用于制造对预定介质进行压力密封的中空主体的方法

摘要

本发明涉及一种通过接合至少两个子主体(3、4)制造对于预定介质(2)进行压力密封的中空主体(1)的方法，所述至少两个子主体(3、4)在接合状态下形成中空主体(1)，所述中空主体包含有在常规使用中空主体(1)时为气态和/或液态的介质(2)，其中所述至少两个子主体(3、4)借助在环境压力下能够有效实现的、材料配合的接合方法来进行材料配合接合，其中在实现材料配合接合之前，将部分固态或者固态的介质(2)加入到至少一个子主体(3、4)的至少一个子中空腔(5、6)中，所述介质(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)一起使用，处于液态或者气态的介质(2)可以从所述容纳装置中溢出，并且其中此后实现材料配合的接合。

权利要求

1.一种通过接合至少两个子主体（3、4）制造对于预定介质（2）进行压力密封的中空主体（1）的方法，所述至少两个子主体（3、4）在接合状态下形成中空主体（1），所述中空主体包含有在常规使用中空主体（1）时为气态和/或液态的介质（2），其中所述至少两个子主体（3、

4）借助在环境压力下能够有效实现的、材料配合的接合方法来进行材料配合接合，其中在实现材料配合接合之前，将部分固态或者固态的介质（2）加入到至少一个子主体（3、4）的至少一个子中空腔（5、6）中，所述介质（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）一起使用，处于液态或者气态的介质（2）能够从所述容纳装置中溢出，并且其中此后实现材料配合的接合，其特征在于，所述容纳装置（12）弹性沿径向方向预张紧或者能够预张紧地置入，其中，容纳装置（12）形成多孔形，和/或具有套管形、球形、圆柱形或者旋转椭圆形腔的形状。

2.一种通过封闭唯一主体（10）来制造对于预定介质（2）进行压力密封的中空主体（1）的方法，所述唯一主体（10）在封闭状态下形成了中空主体（1），所述中空主体包含在常规使用时为气态和/或液态的介质（2），其中所述主体（10）借助在环境压力下能够有效实现的、材料配合的接合方法来进行材料配合封闭，其中所述介质（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）一起使用，处于液态或者气态的介质（2）可从所述容纳装置中溢出，并且其中在实现材料配合封闭之前，将介质（2）以部分固态或者固态加入到主体（10）的中空腔（7）内，并且其中此后实现材料配合的封闭，其特征在于，所述容纳装置（12）弹性沿径向方向预张紧或者能够预张紧地置入，其中，容纳装置（12）形成多孔形，和/或具有套管形、球形、圆柱形或者旋转椭圆形腔的形状。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，子主体（3、4）在热效应下通过材料配合来进行接合，或者主体（10）在热效应下通过材料配合来进行封闭。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，主体（10）借助变形和/或附加料通过材料配合来封闭，或者子主体（3、4）借助变形和/或附加料通过材料配合来接合。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，材料配合接合或者封闭借助焊接方法来实现。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该介质（2）是水和/或Diphyl和/或全氯乙烯和/或三氯乙烯。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）由具有多孔性的材料形成，该材料具有封闭的－多孔的表面或者敞开的－多孔的表面。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）具有容纳固态或者部分固态的介质（2）的容纳区域（12a），并且具有弹性元件（12b），通过该弹性元件使容纳装置（12）关于中空腔（7）的子中空腔（5、6）可夹紧地、可钩住地或者可锁定地固定，其中处于固态或者部分固态的介质（2）布置成与子主体（3、4）或者主体（10）的壁相隔开。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当介质（2）处于液态或者气态时，容纳装置（12）形成为供介质（2）通过。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）由介质可溶性的材料形成，该材料适合于在工作时把腐蚀性部分结合到介质中。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）由玉米粉、糖、糖醇或者盐形成。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）至少部分地由蜡形成。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）由这样的材料形成，即该材料不是介质可溶的并且在工作时允许具有介质（2）的乳浊液。

14.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，用于容纳装置（12）的材料在工作时熔化并且作为表层积聚在中空腔（7）的内侧上，因此确保了腐蚀防护。

15.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，介质（2）具有容纳装置（12）、保持机构，从而把介质（2）保持在固态或者部分固态上。

