Bei einem Verfahren zum Herstellen eines abwinkelbaren Rohrs, das vorzugsweise für ein endoskopisches Instrument vorgesehen ist, wird zunächst ein Rohr in mehrere Rohrabschnitte in einer Weise getrennt, dass benachbarte Rohrabschnitte in Achsrichtung des Rohrs formschlüssig ineinander greifen. Nach der Trennung des Rohrs in mehrere Rohrabschnitte ist vorgesehen, an dem miteinander in Eingriff befindlichen Bereichen der Rohrabschnitte umfängliche Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses quer zur Achsrichtung des Rohrs anzuordnen.
DE19535179A1 | N/A | 1997-03-27 | ||
DE4222817A1 | N/A | 1993-01-14 | ||
DE1816973A1 | N/A | 1969-07-17 |
5755731 | 1998-05-26 | |||
4706659 | 1987-11-17 | |||
4362520 | 1982-12-07 |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines abwinkelbaren Rohrs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Es ist bekannt, Rohre dieser Art, bei denen mehrere Rohrabschnitte abwinkelbar bzw. gelenkig miteinander verbunden sind, indem an den Rohrabschnitten ausgebildeten Nasen formschlüssig in Ausnehmungen benachbarter Rohrabschnitte eingreifen, so herzustellen, dass zunächst einzelne Rohrabschnitte gefertigt werden, die dann zur Bildung eines Rohrs manuell zusammengefügt werden. Diese Vorgehensweise ist vergleichsweise zeit- und kostenintensiv, wobei sich der Aufwand mit steigender Anzahl der benötigten Rohrabschnitte sowie mit abnehmender Größe dieser Rohrabschnitte noch vergrößert. Darüber hinaus weisen auf diese Weise hergestellte abwinkelbare Rohre in der Regel nur eine geringe Stabilität quer zur Achsrichtung des Rohrs auf, da sich die Rohrabschnitte so wie sie zusammengefügt werden auch ungewollt wieder trennen können.
Wesentlich
einfacher sind abwinkelbare Rohre mit einem aus
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein herstellungstechnisch einfacheres und damit kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung eines abwinkelbaren Rohrs mit verbesserten Stabilitätseigenschaften zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen eines abwinkelbaren Rohrs mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines abwinkelbaren Rohrs, das vorzugsweise für ein endoskopisches Instrument vorgesehen ist, wird zunächst ein Rohr in mehrere Rohrabschnitte in einer Weise getrennt, dass benachbarte Rohrabschnitte in Achsrichtung des Rohrs formschlüssig ineinander greifen und insofern der strukturelle Aufbau des Rohrs bestehen bleibt. Hierbei kann die Trennung so erfolgen, dass die einzelnen Rohrabschnitte vollständig materiell voneinander getrennt werden. Daneben besteht auch die Möglichkeit, die Rohrabschnitte nicht vollständig voneinander zu trennen sondern an einem begrenzten Umfangsabschnitt eine durchgehende Verbindung zwischen den einzelnen Rohrabschnitten beizubehalten. Die Trennung der einzelnen Rohrabschnitte voneinander kann mit jedem hierfür geeigneten Trennverfahren vorgenommen werden, wobei die Wahl des zweckmäßigsten Trennverfahrens ggf. von dem Werkstoff und/oder der Wandstärke des zu zerteilenden Rohres abhängen wird. Ein insbesondere bei dünnwandigen Rohren und bei Rohren mit geringem Rohrdurchmesser geeignetes Verfahren ist beispielsweise das Laserschneiden.
Gemäß der Erfindung ist nach der Trennung des Rohrs in mehrere Rohrabschnitte vorgesehen, an den miteinander in Eingriff befindlichen Bereichen der Rohrabschnitte umfänglich, d. h. außenseitig der Mantelfläche der Rohrabschnitte, Mittel zur Erzeugung eines Formschlusses quer zur Achsrichtung des Rohres anzuordnen, die vorteilhaft die Gelenkverbindungen der einzelnen Rohrabschnitte stabilisieren. Hierbei ist typischerweise darauf zu achten, diese Mittel derart auszubilden und/oder anzuordnen, dass ein Abwinkeln der miteinander in Eingriff befindlichen Rohrabschnitte zueinander nicht behindert wird.
