DE10127200A1 - Component part has pipe section with continuous first wall with at least one first and at least one second section, whereby in first section an elastic corrugation is formed in first wall and second section is reinforced by second wall - Google Patents

Component part has pipe section with continuous first wall with at least one first and at least one second section, whereby in first section an elastic corrugation is formed in first wall and second section is reinforced by second wall

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DE10127200A1 DE2001127200 DE10127200A DE10127200A1 DE 10127200 A1 DE10127200 A1 DE 10127200A1 DE 2001127200 DE2001127200 DE 2001127200 DE 10127200 A DE10127200 A DE 10127200A DE 10127200 A1 DE10127200 A1 DE 10127200A1
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Abstract

The component part has a pipe section with a continuous first wall (5) which has at least one first and at least one second section, whereby in the first section an elastic corrugation is formed in the first wall and the second section is reinforced by a second wall (7). The first wall lies on the inside and the second wall on the outside, and the first wall is thinner than the second. The first and/or the second wall are multi-layered in construction. The first and the second wall at least in the contact zone are in full-faced contact with each other. Independent claims are included for an exhaust manifold which includes the aforesaid component part, and for a procedure for the manufacture of the component part.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem Rohrstück, einen Abgaskrümmer mit einem solchen Bauteil, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Bauteils.The invention relates to a component with a pipe section, an exhaust manifold with a such a component, and a method for producing the component.

Bekannt sind durchströmte Bauteile, z. B Abgaskrümmer, die ähnlich wie Rohrleitungen nach außen hin flüssigkeits- und gasdicht sein müssen. Durch Temperaturänderungen dehnen sich diese Bauteile jedoch bei Erwärmung aus oder ziehen sich bei Abkühlung zusammen. Diese Ausdehnungen müssen in konstruktiver Weise aufgenommen werden, um extrem hohe Spannungen oder Drücke in dem Bauteil zu vermeiden, die zu seiner Zerstörung führen könnten.Flow-through components, e.g. B exhaust manifold, similar to piping must be liquid and gas tight to the outside. Through temperature changes however, these components expand when heated or pull when cooled together. These expansions must be taken up in a constructive way, to avoid extremely high stresses or pressures in the component that lead to its Could lead to destruction.

Hierzu werden sogen. elastische Wellungen, Schiebesitze usw., die auch als Dehnungswellungen bezeichnet werden, eingesetzt. Diese elastischen Wellungen sind in bestimmten Bereichen des Bauteils einer Rohrachse verwirklicht, so dass sich leicht verformbare Bereiche ergeben. Diese elastischen Wellungen können sowohl die eigene als auch die thermische Ausdehnung von anderen Teilen des Bauteils durch ihre leichte Verformbarkeit aufnehmen.For this, so-called elastic curls, sliding seats, etc., which are also called Strain waves are used. These elastic corrugations are in certain areas of the component of a pipe axis realized so that it is easy deformable areas result. These elastic curls can both be your own as well as the thermal expansion of other parts of the component due to their light weight Record deformability.

Bekannt sind Bauteile, bei denen zwischen formstabilen Rohrstücken solche elastischen Wellungen eingeschweißt werden, um so die gewünschte Aufnahme der thermischen Ausdehnung zu erreichen. Nachteilig ist hierbei, dass das Schweißen von dünnwandigem Material, wie es zur Bildung der elastischen Wellung nötig ist, verfahrensmäßig schwierig und fehleranfällig ist. Allein die Tatsache, dass überhaupt geschweisst werden muss, ist ein die Produktion von derartigen Bauteilen verteuernder Faktor.Components are known in which such elastic pieces of pipe between dimensionally stable Corrugations are welded in so as to obtain the desired absorption of the thermal To achieve expansion. The disadvantage here is that the welding of thin-walled material, as is necessary to form the elastic corrugation, is procedurally difficult and prone to errors. The very fact that at all must be welded is a more expensive production of such components Factor.

Bauteile, die ausschließlich aus einem dünnwandigen Material bestehen, das geeignet ist, elastische Wellungen zu bilden, zeigen insgesamt eine ungenügende Formstabilität des gesamten Bauteils.Components that consist exclusively of a thin-walled material that is suitable is to form elastic corrugations, overall show insufficient dimensional stability of the entire component.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bauteil, z. B einen Abgaskrümmer, zu schaffen, das insgesamt eine ausreichende Formstabilität und Robustheit aufweist, jedoch thermische Ausdehnungen des Bauteils aufnehmen kann. The object of the present invention is therefore to provide a component, for. B an exhaust manifold, to create that overall has sufficient dimensional stability and robustness, however can absorb thermal expansion of the component.  