16.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）具有管形网结构作为处于固态或者部分固态的介质（2）的接受区域（12a），和/或具有转向子主体（3、4）壁的弹性元件（12b）。

17.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）质量相对于介质（2）质量的质量比这样预定地确定，以致在中空主体（1）进行常规工作时所产生的、由介质（2）和容纳装置（12）的材料所构成的乳浊液或者所产生的材料溶液中，溶液或者乳浊液其对于常规工作来讲有利的、关于相变的状态从固态到达液态，和/或从液态到达气态相位。

18.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述焊接方法是摩擦焊接。

19.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述介质可溶性的材料是水溶性的材料。

20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述保持机构是夹紧装置或者定位装置。

21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述弹性元件（12b）是弹性臂。

22.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述容纳装置（12）形成网形。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述容纳装置（12）形成格栅形。

24.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，容纳装置（12）至少部分地由硬蜡或蜡石墨混合物形成。

25.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述摩擦焊接是搅拌摩擦焊接。

26.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的方法来制造的、压力密封的中空主体（1）的活塞杆，所述中空主体（1）具有形成中空腔（7）的子主体（3、4），或者具有中空腔（7）的主体（10），其中所述中空主体（1）通过材料配合来封闭，及其中，中空腔（7）装有介质（2），所述介质在常规使用中空主体（1）时为液态和/或气态。

27.根据权利要求26所述的活塞杆，其特征在于，所述中空腔（7）具有用于容纳介质（2）的容纳装置（12）的保持装置。

28.根据权利要求27所述的活塞杆，其特征在于，所述保持装置形成为中空腔（7）的扩宽区域，及具有保持机构（15）。

29.根据权利要求28所述的活塞杆，其特征在于，所述保持装置具有粗糙表面区域（11）。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的活塞杆，其特征在于，所述中空腔（7）作为保持装置具有肋或者叠片结构。

31.根据权利要求28所述的活塞杆，其特征在于，所述保持机构（15）是挡肩、保持凸缘或者保持锥。

32.根据权利要求30所述的活塞杆，其特征在于，所述肋或者叠片结构构造呈螺纹、或者纵向凹槽或者纵向桥接件的形状。

33.将根据权利要求26至32中任一项所述的活塞杆在往复式发动机中用于形成曲柄滑环机构的活塞杆的应用。

34.根据权利要求33所述的应用，其特征在于，所述往复式发动机是曲柄滑环机构发动机。

说明书

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）一起使用，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）一起使用，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通过变形来制造。摩擦焊接方法特别有利，其中原则上，材料配合接合或者闭合的焊接方法被认为是有利的。同样优选的方法是搅拌摩擦焊接，因为即使在这种方法时也能够实现材料配合接合或者封闭的可靠连接。在最广泛的意义上，所有材料配合的接合方法适合于本发明的方法，该接合方法需要在环境条件下、尤其在环境压力下可实现。除了已经提到的焊接方法，电阻焊、激光焊接、弧焊、惰性气体焊接、氧乙炔焊也适合作为可能的焊接方法。此外，借助粘合剂的粘合连接也作为合适的材料配合的接合方法，该粘合连接尤其根据在工作期间所产生的、中空主体内的温度和压缩比由本领域普通技术人员来选择。在中空主体由塑料形成的情况下，也可以使用这样的焊接方法，即该焊接方法适合于塑料的焊接。尤其超声波焊接、振动焊接和熔焊属于此类。

[0023] 在本发明方法的有利改进中，在常规使用中空主体时布置在该中空主体内的介质是水和/或Diphyl和或者全氯乙烯和/或三氯乙烯。在这种情况下，介质可以由这些材料形成，或者由这些材料的混合物形成。根据本发明，这些材料已被证明为对从热管一端到热管另一端的热传递有效的介质。如果使用水，那么有利的是，其在本发明方法中以固态即以冰的形式加入到中空腔或者子中空腔中。

