Temperatur von ungefähr 500 °C wird das nahtlose Rohr auf Raumtemperatur abgekühlt, und zwar durch Platzieren des selben in eine Luftatmosphäre von Raumtemperatur.

Das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr besitzt eine Zugfestigkeit von mindestens ungefähr 130.000 psi, eine Streckgrenze von mindestens etwa 104.000 psi und eine Reißdehnung von mindestens etwa 14 %. Das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr bleibt dehnbar bis zu Temperaturen so tief wie etwa –40 °C. Beispielsweise gibt das nahtlose Rohr mindestens etwa 5% vor dem Brechen plastisch nach, wenn Spannung an das nahtlose Rohr angelegt, die bewirkt, dass das nahtlose Rohr auf diese Weise nachgibt.

Alternativ kann das nahtlose Rohr wärmebehandelt werden durch Transferieren des selben in eine Wärmekammer eines Induktionsofens durch Indurktionserwärmen des nahtlosen Rohrs auf eine Temperatur von mindestens ungefähr 900 °C und dann Abkühlen des nahtlosen Rohrs auf Raumtemperatur, beispielsweise durch Abschrecken mit versprühtem Wasser und folgendem Platzieren des nahtlosen Rohrs in eine Luftatmosphäre, die sich auf Raumtemperatur befindet.

Das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr besitzt eine Zugfestigkeit von mindestens ungefähr 130.000 psi, eine Streckgrenze von mindestens etwa 104.000 psi und eine Reißdehnung von mindestens etwa 14 %. Überraschenderweise wurde herausgefunden, dass das durch diesen Prozess behandelte nahtlose Rohr bei tiefen Temperaturen bis etwa –100 °C dehnbar bleibt.

Bei 508 werden eine erste Endkappe und eine zweite Endkappe, wie die Endkappen 400 und 402 (11), jeweils an das erste Ende und das zweite Ende des wärmebehandelten nahtlosen Rohrs geschweißt. Die erste Endkappe und die zweite Endkappe können beide aus einem Stahl geformt werden, dessen Stahlzusammensetzung gleichartig zu der Stahlzusammensetzung des nahtlosen Rohrs ist.

Die erste Endkappe und die zweite Endkappe können an das nahtlose Rohr durch irgendwelche geeigneten Mittel geschweißt werden, wie beispielsweise Reibschweißen, autogenes Wolfram-Inertgasschweißen, Elektronenstrahlschweißen oder Laserschweißen. In einem Aspekt der Erfindung werden das nahtlose Rohr, die erste Endkappe und die zweite Endkappe durch Reibschweißen zusammengeschweißt.

Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angefügten Ansprüche abgedeckt werden.


Anspruch[de]
Ein Verfahren zum Formen eines Gehäuses für einen Druckbehälter, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:

Vorsehen eines Stahlstangenabschnitts, wobei sich der Stangenabschnitt von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;

Kaltverformen des ersten Endes und des zweiten Endes, um eine erste Kammer, eine zweite Kammer und einen Wandteil zu bilden, wobei die zweite Kammer mit der ersten Kammer axial ausgerichtet ist und von der ersten Kammer durch den Wandteil getrennt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Stangenabschnitt eine erste Länge besitzt und das Gehäuse eine zweite Länge besitzt, die im Wesentlichen größer ist als die erste Länge. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Kaltverformen des ersten Endes aus dem Formen bzw. Bilden einer ersten ringfömigen Wand aus dem ersten Ende des Stangenabschnitts besteht und das Kaltverformen des zweiten Endes aus dem Formen einer zweiten ringförmigen Wand aus dem zweiten Ende des Stangenabschnitts besteht Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Kaltverformen des ersten Endes daraus besteht, den Stangenabschnitt in einen Hohlraum einer Pressform zu platzieren und mit einem ersten Presswerkzeug Druck auf das erste Ende auszuüben, und wobei das Kaltverformen des zweiten Endes daraus besteht, den Stangenabschnitt in einen Hohlraum der Pressform zu platzieren und mit einem zweiten Presswerkzeug Druck auf das zweite Ende auszuüben. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das erste Ende kaltverformt wird während das zweite Ende kaltverformt wird. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Hohlraum der Pressform eine im Wesentlichen zylindrische Form besitzt, die die Form des Gehäuses definiert. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei der Stangenabschnitt aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von mindestens etwa 350 MPa, einer Streckgrenze von mindestens etwa 200 MPa und einer (Reißdehnung: Übers.) von mindestens etwa 22% besteht. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Stangenabschnitt entweder aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder einem hochlegierten Stahl besteht. Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner die Wärmebehandlung des kaltverformten ersten Endes und kaltverformten zweiten Endes beinhaltet. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Wärmebehandlung des kaltverformten ersten Endes und des kaltverformten zweiten Endes Induktionserwärmen des kaltverformten ersten Endes und kaltverformten zweiten Endes und dann Abkühlen des induktionserwärmten ersten Endes und zweiten Endes umfasst. Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das kaltverformte erste Ende und das kaltverformte zweite Ende induktionserwärmt werden bis auf eine Temperatur von mindestens etwa 900 °C. Verfahren zum Formen eines Gehäuses einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:

Vorsehen eines Stahlstangenabschnitts, wobei sich der Stangenabschnitt von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt;

Kaltverformen des ersten Endes und des zweiten Endes, um eine erste Kammer, eine zweite Kammer und einen Wandteil zu bilden, wobei die zweite Kammer mit der ersten Kammer axial ausgerichtet ist und von der ersten Kammer durch den Wandteil getrennt wird;

Wärmebehandeln des kaltverformten ersten und kaltverformten zweiten Endes.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Kaltverformen des ersten Endes aus dem Formen einer ringförmigen Wand aus dem ersten Ende des Stangenabschnitts besteht und das Kaltverformen des zweiten Endes aus dem Formen einer zweiten ringförmigen Wand aus dem zweiten Ende des Stangenabschnitts besteht. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Kaltverformen des ersten Endes aus dem Platzieren des Stangenabschnitts in einen Hohlraum einer Pressform und Anlegen eines Drucks auf das erste Ende mit einem ersten Presswerkzeug besteht und das Kaltverformen des zweiten Endes aus dem Platzieren des Stangenabschnitts in den Hohlraum der Pressform und Anlegen eines Drucks auf das zweite Ende mit einem zweiten Presswerkzeug besteht. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei mindestens eine Teil eines Kaltverformungsschrittes des ersten Endes und mindestens eine Teil eines Kaltverformungsschrittes des zweiten Endes gleichzeitig geschieht. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Stangenabschnitt aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit von mindestens etwa 350 MPa, einer Streckgrenze von mindestens etwa 200 MPa und einer Reißdehnung von mindestens etwa 22% besteht. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Wärmebehandlung des kaltverformten ersten Endes und des kaltverformten zweiten Endes aus Induktionserwärmen des kaltverformten ersten Endes und des kaltverformten zweiten Endes und dann dem Abkühlen des induktionserwärmten ersten Endes und zweiten Endes besteht. Verfahren gemäß Anspruch 12, das ferner aus dem Anbringen einer ersten Endkappe an das wärmebehandelte erste Ende und dem Anbringen einer zweiten Endkappe an das wärmebehandelte zweite Ende besteht. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die erste Endkappe und die zweite Endkappe durch Schweißen angebracht werden. Vorrichtung zum Einsetzen einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei die Vorrichtung ein nahtloses Rohr mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei das erste Ende eine erste Kammer und das zweite Ende eine zweite (Kammer: Übers.) definiert, wobei die zweite Kammer axial mit der ersten Kammer ausgerichtet ist und von der ersten Kammer durch einen Wandteil getrennt ist, und wobei das nahtlose Rohr und der Wandteil aus einem einzigen Stahlstangenabschnitt geformt ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 20, wobei die erste Kammer ein erstes unter Druck stehendes Aufblasströmungsmittel und die zweite Kammer ein zweites unter Druck stehendes Aufblasströmungsmittel enthält, wobei das erste Aufblasströmungsmittel von dem zweiten Aufblasströmungsmittel durch den Wandteil getrennt ist. Vorrichtung gemäß Anspruch 21, die ferner eine erste Endkappe, die an dem ersten Ende angebracht ist, und eine zweite Endkappe, die an dem zweiten Ende angebracht ist, aufweist. Vorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei die erste Endkappe und die zweite Endkappe eine gleichartige Stahlzusammensetzung aufweisen wie das nahtlose Rohr.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com