Die Aufgabe wird durch ein Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Abgaskrümmer mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.The object is achieved by a component having the features of claim 1 Exhaust manifold with the features of claim 9 and by a method with the Features of claim 12 solved.

Das Bauteil umfasst mindestens ein Rohrstück, das eine erste Wandung aufweist, die wenigstens zwei (verschiedene) Bereiche umfasst. In dem einem Bereich des Rohrstücks ist eine elastische Wellung ausgebildet und in dem zweiten Bereich ist das Rohrstück mit einer zweiten Wandung verstärkt, so dass die Steifigkeit des Rohrstücks in dem zweiten Bereich erhöht ist. Dadurch, dass die erste Wandung als durchgehendes Element den Bereich mit der elastischen Wellung aufweist, ist ein Schweißen von dünnwandigem Material nicht nötig, da wegen der Durchgängigkeit des dünnwandigen Materials eine Dichtheit von sich aus gegeben ist. Der Begriff "durchgängig" bedeutet, dass die erste Wandung keine Schweißnähte, Klebungen oder sonstige Verbindungen enthält, weil sie aus einem Stück besteht, wobei aber eventuelle Längsschweißnähte, die dann vorkommen, wenn beispielsweise Rohre durch Biegen und Zusammenschweißen von Blechstreifen hergestellt werden, dennoch vorhanden sein können.The component comprises at least one pipe section that has a first wall comprises at least two (different) areas. In one area of the An elastic corrugation is formed in the tube piece and in the second area it is Pipe section reinforced with a second wall, so that the rigidity of the pipe section in the second area is increased. The fact that the first wall as a continuous Element that has the area with the elastic corrugation is a welding of thin-walled material not necessary because of the continuity of the thin-walled Material tightness is inherent. The term "consistent" means that the first wall has no welds, glue or other connections contains because it consists of one piece, but possible longitudinal welds, the then occur, for example, when pipes are bent and welded together made of sheet metal strips, but can still be present

Dadurch, dass in dem Bereich, in dem die elastische Wellung nicht vorgesehen ist, eine zweite Wandung des Rohrstücks die erste Wandung verstärkt, ergibt sich insgesamt ein Bauteil, das eine ausreichend hohe Formstabilität und Robustheit aufweist, auf der anderen Seite jedoch Zonen hat, in denen thermische Ausdehnungen durch die elastische Wellung aufgenommen werden können. Schweißnähte zwischen Material, das die elastische Wellung bildet, mit Material, das eine Steifheit in einem anderen Teil des Rohrstücks herstellt, um diese beiden Teile gas- und/oder flüssigkeits-, d. h. fluiddicht, miteinander zu verbinden, können somit vermieden werden. Trotzdem wird eine hohe und zuverlässige Dichtigkeit - wegen der durchgängigen ersten Wandung - erreicht.The fact that in the area in which the elastic corrugation is not provided, a second wall of the pipe section reinforces the first wall, a total results Component that has a sufficiently high dimensional stability and robustness on the other side, however, has zones in which thermal expansions by the elastic curl can be absorbed. Welds between material that the elastic curl forms, with material that has a stiffness in another part of the Manufactures pipe piece to these two parts gas and / or liquid, d. H. fluid-tight, can thus be avoided. Still being high and reliable tightness - because of the continuous first wall - achieved.

Das erfindungsgemäße Bauteil kann allerdings optional auch Schweißnähte oder Schweißpunkte aufweisen, um z. B. die beiden Wandungen miteinander zu verbinden und in Position zueinander zu halten.However, the component according to the invention can optionally also weld seams or Have welding spots in order to. B. to connect the two walls together and keep in position to each other.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die erste Wandung innen und die zweite Wandung außen liegt. Dadurch ergibt sich auf der Innenseite eine glatte Fläche, die besonders gut geeignet ist, Fluidströmungen aufzunehmen. An advantageous embodiment of the invention is that the first wall inside and the second wall is outside. This results in a inside smooth surface, which is particularly well suited to absorb fluid flows.  