[0024] 令人惊讶的是，已经证实，即使在热效应下中空主体进行材料配合的接合或者封闭时，或者在焊接方法中，容纳装置中的冰量尽管对子主体或者主体具有热效应，但是也如此地慢慢地熔化，以致在使用该方法期间可以避免水或者水蒸汽的漏泄。由于摩擦焊接方法仅需要较少的时间来实现，因此这种方法被证实特别有利，因为在该方法中，介质不具有足够时间来熔化或者蒸发，因此可以有效地防止介质的漏泄。

[0025] 在这种情况下，有利的是，容纳装置具有套管形的、球形的或者旋转椭圆形的腔形。额外地或者可供选择地，有利的是，容纳装置形成格栅形和/或网形。这种布置用于借助容纳装置把介质保持处于部分固态或者固态，但是没有或者几乎没有多个容纳装置把介质保持处于液态或者气态，因此例如在用作热管时介质进行自由流动和/或来回晃荡是可能的。

[0026] 为了附加地保证，容纳装置和布置于其中的介质不会到达材料配合封闭或者接合的区域，因此在有利改进中规定，容纳装置被弹性偏压地、尤其地沿着径向地被偏压地使用。如果主体或者子主体形成为管状结构件，那么有利的是，容纳装置沿着径向被偏压或者可偏压，以致其可以被插入到中空腔或者子中空腔中，及然后通过操纵的径向夹紧力，对于实现足够地保持在主体或者子主体的内壁上。因此可以防止把容纳装置转移到中空腔或者子中空腔中，故确保了介质不会到达材料配合连接或者材料配合接合的区域内。

[0027] 本发明活塞杆具有压力密封的中空主体，该中空主体具有形成有中空腔的子主体或者具有中空腔的主体。中空主体通过材料配合来封闭，其中由两个或者更多个子主体来接合而成的中空体被当作封闭的。中空主体的中空腔装有介质，因此在常规使用中空主体时其是液态和/或气态。

[0028] 不同于已公开的活塞杆的是，本发明活塞杆不存在这样的危险，即活塞通过活塞杆的振动来松开。此外，本发明活塞杆的密封性能明显好于在中空腔中具有介质的传统活塞杆。有利的是，本发明活塞杆根据本发明的方法以上述实施例中的任一个来制造。因此，可以经济地制造具有压力密封中空主体的活塞杆，介质位于该中空主体内。

[0029] 在本发明活塞杆的有利改进中，中空腔在至少一个端部区域内具有介质的保持装置和/或容纳介质的容纳装置。该保持装置造成，在制造活塞杆时使介质或者容纳装置保持在端部区域内并且因此不会到达该区域的附近，材料配合的接合或者材料配合的封闭在该区域内实行。这种保持装置在本发明方法的范围也可以设置在中空腔或者子中空腔内，尤其设置在中空腔或者子中空腔的各自端部区域内。

[0030] 有利的是，保持装置形成为中空腔或者子中空腔的扩宽区域，并且进一步有利地具有保持机构，例如该保持机构为挡肩、保持凸缘或者保持锥的形状。这些元件加强了保持装置的保持效果，因此额外地确保了，介质在制造期间保留在端部区域内。

[0031] 在本发明活塞杆的另一个有利改进中，保持装置具有粗糙表面区域。因此，为介质或者容纳装置运动离开端部区域产生了更大的阻力，这又防止了这种运动。

[0032] 在本发明活塞杆的有利改进中，中空腔在至少端部区域内具有肋和/或叠片结构。这种结构可以例如以螺纹、或者纵向凹槽或者纵向桥接件的形状存在。该肋或者叠片结构在一方面同样可以防止或者延缓介质或者容纳装置从端部区域运动出来。但是，肋或者叠片结构的另一个重要优点是，可以改善介质和中空主体之间的热传递，因为通过肋或者叠片结构，具有可以与介质相接触的更大表面区域供使用。这不仅适用于把活塞杆一端部处的热量输送介质上，而且适用于把来自介质中的热量传递到活塞杆的另一个端部上。

[0033] 把本发明连杆用于往复式发动机、尤其曲柄滑环机构发动机中以尤其形成曲柄滑环机构的活塞杆已被证明是特别有利的。通过本发明活塞杆，在这种应用中，可以实现活塞的散热，并且该活塞杆相对于具有散热功能的已知活塞杆，更加不易磨损且需要的维护更少。

