DE102008017625A1 - Exhaust system component for combustion engine of motor vehicle, has inner shell partly connected with outer shell in region of edges, where inner shell is inserted into one of edges of outer shell with its edge over circumference of edge - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Krümmerschale oder ein sonstiges Gehäuse einer Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, das ein sogenanntes Teilstück der Abgasanlage bildet. Das Teilstück besteht aus einem Blechmaterial und weist ein Gehäuse, mindestens ein an dem Gehäuse angeordnetes Eingangsrohr und mindestens ein an dem Gehäuse angeordnetes Ausgangsrohr auf. Das Gehäuse ist aus mindestens zwei Schalen, einer Innenschale mit einem Rand und einer mit der Innenschale verbundenen Außenschale mit einem Rand gebildet, wobei die Innenschale mit der Außenschale im Bereich der beiden Ränder über eine Lötverbindung verbunden ist.The The invention relates to a manifold shell or a Other housing of an exhaust system for a Internal combustion engine, which is a so-called section of the exhaust system forms. The section consists of a sheet metal material and has a housing, at least one on the housing arranged inlet pipe and at least one on the housing arranged starting pipe on. The case is made of at least two bowls, one inner bowl with one edge and one with the Inner shell connected outer shell formed with an edge, taking the inner shell with the outer shell in the area of the two Edges connected via a solder joint is.
Es
ist bereits eine Krümmerschale in der
Für eine Lötverbindung ist ein Spalt mit einer Breite zwischen 0,015 mm und 0,2 mm notwendig, der eine gewisse Höhe aufweist, sodass das Lot sich flächenförmig und nicht nur linienförmig entlang einer Stoßnaht ausbreiten kann. Der Toleranzbereich des Spaltes kann aber auch nur unter der Voraussetzung eingehalten werden, dass die zu verbindenden Bauteile selbst gewisse Toleranzen nicht über- oder unterschreiten.For a solder joint is a gap with a width between 0.015 mm and 0.2 mm necessary, which has a certain height, so that the solder is flat and not only spread out in a line along a butt seam can. The tolerance range of the gap can also only under the Condition to be met, that the components to be connected even exceed certain tolerances or not.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für ein Teilstück einer Abgasanlage derart auszubilden und anzuordnen, dass alle Gehäuseteile und die am Gehäuse angeordneten Flansche in einem Lötprozess miteinander verbunden werden können und gleichzeitig ein kostengünstiger und schnellerer Herstellungsprozess gewährleistet wird.Of the Invention is based on the object, a housing for a part of an exhaust system in such a form and arrange all housing parts and those on the housing arranged flanges connected together in a soldering process can be and at the same time a cost-effective and faster manufacturing process is ensured.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Rand in einer Ebene um die Schale umlaufend geformt und geschlossen ist und eine durch einen Schneidprozess hergestellte Beschnittkante mit einer Schnittfläche und einem Schneidgrad aufweist und der Schneidgrad an der Innenschale nach innen und an der Außenschale nach außen gerichtet ist, wobei die Innenschale mit ihrem Rand über den gesamten Umfang des Randes in den Rand der Außenschale eingesteckt ist.Solved The object is achieved according to the invention in that the edge in a plane around the shell circumferentially formed and closed is and a cutting edge produced by a cutting process having a sectional area and a degree of cutting and the degree of cutting on the inner shell inside and on the outer shell directed to the outside, the inner shell with her Edge over the entire circumference of the edge in the edge of the outer shell is plugged in.