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die erste Wandung dünner ist als die zweite Wandung. Dadurch, dass die erste Wandung, die den Bereich mit der elastische Wellung aufweist, im Vergleich zur zweiten Wandung dünner ist, kann der Bereich mit der elastischen Wellung in einfacher Weise mit geeigneter Elastizität verwirklicht werden. Für den zweiten Bereich des Rohrstücks, der durch eine zweite Wandung verstärkt ist, ergibt sich damit eine gegenüber dem ersten Bereich erhöhte Stabilität. Prinzipiell ist jedoch die Wandstärke der zweiten Wandung auch mit kleineren Wandstärken als die erste Wandung ausreichend, da in dem Bereich, in dem das Bauteil eine erhöhte Steifigkeit aufweisen soll, die Steifigkeit sich immer aus der ersten und der zweiten Wandung gemeinsam ergibt. Jede Verstärkung der ersten Wandung im zweiten Bereich auch mit einer dünnen zweiten Wandung führt zum angestrebten Ergebnis.Another advantageous embodiment of the invention is that the first Wall is thinner than the second wall. In that the first wall that the Has area with the elastic corrugation thinner compared to the second wall is, the area with the elastic corrugation can easily with suitable Elasticity can be realized. For the second area of the pipe section, which by a second wall is reinforced, this results in a compared to the first area increased stability. In principle, however, the wall thickness of the second wall is also included smaller wall thicknesses than the first wall is sufficient, because in the area in which the component should have increased stiffness, the stiffness always results from the results first and the second wall together. Every reinforcement of the first Wall in the second area also with a thin second wall leads to desired result.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die erste und/oder die zweite Wandung mehrlagig ausgebildet ist. Dadurch lassen sich beispielsweise auch beschichtete Wandungen verwenden, die beispielsweise die Korrosionsbeständigkeit oder sonstige Eigenschaften des Bauteils verbessern. Auch ein Aufbau der Wandungen aus mehreren Schichten, die nicht unbedingt Beschichtungen sein müssen, ist für spezielle Ausführungen des Bauteils von Vorteil.Another advantageous embodiment of the invention is that the first and / or the second wall is constructed in multiple layers. This allows for example also use coated walls, for example the Improve corrosion resistance or other properties of the component. Also a Building the walls from multiple layers that are not necessarily coatings must be advantageous for special versions of the component.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Wandungen metallisch sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, das Bauteil in einem großen Temperaturintervall einzusetzen. Dies beinhaltet z. B. Tieftemperatureinsätze in Verbindung mit Flüssiggasen oder auch Hochtemperatureinsätze in Verbindung mit Abgasen, z. B. von Verbrennungen.An advantageous embodiment of the invention is that the walls are metallic. This gives the opportunity to build the component in a large size Use temperature interval. This includes e.g. B. Low temperature inserts in Connection with liquid gases or also high temperature applications in connection with Exhaust gases, e.g. B. of burns.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Kontaktzone so auszubilden, dass diejenige Fläche der zweiten Wandung, die der ersten Wandung zugewandt ist, vollständig in Kontakt mit der ersten Wandung steht. Dadurch werden Kräfte von beiden Wandungen unmittelbar gemeinsam aufgenommen, so dass sich eine gleichmässige Kräfteeinleitung über beide Wandungen ergibt.Another advantageous embodiment of the invention is the contact zone so that the surface of the second wall that of the first wall is facing, is completely in contact with the first wall. This will Forces from both walls are immediately absorbed together, so that one uniform force transmission across both walls.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die elastische Wellung so vorzusehen, dass die elastische Wellung wärmebedingte Ausdehnungen des Bauteils aufnehmen kann. Durch den Einsatz in wechselnden Temperaturen ist eine elastische Wellung, die temperaturbedingte Ausdehnungen des Bauteils aufnehmen kann, vorteilhaft, da so Spannungen in dem Bauteil vermieden werden können.A particularly advantageous embodiment of the invention is the elastic Corrugation should be provided so that the elastic corrugation is caused by thermal expansion of the Component can accommodate. Due to the use in changing temperatures is one  elastic corrugation, which absorb the temperature-related expansion of the component can, advantageous, since tensions in the component can be avoided.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, in dem Bauteil mehrere Wellungsbereiche vorzusehen, die sich mit nicht gewellten Bereichen abwechseln. Dadurch, dass sich auch hier die erste Wandung durchgängig auch über mehrere Wellungsbereiche hindurch erstreckt, ist nach wie vor die Fluiddichtheit des Bauteils insgesamt gegeben. Insbesondere werden damit Schweißnähte an eventuellen Stoßstellen beim Übergang von einem "glatten" Bereich in einen gewellten Bereich vermieden, so dass sich auch eine hohe Herstellungsvereinfachung bei hoher Zuverlässigkeit ergibt.Another advantageous embodiment of the invention consists in the component Provide multiple corrugated areas that deal with non-corrugated areas alternate. Due to the fact that the first wall also extends over here extends through several corrugation areas, the fluid tightness of the Given overall component. In particular, welding seams on possible Bumps in the transition from a "smooth" area to a corrugated area avoided, so that there is also a high degree of simplification of production at high Reliability results.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die erste und zweite Wandung in der Kontaktzone miteinander verpresst sind. Dadurch wird auch, ohne dass weitere Verbindungstechniken angewandt werden, ein Verschieben der Bauteile gegeneinander nahezu ausgeschlossen. Ein Lösen der beiden Wandungen, beispielsweise durch Vibrationen, kann durch die Verpressung weitgehend vermieden werden. Jedoch können alternativ oder zusätzlich Schweißpunkte oder Schweißnähte vorgesehen sein, um die beiden Wandungen aneinander zu fixieren.Another advantageous embodiment of the invention is that the first and the second wall are pressed together in the contact zone. This will also without further joining techniques being used, moving the Components almost mutually excluded. Loosening the two walls, for example due to vibrations, can be largely avoided by pressing become. However, alternatively or additionally, spot welds or welds can be made be provided to fix the two walls together.