Bevorzugt ist zur Bildung des Formschlusses quer zur Achsrichtung des abwinkelbaren Rohs ein Hüllrohr vorgesehen, das um das abwinkelbare Rohr herum angeordnet wird. Hierzu wird zweckmäßigerweise das abwinkelbare Rohr in das Hüllrohr gesteckt. Die Verwendung des Hüllrohrs ist insofern vorteilhaft, als mit lediglich einem Bauteil, nämlich dem Hüllrohr, alle miteinander in Eingriff befindlichen Bereiche der Rohrabschnitte des abwinkelbaren Rohrs abgedeckt werden und so formschlüssig gesichert bzw. stabilisiert werden.
Zweckmäßigerweise wird das Hüllrohr in Rohrabschnitte getrennt. Zumindest ein Teil der Rohrabschnitte, ggf. aber auch alle dieser Rohrabschnitte dienen dazu, die Gelenkverbindungen des abwinkelbaren Rohrs, d. h. die miteinander in Eingriff befindlichen Bereiche benachbarter Rohrabschnitte des abwinkelbaren Rohrs, in dessen Einbaulage in dem Hüllrohr an der Außenseite abzustützen.
Um ein Abwinkeln des in dem Hüllrohr angeordneten abwinkelbaren Rohrs sicherzustellen, ist es in der Regel erforderlich, die Trennfuge zwischen den einzelnen Rohrabschnitten des Hüllrohrs zumindest im Bereich der Seite bzw. den Seiten, zu der bzw. denen das abwinkelbare Rohr abgewinkelt werden kann, zu erweitern. Zu diesem Zweck kann das Hüllrohr beispielsweise ausgehend von dünnen, sich über den Gesamtumfang des Hüllrohrs erstreckenden Trennfugen zwischen den einzelnen Rohrabschnitten so eingeschnitten werden, dass Bereiche des Hüllrohrs, die sich keilförmig in Richtung der Abwinkelbarkeit des abwinkelbaren Rohrs nach außen erweitern, abgetrennt werden.
Daneben kann es auch vorteilhaft sein, die Trennfuge zwischen den Rohrabschnitten des Hüllrohrs so zu erweitern, dass die Bereiche des abwinkelbaren Rohrs, die axial an die Nasen und Ausnehmungen der einzelnen Rohrabschnitte angrenzen, vollständig freiliegen. Dementsprechend können ganze ringförmige Abschnitte des Hüllrohrs, die in Einbaulage des abwinkelbaren Rohrs in dem Hüllrohr nicht die in Eingriff befindlichen Bereiche des abwinkelbaren Rohrs überdecken, ausgeschnitten werden, sodass lediglich radial außenseitig der miteinander in Eingriff befindlichen Bereiche der Rohrabschnitte des abwinkelbaren Rohrs schmale ringförmige Abschnitte des Hüllrohrs stehen gelassen werden, die jeweils die miteinander in Eingriff befindlichen Rohrabschnitte des abwinkelbaren Rohrs stabilisieren ohne die Abwinkelbarkeit einzuschränken.
Sinnvollerweise erfolgt die Zerteilung des Hüllrohrs in mehrere Rohrabschnitte vor dem Einfügen des abwinkelbaren Rohrs in das Hüllrohr. Vor diesem Hintergrund ist es besonders vorteilhaft, die Trennfugen beim Zerteilen des Hüllrohrs in die einzelnen Rohrabschnitte derart auszubilden, dass benachbarte Rohrabschnitte über mindestens einen Steg miteinander verbunden bleiben. Dementsprechend wird das Hüllrohr zur Trennung in die einzelnen Rohrabschnitte so eingeschnitten, dass die hierdurch entstehende Trennfuge nicht ringförmig geschlossen ausgebildet ist, sondern stattdessen zumindest an einem und bevorzugt an mehreren vorzugsweise schmalen Bereichen ein materieller Verbund benachbarter Rohrabschnitte bestehen bleibt. Die einzelnen Rohrabschnitte bilden so zunächst ein integrales Bauteil, in das das abwinkelbare Rohr in einfacher Weise eingeführt werden kann. Vorteilhafterweise erst nachdem das abwinkelbare Rohr in diesem Bauteil angeordnet und positioniert ist, werden die die einzelnen Rohrabschnitte des Hüllrohrs verbindenden Stege durchtrennt und entfernt.