附图说明

[0034] 接下来，参照附图示例性地对本发明进行详细解释。附图示出：

[0035] 图1是具有本发明活塞杆的曲柄滑环机构发动机的部分剖开俯视图；

[0036] 图2是曲柄滑环机构、本发明活塞杆和活塞的连接详细视图；

[0037] 图3示出了通过本发明方法所制造出的、呈活塞杆形状的中空主体的单件以开始本方法；

[0038] 图4示出了通过本发明方法所制造出的、以开始该方法的中空主体的另一个实施例；

[0039] 图5示出了通过本发明方法所制造出的、以开始该方法的中空主体的另一个实施例；

[0040] 图6示出了用于本发明方法中的、具有加入其中的介质的容纳装置；

[0041] 图7示出了用于本发明方法中的、用于介质的容纳装置的另一个实施例；

[0042] 图8示意性地示出了通过具有用于本发明方法中的、用于介质的插入后的容纳装置另一个实施例的子主体所截取的纵向剖视图；

[0043] 图9示意性地示出了通过具有用于本发明方法中的、用于介质的插入后的容纳装置另一个实施例的子主体所截取的纵向剖视图；

[0044] 图10示意性地示出了通过具有用于本发明方法中的、用于介质的插入后的容纳装置另一个实施例的子主体所截取的纵向剖视图；

[0045] 图11示意性地示出了通过具有用于本发明方法中的、用于介质的插入后的容纳装置另一个实施例的子主体所截取的纵向剖视图；

[0046] 图12示意性地示出了适合用于本发明方法中的容纳装置另一个实施例的透视图；

[0047] 图13A、13B示出了根据本发明方法的实施例来制造中空主体。

具体实施方式

[0048] 图1示出了具有两个工作缸的曲柄滑环机构发动机，活塞14各自在这些缸内进行运行。每个活塞14通过本发明的活塞杆1与曲柄滑环机构发动机的曲柄滑环机构13相连接。在图1中，下部缸位于曲柄滑环机构发动机的循环过程的上死点，而上部缸位于下死点。

[0049] 在曲柄滑环机构发动机进行工作时活塞14与活塞杆1和曲柄滑环机构13一起往复运动，因此在活塞柄1的各自中空室7内的介质2前后运动。在进行这种运动时，该介质从活塞14中吸受热量并且在这种情况下进行蒸发，该介质在这里是水。然后，介质2通过曲柄滑环机构13与活塞杆1和活塞14的连接的运动沿着曲柄滑环机构13的方向进行运动，并且在曲柄滑环机构13的周围处放出热量。为了改善散热，因此曲柄滑环机构13例如通过油槽或者油喷射束来冷却。这个过程在两个缸中相互相反地进行，即在该一个活塞杆1内的介质2在活塞杆1位于活塞侧部处的端部上进行加热期间，该另一个活塞杆1的介质2在曲柄滑环机构13的周围进行散发热量。

[0050] 图2更加详细地示出了由曲柄滑环机构13、活塞杆1和位于侧部上的活塞14所形成的结合的结构。在下面，仅探讨所示出的复合结构的下半部，因为上半部相应地被构造出。活塞杆1具有中空腔7，该中空腔7在活塞杆1的大部分上沿着纵向延伸。在中空腔7中布置有介质2，在这里是水。基于曲柄滑环机构发动机的工作温度，该水在常规使用活塞杆时是液态的和/或气态的。尤其地，通过由活塞14所发出的热量或者通过活塞杆1上所传导的热量来加热活塞杆1端部区域8内的介质2，因此介质2转变成气态。

[0051] 通过由曲柄滑环机构13、活塞杆1和活塞14所形成的复合结构的后续运动，介质2在活塞杆1的另一个端部区域9内运动，在那里，介质2在活塞杆1的邻近区域及曲柄滑环机构13和周围区域散发热量。随后，复合结构沿着相反方向进行运动，因此介质2又在端部区域8内运动并且可以重复地接受热量。