In einem bevorzugten Anwendungsfall wird ein erfindungsgemäßes Bauteil in einem Abgaskrümmer verwendet. In einem Abgaskrümmer treten extrem hohe Temperaturdifferenzen zwischen Umgebungstemperatur und Abgastemperatur auf. Die thermischen Änderungen des Abgaskrümmers erzeugen hohe Ausdehnungen des abgasführenden Elementes des Abgaskrümmers. Wenn als abgasführendes Element ein erfindungsgemäßes Bauteils eingesetzt wird, ergibt sich ein Abgaskrümmer, der die stark variierenden Temperaturen und die sich dadurch bedingenden großen thermischen Ausdehnungen problemlos in den elastischen Wellungen aufnehmen kann. Weiterhin ergibt sich wegen des durch die zweite Wandung verstärkten Bereichs des Bauteils eine insgesamt stabile und robuste Ausführungsform des Abgaskrümmers.In a preferred application, a component according to the invention is in one Exhaust manifold used. Extremely high levels occur in an exhaust manifold Temperature differences between ambient temperature and exhaust gas temperature. The Thermal changes in the exhaust manifold produce large expanses of the exhaust gas-carrying element of the exhaust manifold. If as an exhaust gas-carrying element Component according to the invention is used, there is an exhaust manifold that the strongly varying temperatures and the resulting large thermal Can easily accommodate expansions in the elastic corrugations. Farther Because of the area of the component reinforced by the second wall, there is a overall stable and robust embodiment of the exhaust manifold.

Erfindungsgemäße Abgaskrümmer können vorteilhaft bei Verbrennungsmotoren eingesetzt werden, wie sie beispielsweise in Pkws, Lkws, Motorrädern, Flugzeugen, Booten, Schiffen, Kompressoren etc. eingesetzt werden. Exhaust manifolds according to the invention can be advantageous in internal combustion engines are used, such as in cars, trucks, motorcycles, airplanes, Boats, ships, compressors etc. are used.  

Vorteilhafte Ausführungsformen des Abgaskrümmers umfassen eine Isolierschicht, die das Bauteil umgibt und einen Außenmantel, der das Bauteil und/oder die Isolierschicht ummantelt. Die Ummantelung kann sowohl aus im Tiefziehverfahren hergestellten Blechen jeglicher Art (Halbschalentechnik) als auch im Gießverfahren mit allen Gusswerkstoffen hergestellt werden.Advantageous embodiments of the exhaust manifold include an insulating layer that surrounds the component and an outer jacket, the component and / or the insulating layer jacketed. The sheathing can be made from both the deep-drawing process Sheets of all kinds (half-shell technology) as well as in the casting process with everyone Cast materials are manufactured.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils sieht die Anordnung von verschiedenen Wandungen als Formstücke vor, die anschließend mit einem Umformverfahren umgeformt werden. Dies kann insbesondere ein Innenhochdruckumformverfahren sein.A method according to the invention for producing a component according to the invention provides for the arrangement of different walls as fittings that are then formed using a forming process. In particular, this can be a hydroforming process.

