用于制造对预定介质进行压力密封的中空主体的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造对预定介质进行压力密封的中空主体的方法及一种活塞杆。
【背景技术】
[0002]可以为不同的使用目的提供中空主体，该中空主体对预定的、在常规使用中空主体时布置在其中空内部区域内的介质进行压力密封。可能的使用目的是把中空主体用作热管。在这种应用中，介质由于热管在热管的加热端和冷却端之间的运动而来回运动，其中它总是在加热侧吸收热量，并且在冷却端散发热量。在这种方法中，从加热端进行散热是可能的。
[0003]这种应用例如由DE4405091A1公开了。在那里，形成为热管的中空主体用作曲柄滑环机构发动机的活塞杆。在这种情况下，活塞杆把活塞与曲柄滑环机构相连接起来。位于活塞杆内的流体在活塞杆的活塞侧端上吸收能量，在这种情况下进行蒸发，然后通过曲柄滑环机构的运动及因此通过活塞杆的运动而沿着曲柄滑环机构的方向进行运动，该流体例如可以是水。活塞杆的这个端部更加冷，或者甚至可以被冷却，因此那里的流体被冷凝并且因此散发热量。活塞杆一部分与曲柄滑环机构相连接。在把流体引入到活塞杆之后，活塞被旋紧在插入到活塞杆敞开端内的塞子上。但是，在曲柄滑环机构发动机中所产生的负载较高时，这种螺纹连接有泄漏。通过下面方法还会促进这个:即通过快速来回运动产生相应的振荡，因此螺纹连接可以逐渐变松，并且可能需要在一定的时间间隔内拧紧它。甚至塞子封闭机构本身由于摆动和与之相关的磨损而可以泄漏。
[0004]对预定介质进行压力密封的中空主体的另一种应用情况是用作活塞式内燃机的阀。这种阀由DE2324850公开。在这里所描述的方法中，阀杆与阀盘件相气体密封地焊接起来。紧接着，液态的导热流体、尤其钠被填充到阀杆的内部中空腔中。此后，导热流体一定得被冷却，因此其为固态。在成本较高的清洗之后，阀末端部分在端侧被插入到阀杆的内部中空腔中，紧接着借助电子束焊接固定在阀杆上。所描述的方法其成本非常昂贵，因为需要许多方法步骤，及在制造期间需要多个加热，紧接着进行有针对性的冷却。
[0005]DE1922748公开了一种装满热管的方法和装置。下面这些称为有缺陷的途径，即在制造热管时使工作流体冰冻，对热管抽气，即为热管提供真空，紧接着借助电子束焊接来进行焊接。对于冰冻下面这些被视为不良的，即白霜可以形成在热管的侧面上，其在电子束焊接机中产生了干扰。该文献还涉及一种电子束焊接的焊接方法，这是为热管内部加载真空所需要的，因为电子束焊接在真空中进行。工作流体的冰冻相应地用来防止工作流体在真空作用下进行挥发即蒸发。
[0006]此外，在上述文献中提出，首先把工作流体加入安瓿中，及在焊接热管之前把安瓿插入到中空腔中。在热管被封闭之后，该安瓿应该被破坏，从而使工作流体释放。此外还提出了，该安瓿由玻璃或者塑料来形成。
[0007]该方法的缺点在于，安瓿一定得形成相对稳定，因此其在为了电子束焊接而进行真空化期间不会爆炸。形成为相对稳定和质量大的安瓿不总是能够确保，其在封闭热管之后也能可靠地被破坏掉。尤其在安瓿由玻璃形成的情况下存在如下缺点，即在破坏安瓿之后玻璃碎片被保留在中空腔中并且可能会损伤中空室的内表面。作为往复式发动机活塞杆的热管对于下面这些是不能接受的，即玻璃碎片留在活塞杆内部。
【发明内容】
[0008]因此本发明的目的在于提供一种以简单方式可实现的、制造为预定介质进行压力密封的中空主体的方法，在该方法中，在制造期间防止介质从中空主体的中空腔中泄漏出来。
[0009]本发明的另一个目的在于更加经济地且在实现时更加简单地形成一种制造对预定介质进行压力密封的中空主体的已知方法。
[0010]本发明的另一个目的在于，提供一种制造对于预定介质进行压力密封的中空主体的方法，在该方法中，易挥发的、尤其非金属的介质可以用作预定的介质。
[0011]这些目的通过一种根据权利要求1所述的、制造对于预定介质进行压力密封的中空主体的方法以及通过一种根据权利要求2所述的、制造对于预定介质进行压力密封的中空主体的方法来实现。
[0012]本发明的另一个目的在于提供一种具有对预定介质进行压力密封的中空主体的活塞杆，该活塞杆应该以一种简单的方式来制造。
[0013]本发明的另一个目的在于提供一种具有对预定介质进行压力密封的中空主体的活塞杆，在该活塞杆中，在该中空主体内存在足够量的介质。
[0014]这些目的通过一种根据权利要求11所述的活塞杆来实现。
[0015]有利的改进是各自从属权利要求的主题。