[0052] 在活塞杆1的端部区域8内，中空腔7的壁设置有粗糙表面区域11。该表面区域11在制造本发明活塞杆1时促使挡住处于部分固定状态下或者处于固定状态下的介质2，但在常规使用时不阻止介质2流动。更确切地说，表面区域11提高了在活塞杆1位于活塞侧的端部和位于端部区域8内的介质2之间的热传递，因为通过使其粗糙可以提供更大的表面来进行热传递。

[0053] 图2的活塞杆1通过本发明的方法来制造。在这种情况下，手头现存有两个子主体3、4，以开始本发明的方法，在这些子主体3、4中各自具有子中空腔5、6。这些子主体3、4示出在附图3中。

[0054] 子主体3在这种情况下具有子中空腔5和带例如粗糙表面区域11的端部区域8。在第二子主体4中，设置了子中空腔6和端部区域9。子主体4与曲柄滑环机构13形成一体并且主要由短的管形主体构成，该主体在端部通过曲柄滑环机构13的壁来封闭。

[0055] 根据本发明的方法，两个子主体3、4的连接实现如下：

[0056] 首先，处于部分固态下或者处于固态下的介质2例如作为小冰塞（Eiszaefchen），与容纳装置12一起并且由容纳装置2来保持地插入到子主体3的子中空腔5内。紧接着，使子主体绕着其纵向轴线X处于旋转中并且从图3所示的位置运动到子主体4上。通过在接触子主体3、4时产生的热量和通过子主体3、4彼此之间的挤压力，使子主体3、4相互摩擦焊接起来。直到摩擦焊接完成的时间点为止，介质2仍然没有融化，因此所有制造过程的热量保留在端部区域8中，并且因此不会从所形成的中空腔7或者子中空腔5、6中散失。

[0057] 子主体3在其位于活塞侧处的端部设置有螺纹孔，活塞14可以固定在该螺纹孔中。然而在现有技术中为了连接活塞杆和活塞而使用了塞子，而本发明的活塞杆可以直接通过螺栓连接与活塞连接起来。因此，与由现有技术已知的连接相比，这种连接保持得明显长一些。通过两个子主体3、4的材料配合连接，为介质2压力密封所形成的中空主体1或者活塞杆
1，因此可防止介质2从中空室7中泄漏。

[0058] 图4示出了两个子主体3、4与其子中空腔5、6的另一个实施例。在子主体3的端部区域8中，为介质2的容纳装置12设置了保持装置，该保持装置形成为中空腔7的扩宽区域。如果在根据本发明来制造压力密封的中空主体1时介质2与容纳装置12一起被插入到子主体3的子中空腔5内，那么容纳装置12可以位于端部区域8的扩宽区域内。通过形成为保持凸缘的保持工具15可以防止具有介质2的容纳装置12无意地从端部区域8到达子主体3的前部区域。在这种方式中确保了，在紧接着的摩擦焊接方法中，介质2不会从子中空腔5中泄漏或者可无意地熔化或者焊接。

[0059] 在图5中，示出了子主体3、4的另一个实施例以开始本发明的方法。子主体4在这种情况下没有中空腔。因此，中空主体1的后来中空腔7通过子主体3的子中空腔5来形成。在子中空腔5的端部区域8内，在子主体3的内壁上存在肋状结构，该肋状结构通过位于那里的螺纹来形成。肋状结构使这样的表面增大，即在常规使用中空主体1时通过该表面使介质2与子主体3保持连接，这改善了介质2和子主体3之间的热传递。结合图5子主体3所描述的这些特征完全也可用于图2－4的子主体3、4中。

[0060] 在图6中示出了介质2的容纳装置12的第一实施例。容纳装置12形成为栅格形状，并且具有直径为D的套筒状腔形。容纳装置12沿着径向加偏压，即从外部沿着其纵向轴线的方向施加力，沿着该纵向轴线的方向可放置子中空腔5、6，因此直径D减小了。如果容纳装置12在根据本发明制造中空主体1时被带入到子中空腔6或者中空腔7中，那么偏压力作为容纳装置12的保持力在子中空腔5、6或者中空腔7内起作用。容纳装置12因此保持住介质2，并且把其固定在子中空腔6或者中空腔7内的合适位置上。因此可以防止介质2在制造压力密封的中空主体1时在接合或者封闭的区域内运动。容纳装置12可以例如作为钢丝网由金属丝或者塑料丝形成。通过提供容纳装置12，固态或者部分固态的介质2被保持成与中空腔7或者子中空腔6、5的内壁相隔开，因此在直到发生材料配合连接的时间内，可靠地防止无意的熔化或者熔焊在例如具有周围温度的内壁上，或者被保持在可接受的范围内。因此，通过容纳装置12，在固态或者部分固态的介质2（例如在该介质2由冰形成）之间形成起着绝缘作用的气垫，因此禁止从足够质量的子主体3、4进行热传递。如果容纳装置12由钢丝网形成，该钢丝网由金属丝形成，这也成功，因为在这种容纳装置12和子主体3、4之间的接触点是小表面并且因此仅可以发生较小的热传递。