Das Innenhochdruckumformverfahren besteht darin, das Innere eines herzustellenden Bauteils mit einem Fluid zu füllen und das Fluid unter Hochdruck zu setzen. Dadurch dehnen sich die Elemente, die das Bauteil bilden werden, nach außen aus und werden gegen eine Form gedrückt. Dadurch können mit einem Verfahrensschritt sowohl die elastische Wellung als auch die genaue Form des Bauteils hergestellt werden. Auch das Verpressen der ersten und zweiten Wandung miteinander geschieht vorteilhafterweise mit ein und demselben Verfahrensschritt.The hydroforming process consists of producing the inside of one Fill component with a fluid and pressurize the fluid. Thereby the elements that will form the component expand and become outward pressed against a mold. This allows both the elastic corrugation as well as the exact shape of the component. That too The first and second walls are advantageously pressed together with one and the same process step.

Das Verfahren ist dann besonders vorteilhaft, wenn das erste und/oder zweite, die Wandungen bildende Formstück ein Rohr ist. Zum einen sind Rohre Standardelemente, die kostengünstig und in vielen Abmessungen erhältlich sind, zum anderen ist die Ausgangsform eines Rohres für Bauteile, insbesondere Bauteile zur Leitung von Fluiden, vorteilhaft, da so nur geringe Umformungen des Materials notwendig sind.The method is particularly advantageous if the first and / or the second Wall-forming fitting is a tube. On the one hand, pipes are standard elements, which are inexpensive and available in many dimensions, on the other hand, the Initial shape of a pipe for components, in particular components for the conduction of fluids, advantageous, since only small deformations of the material are necessary.

Vorteilhaft ist es hierbei, Rohre mit verschiedenen Durchmessern vorzusehen, die so ineinander gesteckt werden können, bevor die Innenhochdruckverformung durchgeführt wird. Eine Dünnwandigkeit des ersten Rohres im Vergleich zu dem zweiten ist hierbei von Vorteil, da aus dem ersten Rohr die Wandung mit dem Bereich, der die elastische Wellung bildet, geformt wird, die somit eine gute Elastizität aufweist.It is advantageous here to provide pipes with different diameters, so can be inserted into each other before the internal high pressure deformation is carried out becomes. There is a thin wall of the first tube compared to the second an advantage, since from the first tube the wall with the area that is elastic Forms curl, is formed, which thus has good elasticity.

Statt Rohre können vorteilhafterweise auch tiefgezogene Formstücke, gefalzte, beschichtete, geschweißte oder andersartig vorgeformte Formstücke je nach Anforderung verwendet werden. Instead of pipes, it is also advantageous to use deep-drawn fittings, folded, coated, welded or otherwise preformed fittings depending on Requirement can be used.  

Die beiden Wandungen können auch in Form eines einzigen oder auch meherer partiell doppelwandiger Rohre vorgesehen sein. Bei derartigen vorgefertigten partiell doppelwandigen Rohren, die auch "tailored blanks" genannt werden, sind die beiden Wandungen bereits in einem Element erhältlich.The two walls can also be partial in the form of a single or several double-walled pipes may be provided. Partially in such prefabricated double-walled tubes, which are also called "tailored blanks", are the two Walls already available in one element.

Das Verfahren kann weiterhin die Schritte des Anbringens von Flanschen, das Formen von Ein- und Auslässen oder ähnlichem vorsehen.The process can continue the steps of attaching flanges to the molding of inlets and outlets or the like.

Im Folgenden wird eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteils und des erfindungsgemäßen Abgaskrümmers anhand der anliegenden Figuren erläutert.In the following an embodiment of the component according to the invention and the Exhaust manifold according to the invention explained with reference to the accompanying figures.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 eine Anordnung von Rohren von der zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils in Fig. 2 ausgegangen wird, Fig. 1 shows an arrangement of tubes is assumed that the device manufacturing method according to the invention in Fig. 2,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Bauteil, Fig. 2 shows an inventive device,

Fig. 3a das Detail X aus Fig. 1 und 2, Fig. 3a shows the detail X from FIG. 1 and 2,

Fig. 3b das Detail Y aus Fig. 1, FIG. 3b shows the detail Y from FIG. 1,

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Abgaskrümmer. Fig. 4 shows an exhaust manifold according to the invention.