Durch Stanzen der Bleche für die Schalen wird gegenüber anderen Schneidprozessen wie beispielsweise Brennen oder Lasern der kostengünstigste und schnellste Schneidprozess gewährleistet, der jedoch aufgrund des beim Stanzen unumgänglichen Schneidgrades keine engen Maßtoleranzen im Schnittbereich ermöglicht. Damit die Ränder, die aufgrund des Schneidprozesses eine Schnittfläche mit einem Schneidgrad aufweisen, gelötet werden können, werden die Bleche so gestanzt, dass die Schneidgrade dann nicht im Lötspalt angeordnet sind, wenn die beiden Schalen ineinander gesteckt sind. Durch das Ineinanderstecken der beiden Schalen wird ein für das Löten notwendiger Spalt gebildet, dessen Höhe dem Maß entspricht, mit dem die bei den Schalen ineinander gesteckt sind. Dadurch, dass die Ränder beider Schalen umlaufend geschlossen sind, kann die Innenschale dicht mit der Außenschale umlaufend gelötet werden.By Punching the sheets for the shells is opposite other cutting processes such as burning or lasers The most cost effective and fastest cutting process ensures that However, due to the inevitable when punching cutting no narrow dimensional tolerances in the cutting area possible. So that the edges, due to the cutting process a Have cut surface with a degree of cutting, soldered can be, the sheets are punched so that the cutting degrees then not arranged in the soldering gap, if the two Trays are nested. By nesting the both shells become one more necessary for soldering Gap formed whose height corresponds to the measure, with the ones in the bowls are stuck together. Because of that Rims of both shells are circumferentially closed, can the inner shell tightly soldered around the outer shell become.
Die Schalen werden in einem ersten Schritt durch Tiefziehen geformt und anschließend ausgestanzt. Der Stanzprozess erfolgt entweder in einer Richtung rechtwinklig zur Tiefziehrichtung oder in einer Richtung parallel zur Tiefziehrichtung. Je nach Stanzrichtung ist es vorteilhaft, dass die Schnittfläche in einer Beschnittrichtung R rechtwinklig zur Oberfläche des Randes oder in einer Beschnittrichtung P parallel zur Oberfläche des Randes verläuft. Durch die rechtwinklige Beschnittrichtung R wird ein Schneidgrad erzeugt, der in Schnittrichtung an die Schnittfläche anschließt. Im anderen Fall der Beschnittrichtung P wird das Blechmaterial im Randbereich zunächst abgekantet und dann mit geringstmöglichem Abstand zum Rand parallel zu diesem geschnitten. Hierbei wird ein erster und für den Lötprozess wesentlicher Schneidgrad durch das Abkanten erzeugt. Die Schnittfläche ist dabei auf dem Schneidgrad angeordnet. Ein zweiter Schneidgrad wird wiederum in Schnittrichtung an die Schnittfläche anschließend erzeugt, dieser ist jedoch für den Lötprozess nicht relevant. In beiden Fällen, bei der rechtwinkligen und bei der parallelen Beschnittrichtung, lassen sich die beiden Schalen so anordnen, dass die Schneidgrade zueinander entgegengesetzt angeordnet sind.The Trays are formed by deep drawing in a first step and then punched out. The punching process takes place either in a direction perpendicular to the deep drawing direction or in a direction parallel to the deep drawing direction. Depending on the punching direction It is advantageous that the cut surface in a slicing direction R at right angles to the surface of the edge or in one Plunge direction P parallel to the surface of the edge runs. By the right-angled slicing direction R is produces a degree of cutting, in the cutting direction to the cut surface followed. In the other case, the slicing direction P becomes the sheet material in the edge region first folded and then with the smallest possible distance to the edge parallel to this cut. Here is a first and for the Soldering process essential cutting degree by folding generated. The cut surface is on the degree of cutting arranged. A second degree of cutting is again in the cutting direction subsequently generated at the interface, this however, is not relevant to the soldering process. In both cases, in the right-angled and in the parallel Sliding direction, the two shells can be arranged so that the cutting degrees are arranged opposite to each other.