[0061] 图7示出了用在本发明方法中的容纳装置12的另一个实施例。容纳装置12在这种情况下具有基本上旋转椭圆的腔形状并且绕着介质2形成了一种栅格护圈。各个臂从栅格结构伸出，这些臂同样在子中空腔5、6或者中空腔7内产生了保持力，该保持力把容纳装置12固定在子中空腔6或者中空腔7内，及因此把介质2固定于其中。

[0062] 由于介质2在常规使用中空主体1时处于液态或者气态，因此在常规使用时容纳装置12不会阻碍介质2从端部区域8运动到另一个端部区域9中。有利的方式，该容纳装置12由这样的材料形成，即该材料在常规使用中空主体1时所产生的温度下不会熔化。正在熔化的材料可能位于中空主体1的内壁上，并且因此阻碍热传递到介质2中或者阻碍从介质2中进行热传递。可供选择地，容纳装置12可以由这样的材料形成，即该材料虽然在常规使用中空主体1时所产生的温度下熔化，但是该材料具有足够大的导热性，因此不会阻碍中空主体1和介质2之间的热传递。

[0063] 此外，下面这些也是有利的，即容纳装置12由这样的材料形成，即该材料在常规使用中空主体1时所产生的温度下或者在相对于这个温度更高的温度下进行熔化，并且在熔化状态下例如在中空主体1进行摆动或者转动下附着到中空主体1的内壁上，并且在导热尽可能好时具有防磨蚀性能。因此，在进行这样材料选择的情况下，以一种简单的方式可以成功地实现，使用对中空主体1材料有腐蚀性的介质2，而中空主体1的材料不会产生不良的腐蚀侵蚀。

[0064] 适合用在本发明方法中的容纳装置12的另一个实施方式（参见图8）例如由多孔的、尤其泡沫状的材料形成，处于固态或者部分固态下的介质2被存入到其内部中。该多孔材料可以在径向挤压作用下被插入到子主体3的子中空腔的内腔中并且夹紧在内壁上。在这种情况下，由多孔材料形成的容纳装置12作为子主体3和处于固态或者部分固态的介质2之间的体温体。在这种情况下，这样地选择保温效果，以致在没有以不允许大量方式熔化处于固态或者部分固态下的介质2的情况下，可以实现子主体3和4的材料配合接合方法。在子主体3、4相互材料配合接合之后，毫无问题地通过加热来熔化介质2，或者使之转变成气态，并且通过容纳装置12的多孔结构出来而没有强制需要在中空主体1开始运转之前破坏该容纳装置12。

[0065] 为了使例如可以由轻泡沫所形成的多孔结构在中空主体1进行工作时不阻碍晃荡的或者流动的液态或者气态介质2的热传递，因此它例如由这样的材料形成，即该材料在工作时或者已在温度低于中空主体1的工作温度时进行熔化并且至少对准中空腔1内壁的部分区域。因此，内中空腔的总长对液态或者气态介质2的来回流动或者来回晃荡开放。

[0066] 可用于本发明方法的容纳装置12的另一个实施例示出在图9中。在这种情况下它例如是封闭的多孔泡沫材料，该材料形成软管形状并且尤其至少部分地沿着径向包围处于固态或者部分固态的介质2。其中容纳装置12的正面敞开。在容纳装置12的这种布置中，容纳装置12至少导致固态或者部分固态的介质2相对于子主体3足够绝热，并且另一方面由于该结构沿着纵向敞开，因此在中空主体1进行工作时介质2的来回流动或者介质2的来回晃荡没有受到阻碍或者受到的阻碍足够少。