In Fig. 1 ist zunächst eine Anordnung von Rohrwandungen 5 und 7 dargestellt, wobei die Rohrwandung 5 (erste Wandung) ein durchgängiges bzw. durchgehendes Teil ist, was bedeutet, dass der links und in der Mitte zu sehende Teil zur selben Rohrwandung 5 gehören, während die beiden Rohrwandungsabschnitte 7 (zweite Wandung) von zwei verschiedenen, einzelnen Rohrstücken gebildet sind. Der Durchmesser der zweiten Wandung ist geringfügig grösser als der der ersten Wandung, so dass das die zweite Wandung bildende Rohrteil über das die durchgehende erste Wandung bildende Rohrteil geschoben werden kann. Die Rohrteile, d. h. die ersten und zweiten Wandungen, können beliebige Querschnittsform haben, die also nicht unbedingt kreisförmig sein muss.In Fig. 1 an arrangement of pipe walls 5 and 7 at first is shown, where the pipe wall is 5 (first wall) a continuous or continuous piece, which means that the part on the left and in the middle to be seen part of the same tube wall 5, while the two pipe wall sections 7 (second wall) are formed by two different, individual pipe pieces. The diameter of the second wall is slightly larger than that of the first wall, so that the tube part forming the second wall can be pushed over the tube part forming the continuous first wall. The tube parts, ie the first and second walls, can have any cross-sectional shape, which does not necessarily have to be circular.

Aus diesen ersten und zweiten Wandungen kann nun - wie in Fig. 2 dargestellt - ein Bauteil 1 mit einem aus den ersten und zweiten Wandungen entstandenen Rohrstück 2, z. B mit einem Innenhochdruckverfahren, erhalten werden. Die erste Wandung 5 des Rohrstücks 2 weist nun einen ersten Bereich 3 mit einer elastische Wellung 6 auf, hier aus drei Wellen bestehend, sowie einen zweiten Bereich 4, der durch die zweite Wandung 7 verstärkt ist, in dem diese Wandung - in diesem Ausführungsbeispiel aussenliegend - die erste Wandung dort umgibt.From these first and second walls can now - as shown in Fig. 2 - a component 1 with a pipe section 2 , z. B with an internal high pressure process. The first wall 5 of the pipe section 2 now has a first region 3 with an elastic corrugation 6 , here consisting of three corrugations, and a second region 4 , which is reinforced by the second wall 7 , in which this wall - in this exemplary embodiment, is external - surrounds the first wall there.

Die erste Wandung 5 und die zweite Wandung 7 sind wenigstens im Bereich einer Kontaktzone 8 in Kontakt miteinander.The first wall 5 and the second wall 7 are in contact with one another at least in the region of a contact zone 8 .

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird bei dem Innenhochdruckumverformen im linken Teil des Rohrstücks ein zusätzlicher Stutzen geschaffen.As shown in Fig. 2, an additional nozzle is created in the left part of the pipe section during the internal high pressure forming.

In Fig. 3a ist ein Ausschnitt (Detail X) aus Fig. 1 gezeigt. Zu erkennen ist hier, wie sich die erste Wandung 5 über den ersten und zweiten Bereich des Rohrstücks durchgängig hindurch erstreckt. Weiterhin ist zu erkennen, wie die zweite Wandung 7 die erste innere Wandung 5 umgibt.A detail (detail X) from FIG. 1 is shown in FIG. 3a. It can be seen here how the first wall 5 extends continuously through the first and second region of the pipe section. It can also be seen how the second wall 7 surrounds the first inner wall 5 .

Wenigstens im Bereich der Kontaktzone 8 sind die erste Wandung 5 und die zweite Wandung 7 vollflächig in Presskontakt, was in der Figur strichpunktiert angedeuted ist.At least in the area of the contact zone 8 , the first wall 5 and the second wall 7 are in full press contact, which is indicated by dash-dotted lines in the figure.

In Fig. 3b ist das Detail Y aus Fig. 2 dargestellt. Zu erkennen ist die erste Wandung 5 und die zweite Wandung 7, die auch hier im Bereich der angedeuteten Kontaktzone 8 miteinander verpresst sind.The detail Y from FIG. 2 is shown in FIG. 3b. The first wall 5 and the second wall 7 can be seen , which are also pressed together in the region of the indicated contact zone 8 .