Bei einer ersten Variante ist es vorteilhaft, dass die Schnittflächen der Außenschale und der Innenschale in Beschnittrichtung R rechtwinklig zur Oberfläche des Randes verlaufen. Die Außenschale wird in Richtung nach außen und die Innenschale in Richtung nach innen geschnit ten. Eine weitere Bearbeitung der Ränder ist somit nicht notwendig, um einen ausreichend genauen Fügespalt für das Löten zu erhalten, weil die Schneidgrade nicht in den Lötspalt ragen. Dadurch, dass der Stanzprozess in rechtwinkliger Beschnittrichtung R aufwändiger ist als das parallele Beschneiden in Tiefziehrichtung, wird der gesamte Herstellungsprozess aufwändiger.at In a first variant, it is advantageous that the cut surfaces the outer shell and the inner shell in the direction of travel R perpendicular to the surface of the edge. The Outer shell is facing outward and the Inner shell cut inwards in direction. Further processing the edges is therefore not necessary to get a sufficient to get the exact joint gap for soldering, because the cutting degrees do not protrude into the soldering gap. Thereby, that the punching process in a rectangular slicing direction R more complex is as the parallel pruning in deep drawing direction, the entire production process more complex.
Eine bevorzugte zweite Variante ist es deshalb, dass die Ränder der Außenschale in Beschnittrichtung P parallel zur Oberfläche des Randes und die Ränder der Innenschale in Beschnittrichtung R rechtwinklig zur Oberfläche des Randes verlaufen. Dadurch ist es möglich, die Kosten und den Aufwand für den Beschnitt der Außenschale zu reduzieren. Durch die Beschnittrichtung P wird der Schneidgrad immer außen an der Schale erzeugt, weshalb die Außenschale so beschnitten wird. Die Innenschale wird in Beschnittrichtung R nach innen hingeschnitten, sodass auch bei dieser Variante die Schneidgrade nicht im Lötspalt angeordnet sind und eine entsprechende Toleranz gewährleistet werden kann.A preferred second variant is therefore that the edges the outer shell in the direction of travel P parallel to the surface the edge and the edges of the inner shell in the direction of slipping R perpendicular to the surface of the edge. Thereby is it possible to reduce the cost and effort for to reduce the trimming of the outer shell. By the Slip direction P, the degree of cutting is always on the outside The shell produces, which is why the outer shell is so trimmed becomes. The inner shell is cut in the direction of travel R inwards, so that even with this variant, the cutting degrees not in the soldering gap are arranged and ensures a corresponding tolerance can be.
Dabei ist es in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Rand der Innenschale und/oder der Rand der Außenschale als Bund mit einem über eine Höhe Hb größeren oder kleineren Durchmesser ausgebildet ist und am Ende des Bundes die Schnittfläche mit dem Schneidgrad angeordnet ist. Durch den Bund wird ein definierter Anschlag erreicht, an dem die Innenschale in der Richtung, in der sie in die Außenschale eingesteckt wird, anschlägt. Durch den Anschlag bzw. den Bund wird wiederum die Höhe des Lötspaltes definiert, durch den sich das Lot flächenförmig ausbreiten kann.there It is advantageously provided that the edge of the inner shell and / or the edge of the outer shell as a covenant with an over a height Hb larger or smaller Diameter is formed and at the end of the collar the cut surface is arranged with the degree of cutting. By the federation becomes a defined Stop reached, at which the inner shell in the direction in which she is plugged into the outer shell, strikes. By the stop or the federal government is in turn the height of Soldering gap defines, through which the solder is planar can spread.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass der Rand der Innenschale im Bereich der Schnittfläche nach innen und/oder der Rand der Außenschale im Bereich der Schnittfläche nach außen umgebogen ist. Dadurch wird sowohl bei Schalen mit Bund als auch bei Schalen ohne Bund erreicht, dass der Abstand vom Schneidgrad einer Schale zur anderen Schale vergrößert wird.in the Connection with the training according to the invention and arrangement, it is advantageous that the edge of the inner shell in the area of the cut surface inwards and / or the edge the outer shell in the area of the cut surface bent over on the outside. This will both bowls with collar as well as in shells without covenant reaches that distance from the cutting degree a shell is enlarged to the other shell.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, dass die beiden Schalen eine Krümmerschale bilden. Krümmerschalen werden bisher in der Praxis aufgrund der fehlenden Maßtoleranzen nicht gelötet.Especially It is also advantageous that the two shells a manifold shell form. Manifold shells are so far in practice due the missing dimensional tolerances are not soldered.