[0016]在制造对于预定介质进行压力密封的中空主体的本发明方法的第一备选方案中，把至少两个子主体接合起来。该至少两个子主体在接合状态下形成中空主体，该中空主体装有在常规使用中空主体时为气态和/或液态的介质。因此，例如可以实现用作热管，在该应用中，介质在加热端进行蒸发，而在冷却端进行冷凝。该至少两个子主体在这种情况下借助需要在下部周围压力作用下可实现的、材料配合的接合方法来进行材料配合接合。在这种情况下，在材料配合接合之前，把部分固态或者固态的介质加入到至少一个子主体的至少一个子中空腔内，该介质(2)与容纳或者保持住固态或者部分固态的介质(2)的容纳装置(12) —起使用，液态或者气态的介质(2)可以从该容纳装置中溢出。紧接着，实现材料配合接合。在这种方法中确保了，在实现材料配合接合时，介质不会从子中空腔中溢出，及尤其不会进入到材料配合接合连接部中，并且可以污染它。通过这种污染例如可以使连接部变脆或者刚好失灵。
[0017]本发明方法可以借助费用低且装置简单就可实现的材料配合接合方法例如焊接方法、尤其摩擦焊接方法来实现。通过把介质与容纳或者装固态或者部分固态的介质的容纳装置一起使用，例如在材料配合接合方法期间导入到子主体或者唯一主体中的热量可以不会太快地到达部分固态或者固态的介质中，因此在中空腔封闭之前，使介质液化或者使介质蒸发。容纳装置因此在该一个子主体的内壁或者唯一主体的内壁和处于部分固态或者固态的介质之间作为绝热体起作用，此外，这允许在接合之前把介质与容纳装置一起加入到一个子主体或者唯一主体中，而不必冷却相关的子主体或者主体。这可靠地防止了白霜形成，而形成白霜可能会干扰紧接着的材料配合接合方法。该可能的方法因此减小了在制造中空主体之前要被接合的子主体或者要被封闭的主体的准备费用。此外，容纳装置尤其用来可以在预定位置上把介质输送到中空腔或者子中空腔中，并紧接着以有利的方式也例如保持夹紧在那里至少一定时间，即局部固定。通过这种额外的保持可附加地确保，介质在制造期间不会挤入到这样的区域中，即在该区域内实施接合连接或者封闭。
[0018]在这种情况下，下面这些不是强制性的，即介质完全处于固态，其中这是优选的。介质也可以例如作为凝胶而存在。重要的是，介质在内装的状态下具有足够的刚性或者惯性，该刚性或者惯性在材料配合接合期间可以防止泄漏。根据本发明，如果例如在为活塞杆的情况两个基本上为中空圆柱形的、各自在一端部上被封闭的子主体通过本发明的方法来接合，那么尤其可以防止泄漏，其中该子主体位于水平位置上。如果介质在这种情况下在液态或者气态下被加入到子主体中，那么也许会泄漏。这通过本发明的方法来防止。
[0019]在本发明方法的一个可供选择实施例中，唯一主体借助需要在周围压力作用下可实现的材料配合接合方法来进行材料配合封闭。该主体在这种情况下形成了对预定介质进行压力密封的中空主体。此外，该中空主体装有在常规使用时为气态和/或液态的介质。在材料配合闭合该主体之前，介质即使在该备选方案中处于部分固态或者固态，介质(2)与容纳或者保持住固态或者部分固态的介质(2)的容纳装置(12) —起使用，处于液态或者气态的介质(2)可从该容纳装置中溢出。首先依此，该主体通过材料配合来封闭。因此所获得的优点与最初的备选方案相一样。即使在这个备选方案中，在制造期间也能有效地防止介质泄漏。
[0020]在本发明方法的有利改进中，子主体根据本发明方法的第一备选方案在热效应下通过材料配合来接合，或者在本发明方法的第二备选方案的情况下，主体在热效应下通过材料配合来进行封闭。在这种情况下不仅下面方法理解为热效应，即在该方法中借助热源把热量主动地加入到子主体或者主体中，而且下面这样的方法也应理解为热效应，即在该方法中，在实现本方法期间及尤其在要被接合的或者要被封闭的主体内产生了热量，与其例如在摩擦焊接方法中的情况一样。在热效应下进行接合或者封闭被已被证实特别有利，因为在这种方式中，可以实现中空主体简单且过程可靠地压力密封的闭合。
[0021]在本发明方法的有利改进中，在本发明方法的第一备选方案的情况下，子主体借助变形和/或附加料通过材料配合来接合，或者在本发明方法的第二备选方案的情况下，主体借助变形和/或附加料通过材料配合来封闭。在这种方法中，可以实现中空主体可靠且经济的接合或者封闭。例如，在仅一端上敞开的管形主体在介质被加入之后可以在敞开端如此地变形，以致该端部通过材料配合来封闭。在这种方法中，通过仅一个简单的方法步骤形成了压力密封的中空主体。在这个备选方法中，在变形步骤之前，介质以固态或者液态加入到主体的中空腔中。
[0022]在两个子主体相互进行摩擦焊接的情况下，中空主体甚至在热效应下并