Weiterhin ist in Fig. 3a und 3b zu erkennen, dass die Wandstärke der zweiten Wandung 7 größer ist als die Wandstärke der ersten Wandung 5.Further, in Fig. Recognize 3a and 3b, the wall thickness of the second wall 7 is larger than the wall thickness of the first wall 5.

In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßer Abgaskrümmer 12 dargestellt. Der Abgaskrümmer umfasst ein erfindungsgemäßes Bauteil 1. Zu erkennen sind drei Wellungen 6, die sowohl Längs- als auch Querausdehnungen des Abgaskrümmers durch elastische Verformungen aufnehmen können.An exhaust manifold 12 according to the invention is shown in FIG. 4. The exhaust manifold comprises a component 1 according to the invention. Three corrugations 6 can be seen , which can absorb both longitudinal and transverse expansions of the exhaust manifold through elastic deformations.

Der Abgaskrümmer umfasst weiterhin eine Isolierschicht 13 sowie eine Ummantelung 14. Durch die Isolierschicht 13 wird die thermische Änderung der Ummantelung 14 vergleichsweise viel geringer ausfallen als die thermische Ausdehnung des abgasführenden Elementes 1. The exhaust manifold further comprises an insulating layer 13 and a casing 14 . Due to the insulating layer 13 , the thermal change in the casing 14 will turn out to be comparatively much less than the thermal expansion of the exhaust gas-carrying element 1 .

Weiterhin ist Flansch 11 zu erkennen, zwischen dem sich drei Einlässe für das Abgas im oberen Bereich der Fig. 4 befinden. Weiterhin ist ein Flansch 10 am Auslass des Abgaskrümmers dargestellt.Furthermore, flange 11 can be seen, between which there are three inlets for the exhaust gas in the upper region of FIG. 4. Furthermore, a flange 10 is shown at the outlet of the exhaust manifold.

Der in Fig. 4 dargestellte Abgaskrümmer umfasst ein abgasführendes Bauteil 1, das, wie bereits anhand von Fig. 1 und 2 erläutert, ein durchgängiges, innenliegendes, dünnwandiges Rohr (erste Wandung) umfasst. Aus dem Material der dünnen, innenliegenden Wandung sind die elastischen Wellungen 6 geformt. Drei verstärkte Bereiche 4, die durch Verstärkung der ersten Wandung mit äußeren zweiten Wandungen gebildet werden, befinden sich im Bereich der drei Abgaseinlässe.The exhaust manifold shown in FIG. 4 comprises an exhaust gas-carrying component 1 which, as already explained with reference to FIGS. 1 and 2, comprises a continuous, inner, thin-walled tube (first wall). The elastic corrugations 6 are formed from the material of the thin, inner wall. Three reinforced areas 4 , which are formed by reinforcing the first wall with outer second walls, are located in the area of the three exhaust gas inlets.

Durch die starre Befestigung (Schweißung) am Flansch 11 wird das abgasführende Innenteil 1 schwingungsfest gehalten.Due to the rigid attachment (welding) to the flange 11 , the exhaust gas-carrying inner part 1 is kept vibration-proof.

Allein schon wegen der verwinkelten Form des Abgaskrümmers, aber auch wegen der gemeinsamen Verformungsprozesse ist ein Verschieben oder Lösen der ersten Wandung von der zweiten Wandung ausgeschlossen.Alone because of the angular shape of the exhaust manifold, but also because of the common deformation processes is a shifting or loosening of the first Wall excluded from the second wall.

Sollten weniger verwinkelte Bauteile hergestellt werden, so kann es evtl. von Vorteil sein, die erste Wandung und die zweite Wandung durch weitere Verbindungstechniken wie beispielsweise Punktschweißen miteinander zu fixieren.If fewer angled components are manufactured, it may be advantageous to the first wall and the second wall through further connection techniques such as for example to fix spot welding together.