Ferner ist es vorteilhaft, dass eine als Ausgangsstutzen ausgebildete Ausgangsöffnung an der Außenschale und mehrere als Eingangsstutzen ausgebildete Eingangsöffnungen an der Innenschale vorgesehen sind, wobei der Ausgangsstutzen mit einem Ausgangsflansch und die Eingangsstutzen mit jeweils einem Eingangsflansch gasdicht miteinander verbunden sind. Die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung sind erfindungsgemäß nicht im Randbereich angeordnet.Further it is advantageous that an outlet opening designed as an outlet nozzle on the outer shell and several trained as an inlet nozzle Entrance openings are provided on the inner shell, wherein the outlet nozzle with an outlet flange and the inlet nozzle connected in each case with an inlet flange gas-tight are. The inlet opening and the outlet opening are not arranged according to the invention in the edge region.
Dabei ist es von Vorteil, dass die Verbindung zwischen dem Ausgangsstutzen und dem Ausgangsflansch und die Verbindung zwischen den Eingangsstutzen und dem Eingangsflansch als Lötverbindung ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die gesamte Krümmeranordnung in einem Lötprozess herstellen.there It is advantageous that the connection between the outlet nozzle and the outlet flange and the connection between the inlet ports and the input flange is designed as a solder joint. This allows the entire manifold assembly in a soldering process.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass in der Krümmerschale zusätzliche das Abgas leitende Krümmerrohre angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Art von Gehäuse lässt sich nämlich auch dann in einem Fertigungsprozess löten, wenn in den einzelnen Eingangsöffnungen zusätzlich Krümmerrohre angeordnet sind, über die die motorseitigen Krümmerflansche direkt in die Ausgangsöffnung des Gehäuses geführt werden.Furthermore It is advantageous that additional in the manifold shell the exhaust gas conducting manifold pipes are arranged. The inventive Namely type of housing can also be then solder in a manufacturing process, if in the individual Entrance openings arranged in addition manifold pipes are, about the engine side manifold flanges led directly into the outlet opening of the housing become.
Schließlich ist es von Vorteil, dass das Teilstück als Schalldämpfergehäuse, Katalysatorgehäuse oder als Sensorgehäuse ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Gehäuse ist auch für solche Anwendungen vorteilhaft, weil der Herstellungsaufwand durch das Löten verringert wird. Zusätzlich ist das Löten vorteilhaft, weil keine Verunreinigungen oder Schweißreste in die Auspuffanlage gelangen.After all it is advantageous that the section as muffler housing, Catalyst housing or designed as a sensor housing is. The housing according to the invention is Also advantageous for such applications, because of the manufacturing effort through the soldering is reduced. In addition, that is Soldering advantageous because no impurities or weld residues get into the exhaust system.
Vorteilhaft ist die Verwendung eines vorbeschriebenen Teilstücks zur Herstellung einer Abgasanlage für Verbrennungsmotoren.Advantageous is the use of a prescribed section for Production of an exhaust system for internal combustion engines.
Auch ist ein System von Vorteil, das aus einem Teilstück und einer daran anschließenden Abgasanlage besteht.Also is a system of advantage that consists of a section and an adjoining exhaust system exists.
Kern der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Gehäuses aus einem Blechmaterial als Teilstück für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch mindestens folgende Verfahrensschritte:
- a) Tiefziehen der Innenschale und der Außenschale mit Eingangsöffnung und Ausgangsöffnung;
- b) Stanzen der Innenschale und der Außenschale zum Herstellen der Ränder mit i. einer Beschnittrichtung R rechtwinklig zur Oberfläche des Randes und rechtwinklig zur Tiefziehrichtung T und/oder ii. einer Beschnittrichtung P parallel zur Oberfläche des Randes und parallel zur Tiefziehrichtung T;
- c) Einstecken der Innenschale in die Außenschale, sodass die Ränder parallel nebeneinander angeordnet sind;
- d) Positionieren eines Ausgangsflansches an der Ausgangsöffnung und jeweils eines Eingangsflansches an jeweils einer Eingangsöffnung;
- e) Einbringen eines Lots in den jeweiligen Spalt zur Herstellung der Verbindung zwischen der Innenschale und der Außenschale sowie der Verbindungen zwischen der Innenschale und der Außenschale und den jeweiligen Flanschen durch Erhitzen des Teilstücks mit den Flanschen.