Zuvor ist allerdings zweckmäßigerweise vorgesehen, das Hüllrohr an mindestens einem Stegende mit dem darin angeordneten abwinkelbaren Rohr zu verschweißen oder in sonstiger geeigneter Weise zu verbinden. Hierzu sollte das Ende dieses Stegs typischerweise außenseitig eines Wandungsbereichs des abwinkelbaren Rohrs angeordnet sein. Vorzugsweise wird das Hüllrohr an den Enden aller am Hüllrohr ausgebildeten Stege mit dem abwinkelbaren Rohr verschweißt, um alle Rohrabschnitte, die die miteinander in Eingriff befindlichen Bereiche der Rohrabschnitte des abwinkelbaren Rohrs überdecken, in der hierzu erforderlichen Position an dem abwinkelbaren Rohr zu befestigen. Zum Verschweißen der Stegenden des Hüllrohrs mit dem abwinkelbaren Rohr können alle hierfür geeigneten Schweißverfahren eingesetzt werden. Bevorzugt können solche Schweißverfahren, wie z. B. das Laserschweißen, eingesetzt werden, die eine konzentrierte Energieeinbringung in die Schweißstelle ermöglichen und so nur zu einem zu vernachlässigenden Verzug der Rohrabschnitte führen.
Nach dem Verschweißen des zumindest einen Stegendes an dem abwinkelbaren Rohr kann es erforderlich sein, den übrigen Bereich des Stegs zu entfernen. Bevorzugt werden die Stege, d. h. die Stegbereiche, die nicht den Stoffschluss mit dem abwinkelbaren Rohr bilden, allerdings schon durch den die Verbindung schaffenden Schweißvorgang entfernt, sodass ein zusätzlicher Arbeitsschritt zum Durchtrennen und Entfernen der Stege nicht erforderlich ist. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn die Stegenden an dem abwinkelbaren Rohr mittels Laserschweißens befestigt werden. In diesem Fall kann bei geeigneter Wahl der Schweißparameter das nicht den Stoffschluss mit dem abwinkelbaren Rohr bildende Material der Stege mit dem Laserstrahl verdampft werden.
Wie bereits angemerkt worden ist, kann es erforderlich sein, ganze ringförmige Abschnitte des Hüllrohrs, die in Einbaulage des abwinkelbaren Rohrs in dem Hüllrohr nicht die in Eingriff befindlichen Bereiche des abwinkelbaren Rohrs überdecken, auszuschneiden. Um das Entfernen dieser Rohrabschnitte zu vereinfachen wird an ihnen vorteilhafter Weise eine im Wesentlichen in Achsrichtung des Hüllrohrs verlaufende Trennfuge ausgebildet. Diese Trennfuge ermöglicht es, die damit versehenen Rohrabschnitte ggf. aufzubrechen oder soweit aufzuweiten, dass sie quer zur Längsachse des abwinkelbaren Rohrs von diesem entfernt werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines abwinkelbaren Rohrs ist es vorgesehen, zwischen den Rohrabschnitten des abwinkelbaren Rohrs jeweils zumindest eine Trennfuge derart auszubilden, dass diese Rohrabschnitte in den den Formschluss zwischen diesen Rohrabschnitten bildenden Bereichen zunächst über zumindest einen Steg miteinander verbunden bleiben und durch ein sich daran anschließendes Abwinkeln des abwinkelbaren Rohres aufgebrochen werden. Dies ist insofern vorteilhaft, als der materielle Verbund der einzelnen Rohrabschnitte beim Einstecken des abwinkelbaren Rohres in das Hüllrohr noch besteht, und das abwinkelbare Rohr demzufolge in einfacher Weise als ein Einzelbauteil gehandhabt werden kann. Ein vorteilhafter Nebeneffekt nach dem Brechen der Stege ist darin zu sehen, dass durch die dann entstehenden Stegenden, die weiter in der Trennfuge zwischen den beiden getrennten Rohrabschnitten verbleiben, die effektive Breite der vorab hergestellten Trennfuge verringert wird, was zu einem entsprechend geringeren Spiel in der gelenkigen Verbindung der Rohrabschnitte führt.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Zur
Herstellung eines abwinkelbaren Rohrs werden bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zwei zylindrische Rohre verwendet. Bei der anhand der
Die
Trennung der einzelnen Rohrabschnitte
Wie
der in
Das
in der oben beschriebenen Weise bearbeitete Rohr
Wie
insbesondere aus
Das
Rohr
Die
Rohrabschnitte
Bei
der Herstellung des anhand der
Das
so ausgebildete abwinkelbare Rohr
Das
Rohr
Wie
aus
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