Claims (16)

1. Bauteil (1) mit einem Rohrstück (2) mit einer durchgehenden ersten Wandung (5), die wenigstens einen ersten und wenigstens einen zweiten Bereich (3, 4) aufweist, wobei im ersten Bereich (3) eine elastische Wellung (6) der ersten Wandung (5) ausgebildet ist und wobei der zweite Bereich (3) mit einer zweiten Wandung (7) verstärkt ist.1. Component ( 1 ) with a pipe section ( 2 ) with a continuous first wall ( 5 ) which has at least one first and at least one second region ( 3 , 4 ), an elastic corrugation ( 6 ) in the first region ( 3 ) the first wall ( 5 ) is formed and the second region ( 3 ) is reinforced with a second wall ( 7 ). 2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandung (5) innen und die zweite Wandung (7) außen liegt.2. Component according to claim 1, characterized in that the first wall ( 5 ) is on the inside and the second wall ( 7 ) is on the outside. 3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wandung (5) dünner ist als die zweite Wandung (7).3. Component according to claim 1 or 2, characterized in that the first wall ( 5 ) is thinner than the second wall ( 7 ). 4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (5) und/oder die zweite Wandung (7) mehrlagig ausgebildet ist.4. Component according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first ( 5 ) and / or the second wall ( 7 ) is formed in multiple layers. 5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungen (5, 7) aus Metall bestehen.5. Component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the walls ( 5 , 7 ) consist of metal. 6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Wandung zumindest in einer Konzaktzone (8), insbesondere aber vollflächig miteinander in Kontakt stehen.6. Component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first and the second wall are in contact with each other at least in a Konzaktzone ( 8 ), but in particular over the entire surface. 7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Wellung (6) wärmebedingte Ausdehnungen des Bauteils (1) aufnehmen kann.7. Component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the elastic corrugation ( 6 ) can absorb thermal expansion of the component ( 1 ). 8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlussflansch (10, 11) an dem Rohrstück (2) vorgesehen ist.8. Component according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one connecting flange ( 10 , 11 ) is provided on the pipe section ( 2 ). 9. Abgaskrümmer (12) mit einem Bauteil (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 als abgasführendes Element.9. exhaust manifold ( 12 ) with a component ( 1 ) according to one of claims 1 to 10 as an exhaust gas-carrying element. 10. Abgaskrümmer (12) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) mit einer Isolierschicht (13) umgeben ist.10. exhaust manifold ( 12 ) according to claim 9, characterized in that the component ( 1 ) with an insulating layer ( 13 ) is surrounded. 11. Abgaskrümmer (12) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) mit einem Außenmantel (14) ummantelt ist.11. Exhaust manifold ( 12 ) according to one of claims 9 or 10, characterized in that the component ( 1 ) is coated with an outer jacket ( 14 ). 12. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1), mit folgenden Schritten:
  • - Vorsehen einer ersten, im Wesentlichen rohrförmigen Wandung (5),
  • - Vorsehen mindestens einer zweiten, im Wesentlichen rohrförmigen Wandung (7) in der ersten Wandung oder die erste Wandung umgebend, wobei die zweite Wandung (7) kürzer ist als die erste Wandung (5),
  • - Umverformen der Wandungen (5, 7) zum Bilden eines Bauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10
12. A method for producing a component ( 1 ), comprising the following steps:
  • - Providing a first, essentially tubular wall ( 5 ),
  • - Providing at least one second, essentially tubular wall ( 7 ) in the first wall or surrounding the first wall, the second wall ( 7 ) being shorter than the first wall ( 5 ),
  • - Reshaping the walls ( 5 , 7 ) to form a component ( 1 ) according to one of claims 1 to 10
13. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass ein partiell doppelwandiges Rohr oder Blech (tailored blanks) vorgesehen ist, um die beiden Wandungen (5, 7) vorzusehen.13. The method according to claim 12, characterized in that a partially double-walled tube or sheet (tailored blanks) is provided to provide the two walls ( 5 , 7 ). 14. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsehen der zweiten Wandung (7) das Aufstecken oder Einschieben der zweiten Wandung (7) auf bzw. in die erste Wandung (5) umfasst.14. The method according to claim 12, characterized in that the provision of the second wall ( 7 ) comprises plugging or pushing the second wall ( 7 ) onto or into the first wall ( 5 ). 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass das Umverformen das Innenhochdruckumverformen der beiden Wandung (5, 7) umfasst.15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the reshaping comprises the internal high pressure reshaping of the two walls ( 5 , 7 ). 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (5) und/oder die zweite Wandung (7) von Rohren unterschiedlichen Durchmessers gebildet sind.16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the first ( 5 ) and / or the second wall ( 7 ) are formed by pipes of different diameters.
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