- a) deep drawing of the inner shell and the outer shell with inlet opening and outlet opening;
- b) punching the inner shell and the outer shell to produce the edges with i. a slicing direction R perpendicular to the surface of the edge and at right angles to the deep drawing direction T and / or ii. a slicing direction P parallel to the surface of the edge and parallel to the deep drawing direction T;
- c) inserting the inner shell in the outer shell, so that the edges are arranged side by side in parallel;
- d) positioning an output flange at the output port and one input flange at each input port;
- e) introducing a solder in the respective gap for establishing the connection between the inner shell and the outer shell and the connections between the inner shell and the outer shell and the respective flanges by heating the portion with the flanges.
Bei diesem Verfahren ist es im Zusammenhang mit Abgasanlagen vorteilhaft, dass alle Verbindungen auch dann in einem Löt- oder Erhitzungsprozess hergestellt werden können, wenn vor dem Ineinanderstecken der beiden Schalen separate Krümmerrohre in den Schalen angeordnet werden.In this method, it is advantageous in the context of exhaust systems that all connections can be made in a soldering or heating process, even if before the Inei nanderstecken the two shells separate manifold pipes are arranged in the shells.
Dieses Verfahren lässt sich nicht nur für Gehäuse von Teilen einer Abgasanlage anwenden, sondern auch für sonstige Gehäuse, die in pneumatischen oder hydraulischen Anlagen Verwendung finden, wie beispielsweise Druckbehälter, Kessel und Auffangbehälter.This Method can not be used only for housing apply parts of an exhaust system, but also for other housings used in pneumatic or hydraulic Plants are used, such as pressure vessels, Boiler and container.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:Further Advantages and details of the invention are in the claims and explained in the description and illustrated in the figures. It shows:
Die
Eingangsstutzen
Wie
in
In
Zwischen
dem Rand
Nach
dem Tiefziehen der Schalen
Beim
Stanzen beispielsweise einer Innenschale
Wird
eine Schale
In
den Spalt
Nach
dem bisherigen Stand der Technik gemäß
In
Gemäß
Gemäß
Bei
dem Ausführungsbeispiel gemäß
- 11
- Gehäusecasing
- 1010
- Innenschale, Schale, KrümmerschaleInner shell, Shell, manifold shell
- 101101
- Randedge
- 102102
- BeschnittkanteBeschnittkante
- 103103
- Schnittflächesection
- 104104
- Schneidgradcutting degree
- 1111
- Außenschale, SchaleOuter shell Bowl
- 111111
- Randedge
- 112112
- BeschnittkanteBeschnittkante
- 113113
- Schnittflächesection
- 114114
- Schneidgradcutting degree
- 114'114 '
- Schneidgradcutting degree
- 1212
- Oberflächesurface
- 22
- Abgasanlageexhaust system
- 2121
- Filterelementfilter element
- 2222
- Schalldämpfersilencer
- 2323
- Abgasrohreexhaust pipes
- 2424
- Katalysatorcatalyst
- 33
- Eingangsrohr, -öffnung, -stutzenInlet pipe, opening, neck
- 44
- Ausgangsrohr, -öffnung, -stutzenOutlet pipe, opening, neck
- 55
- Lot, Spaltlot, gap
- 66
- Ausgangsflanschoutput flange
- 6161
- Bohrungdrilling
- 77
- Eingangsflanschinlet flange
- 7171
- Bohrungdrilling
- 88th
- Krümmerelbow
- Hbhb
- Höhe Bundheight Federation
- PP
- BeschnittrichtungBeschnittrichtung
- RR
- BeschnittrichtungBeschnittrichtung
- SS
- SchweißnahtWeld
- RR
- TiefziehrichtungThermoforming direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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