DE102005046767A1

DE102005046767A1 - Verfahren zum Herstellen eines kalibrierten Bauteils, insbesondere für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, sowie Bauteil für eine Abgasanlage

Info

Publication number: DE102005046767A1
Application number: DE102005046767A
Authority: DE
Inventors: Peter Kroner; Erich Forster
Original assignee: ArvinMeritor Emissions Technologies GmbH
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies Germany GmbH
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-05
Also published as: KR20080044320A; CN101277773A; EP1933996A1; WO2007036342A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Bauteils, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, enthält die folgenden Schritte: Zunächst wird ein Rohr (10) bereitgestellt, das entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht (12) aufweist. Dann wird erfaßt, an welcher Stelle des Umfangs des Rohres (10) sich die Schweißnaht (12) befindet. Anschließend wird das Rohr (10) in Umfangsrichtung so ausgerichtet, daß sich die Schweißnaht (12) an einer bestimmten Stelle befindet. Schließlich wird das Rohr (10) kalibriert, wobei die Schweißnaht (12) von einer Druckbacke (24) überdeckt wird. Es wird ein Bauteil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage geschaffen, insbesondere ein Gehäuse (10) für ein Substrat, mit einem Mantel, der entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht (12) aufweist und auf seiner Außenfläche mehrere Paare von Druckstellen von Druckbacken (24) aufweist, wobei die Schweißnaht (12) innerhalb der beiden Druckstellen einer Druckbacke (24) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Bauteils, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage. Die Erfindung betrifft auch ein Bauteil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, insbesondere ein Gehäuse für ein Substrat.

Unter „Kalibrieren" wird ein Verfahren verstanden, bei dem ein allgemein längliches, meist rohrförmiges Bauteil aus einem plastisch verformbaren Material in radialer Richtung gestaucht und dabei plastisch verformt wird, um einen bestimmten Innendurchmesser zu erzielen. Dieses Verfahren wird beispielsweise dafür eingesetzt, ein keramisches Substrat, beispielsweise einen Dieselpartikelfilter oder einen Katalysator für eine Abgasanlage, in einem Gehäuse aufzunehmen. Das Gehäuse wird als Rohr mit einem Innendurchmesser bereitgestellt, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Substrates, zuzüglich der Wandstärke einer das Substrat üblicherweise umgebenden Lagermatte. Das Substrat wird mit der Lagermatte zusammen in das Gehäuse eingesetzt, und das Gehäuse wird kalibriert bzw. reduziert, wodurch sich der Innendurchmesser des Gehäuses soweit verringert, daß das Substrat und die Lagermatte durch Reibung fest im Gehäuse gehalten sind.

Die üblicherweise verwendeten Gehäuse bestehen aus einem Blechstreifen, von dem zwei Längsränder mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden sind, so daß ein Rohr gebildet ist. Die Schweißnaht erstreckt sich dabei parallel zur Langsachse des Gehäuses. Es hat sich herausgestellt, daß die Schweißnaht beim Kalibrieren zu Problemen und zu einer verhältnismäßig hohen Ausschußrate führen kann. Bei einigen Bauteilen kollabiert nämlich das Gehäuse beim Kalibrieren im Bereich der Schweißnaht. Dies führt dazu, daß die Schweißnaht in das Innere des Gehäuses hineingeschoben wird, wodurch das im Gehäuse aufgenommene Substrat zerstört wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Kalibrier-Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Ausschußrate sinkt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Bauteils vorgesehen, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, mit den folgenden Schritten: Es wird ein Rohr bereitgestellt, das entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht aufweist. Dann wird erfaßt, an welcher Stelle des Umfangs des Rohres sich die Schweißnaht befindet. Anschließend wird das Rohr in Umfangsrichtung so ausgerichtet, daß sich die Schweißnaht an einer bestimmten Stelle befindet. Dann wird das Rohr kalibriert, wobei die Schweißnaht von einer Druckbacke überdeckt wird. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Schweißnaht beim Kalibrieren insbesondere dann zu Problemen führen kann, wenn sie frei zwischen zwei Druckbacken liegt, mittels denen das Rohr kalibriert wird. Wenn dagegen das Rohr in Umfangsrichtung so ausgerichtet wird, daß sich die Schweißnaht im Bereich einer Druckbacke befindet, läßt sich eine sehr geringe Ausschußrate erzielen.

Die Erfassung der Schweißnaht kann durch jeden geeigneten Sensor erfolgen, beispielsweise optisch, induktiv oder mechanisch. Es ist auch möglich, die Schweißnaht farbig zu markieren, um die optische Erfassung zu erleichtern.

Das Verfahren kann so ausgeführt werden, daß die Schweißnaht immer auf eine einzige bestimmte Stelle ausgerichtet wird, also bezogen auf eine bestimmte Druckbacke. Alternativ kann vorgesehen sein, daß das Rohr nur jeweils soweit ausgerichtet wird, daß die Schweißnaht sich mit der jeweils nächst gelegenen Druckbacke in Überdeckung befindet.