[0067] 作为容纳装置12其图9所示的多孔布置的备选，其例如可以由弹性材料例如不是多孔类型的弹性塑料形成。这种容纳装置例如同样具有在端侧处敞开的内部区域，固态或者部分固态的介质2可以引入到该内部区域内。例如可以喷溅出沿着径向环绕的或者沿着纵向延伸的唇部，以相对于子主体1夹紧地保持住容纳装置12，这些唇部弹性偏压地与子主体3的内侧相邻接。同样地，适合于本身显然位于外侧的、可弹性变形的榫。对于容纳装置12的这个实施例和其他所描述的实施例而言，重要的是，容纳装置12这样地形成，以致它处于合适位置上，使介质2处于固态或者部分固态，并且至少对于直到发生中空腔1的材料配合锁合的期间，对子主体3或者主体10的壁进行充分绝热，并且这样地形成，以致液态或者气态的介质2可从容纳装置12中泄漏并且可以进入到中空主体1的中空腔7内。

[0068] 图10和11示出了容纳装置12的另一个实施例，那些附图的共同点在于，容纳装置具有用于固态或者部分固态介质2的保持区域，借助该保持区域可以实现使固态或者部分固态的介质2与子主体3的壁尤其相隔开地保持。通过容纳装置12其基本上敞开和/或供气态或者液态介质2通过的格栅、网状的或者设置有孔的结构，液态或者气态介质2可以没有困难地从容纳装置12的保持区域进行漏出。容纳装置12例如具有弹性臂，借助该弹性臂，容纳装置12可夹紧地和/或可卡住地容纳在子主体3的子中空腔5内。

[0069] 图12以透视图示出了容纳装置12可用于本发明方法的另一个实施例。这种容纳装置12例如具有圆柱形基体20，该基体20在其内腔20a内是空心的，并且布置在容纳固态介质或者部分固态介质2的这样内部区域20a内。在外侧沿着径向环绕地设置许多个保持肋21，这些肋21基本上沿着圆柱形基体的纵向进行延伸。在端侧，保持肋21具有倾斜部22，从而使得容易把容纳装置12插入到子主体3或者4内。在这种情况下，优选地，保持肋21形成为可弹性变形和/或可塑性变形，并且用作容纳装置12在子中空腔5或者6内的固定装置。当然，保持肋21也可以径向环绕地布置在基体20内。优选地，保持肋21相对于基体20形成为可弹性弯曲，从而可以用作弹性件来把容纳装置12夹紧在子主体3、4或者主体10内。

[0070] 在图13a和13b中示出了用来制造压力密封中空主体1的本发明方法的可备选方案。在这种情况下，图13a示出主体10，该主体10基本上形成为管状并且在一端部上是封闭的。因此，主体10具有中空腔7。在本发明的方法中，现在把部分固态的介质2或者固态的介质2输入到中空腔7中。紧接着，使主体10在敞开端处进行材料配合变形。这种变形可以例如通过加热这个端部并紧接着进行挤压来实现。因此，通过这个过程制造出来的中空主体1具有中空腔7，在该中空腔7内具有介质2。介质2不会从中空腔7中溢出，因此中空主体1被压力密封。除了另一个已经描述过的实施例之外，这个实施例也特别适合于由硬蜡、石蜡或者类似蜡状物质所形成的容纳装置12的结构。

[0071] 附图标记目录表：

[0072] 1     中空主体/活塞杆

[0073] 2     介质

[0074] 3     子主体

[0075] 4     子主体

[0076] 5     子中空腔

[0077] 6     子中空腔

[0078] 7     中空腔

[0079] 8     端部区域

[0080] 9     端部区域

[0081] 10    主体

[0082] 11    表面区域

[0083] 12    容纳装置

[0084] 13    曲柄滑环机构

[0085] 14    活塞

[0086] 15    保持机构

[0087] 12a  接受区域

[0088] 12b  弹性元件

[0089] 20    圆柱形基体

[0090] 21    保持肋

[0091] 22    倾斜部

[0092] X     纵向轴线

[0093] D     直径