Erfindungsgemäß ist auch ein Bauteil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage vorgesehen, insbesondere ein Gehäuse für ein Substrat, mit einem Mantel, der entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht aufweist, und auf seiner Außenfläche mehrere Paare von Druckstellen von Druckbacken aufweist, wobei die Schweißnaht innerhalb der beiden Druckstellen einer Druckbacke liegt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
1 schematisch einen ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 schematisch einen zweiten Schritt des erfindungemäßen Verfahrens;
3 schematisch einen dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
4 schematisch einen vierten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist ein Rohr 10 gezeigt, welches aus Metall besteht. Es ist hergestellt durch Biegen und Schweißen eines Blechstreifens. Zwei der Längsränder des Blechstreifens sind durch eine Schweißnaht 12 miteinander verbunden. Das Rohr 10 kann durch ein schematisch angedeutetes Schneidwerkzeug 14 auf die gewünschte Länge gebracht werden. Unter „Schneidwerkzeug" wird hier natürlich auch eine Laserschneidvorrichtung verstanden. Dieser Schritt kann entfallen, wenn der Blechstreifen bereits vor dem Biegen die gewünschte Länge aufweist.
In 2 sind schematisch mehrere Sensoren 16 gezeigt, die das Rohr 10 auf die Lage der Schweißnaht 12 hin abtasten. Die Sensoren 16 können das Rohr 10 induktiv, optisch, mechanisch oder auf eine sonstige geeignete Weise abtasten. Alternativ kann ein einziger Sensor verwendet werden, und das Rohr wird so lange gedreht, bis der Sensor die Schweißnaht erfaßt.
In 3 ist schematisch gezeigt, daß die Lage der Schweißnaht 12 in Umfangsrichtung in der gewünschten Weise ausgerichtet wird. Hierzu wird das Rohr 10 auf zwei Rollen gelagert, von denen eine als Abstützrolle 18 wirkt und die andere als Antriebsrolle 20. Diese wird von einem Motor 22 angetrieben, so daß das Rohr 10 so um seine Längsachse drehen wird, daß die Schweißnaht 12 auf eine bestimmte Stellung in der Umfangsrichtung betrachtet ausgerichtet ist. Betrag und Richtung der Drehung, die das Rohr 10 zu diesem Zweck ausführen muß, hängen dabei von der vorher erfaßten Position der Schweißnaht am Umfang des Rohres ab.
Alternativ ist es möglich, das Rohr vor dem Ablängen korrekt auszurichten. Wenn anschließend sichergestellt wird, daß das Rohr im Umfangsrichtung nicht mehr unkontrolliert verdreht wird, kann auf eine spätere Erfassung der Lage der Schweißnaht verzichtet werden.
In 4 ist schematisch gezeigt, wie das Rohr 10 mittels Druckbacken 24 kalibriert wird. Die Druckbacken 24 sind um den Umfang des Rohres 10 herum verteilt und üben einen Druck radial nach innen aus, der zur Stauchung des Rohres 10 führt. Auf diese Weise ist ein schematisch dargestelltes Substrat 26 mit Lagermatte 28 fest im Rohr montiert. Aufgrund der Ausrichtung der Schweißnaht 12 ist gewährleistet, daß diese „unter" einer Druckbacke 24 liegt, vorzugsweise mittig.

10: Rohr
12: Schweißnaht
14: Schneidwerkzeug
16: Sensor
18: Abstützrolle
20: Antriebsrolle
22: Motor
24: Druckbacke
26: Substrat
28: Lagermatte

Claims

Verfahren zur Herstellung eines kalibrierten Bauteils, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, mit den folgenden Schritten: – es wird ein Rohr (10) bereitgestellt, das entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht (12) aufweist; – es wird erfaßt, an welcher Stelle des Umfangs des Rohres (10) sich die Schweißnaht (12) befindet; – das Rohr (10) wird in Umfangsrichtung so ausgerichtet, daß sich die Schweißnaht (12) an einer bestimmten Stelle befindet; – das Rohr (10) wird kalibriert, wobei die Schweißnaht (12) von einer Druckbacke (24) überdeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Schweißnaht (12) optisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Schweißnaht (12) induktiv erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Schweißnaht (12) mechanisch erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es nur eine vorbestimmte Stelle gibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere vorbestimmten Stellen gibt, wobei die Anzahl der vorbestimmten Stellen kleiner ist als die Anzahl der Druckbacken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es so viele vorbestimmte Stellen wie Druckbacken (24) gibt.
Bauteil für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, insbesondere Gehäuse (10) für ein Substrat, mit einem Mantel, der entlang seiner Längsachse eine Schweißnaht (12) aufweist, und auf seiner Außenfläche mehrere Paare von Druckstellen von Druckbacken (24) aufweist, wobei die Schweißnaht (12) innerhalb der beiden Druckstellen einer Druckbacke (24) liegt.