DE102011051057A1 - Method for manufacturing tube for exhaust systems of motor vehicles, involves generating regions of higher thickness and other regions of lower thickness in longitudinal direction of strip material - Google Patents

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Abstract

The method involves generating a region (7) of higher thickness and another region (8) of lower thickness in longitudinal direction of the strip material. The strip material or blanks made of strip material are formed into a slotted tube. A closed tube is bent in one of the regions of the tube with higher thickness. An independent claim is also included for a tube for exhaust systems of motor vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen. Abgasrohre für Kraftfahrzeuge werden zur gezielten Abführung des aus dem Motor austretenden Abgase verwendet. Dabei verbinden Abgasrohre Komponenten der Abgasanlage, beispielsweise Katalysatoren, Partikelfilter, Mittel- und Endschalldämpfer, und führen die Abgase schließlich in die Umgebung. The invention relates to a pipe for exhaust systems of motor vehicles. Exhaust pipes for motor vehicles are used for targeted removal of exiting the engine exhaust. This exhaust pipes connect components of the exhaust system, such as catalytic converters, particulate filter, center and rear muffler, and finally lead the exhaust into the environment.

Aus der DE 101 58 358 A1 ist ein Rohr für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen aus mehreren entlang der Rohrlängsachse angeordneten Abschnitten bekannt, deren Dimensionierung an die beim Betrieb des Fahrzeuges auf sie einwirkenden, unterschiedlichen Belastungen angepasst ist. Die Anschlussabschnitte an den Schalldämpfern und die Abschnitte für die Aufhängung sind aus einem Blech dickerer Wandstärke gefertigt als die dazwischen liegenden Abschnitte. Das gesamte Rohr mit dem einzelnen Abschnitten ist aus einer Platine nach „tailored blanks“-Art hergestellt, das heißt die aus einzelnen ebenen, aneinandergeschweißten Blechzuschnitten gebildete Platine wird zu einem Rohr umgeformt und längsnahtgeschweißt. Die Dickensprünge liegen außen, so dass die Abschnitte im Rohrinneren sprungfrei ineinander übergehen, so dass Strömungsverluste verhindert werden. From the DE 101 58 358 A1 a pipe for exhaust systems of motor vehicles is known from several along the pipe longitudinal axis arranged portions whose dimensions are adapted to the operation of the vehicle acting on them, different loads. The mating sections on the mufflers and suspension sections are made of a sheet of thicker wall thickness than the sections therebetween. The entire pipe with the individual sections is made of a "tailored blanks" type board, that is, the board formed from individual flat, welded-together sheet metal blanks is formed into a tube and longitudinally welded. The thickness jumps are on the outside, so that the sections in the tube interior merge without any jump, so that flow losses are prevented.

Aus der DE 42 28 188 A1 ist ein schwingungs-, biegungs- und dehnungsresorbierendes Vorrohr eines Verbrennungsmotors zur dauerhaften Verbindung eines Abgaskrümmers mit einer Katalysatorbirne bekannt. Das Vorrohr ist einstückig mittels Hydroformverfahren hergestellt, hat einen gebogenen Verlauf mit fließenden Übergängen und einen ovalen Querschnitt. Die Wandstärke des Vorrohres ist überall konstant. From the DE 42 28 188 A1 is a vibration, bending and strain-absorbing front pipe of an internal combustion engine for permanently connecting an exhaust manifold with a catalyst bulb known. The pre-pipe is made in one piece by hydroforming, has a curved course with flowing transitions and an oval cross-section. The wall thickness of the front pipe is constant everywhere.

Aus der EP 1 479 458 A2 ist ein Verfahren zum Herstellen von Rohren und Profilen mit über der Länge variabler Wanddicke bekannt. Das Verfahren umfasst die Schritte flexibles Walzen von endlosem Bandmaterial mit in Längsrichtung des Bandmaterials variabler, durchgehend gegenüber der Ausgangsdicke reduzierter Enddicke, Umformen des Bandmaterials zu einem endlosen Rohr oder Profil und Ablängen einzelner Rohr- oder Profilstücke vom endlosen Rohr oder Profil. From the EP 1 479 458 A2 For example, a method of making tubes and profiles with variable wall length is known. The method comprises the steps of flexibly rolling endless strip material having variable longitudinal thickness of the strip material, reduced final thickness relative to the starting thickness, forming the strip material into an endless tube or profile, and cutting individual lengths of tube or profile from the endless tube or profile.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen vorzuschlagen, das einfach und kostengünstig ist, wobei das nach dem Verfahren herzustellende Rohr ein geringes Gewicht aufweisen und gleichzeitig zuverlässig den Belastungen des Rohres bei der Fertigung und im Betrieb standhalten. The present invention has for its object to provide a method for producing a pipe for exhaust systems of motor vehicles, which is simple and inexpensive, wherein the tube to be produced by the method have a low weight and at the same time reliable the loads of the pipe during manufacture and operation withstand.

Die Lösung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines Rohres für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen mit den Schritten:
Flexibles Walzen von Bandmaterial, wobei in Längsrichtung des Bandmaterials eine variable Dicke mit zumindest ersten Bereiche größerer Dicke und zweiten Bereichen geringerer Dicke erzeugt wird,
Umformen des Bandmaterials oder von aus dem Bandmaterial hergestellten Platinen zu einem geschlitzten Rohr,
Längsverschweißen des geschlitzten Rohres, wobei ein im Querschnitt geschlossenes Rohr erzeugt wird,
Biegen des geschlossenen Rohres in zumindest einem der ersten Bereiche des Rohres mit größerer Dicke, wobei durch das Biegen ein gekrümmter Rohrabschnitt erzeugt wird.
The solution consists in a method for producing a pipe for exhaust systems of motor vehicles with the steps:
Flexible rolling of strip material, wherein in the longitudinal direction of the strip material a variable thickness is produced with at least first regions of greater thickness and second regions of smaller thickness,
Forming the strip material or blanks made from the strip material into a slotted tube,
Longitudinal welding of the slotted tube, whereby a tube closed in cross-section is produced,
Bending the closed tube in at least one of the first portions of the tube with a greater thickness, wherein by bending a curved pipe section is generated.

Mit diesem Verfahren wird in vorteilhafter Weise die Herstellung eines gewichtsoptimierten Rohres für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen erreicht, das einfach und kostengünstig ist. Die Wanddicken der Abgasrohre werden durch den Einsatz von flexibel gewalztem Band so gestaltet, dass nur diejenigen Rohrbereiche mit einer relativ hohen Banddicke ausgeführt werden, die während des Herstellungsprozesses oder während des Betriebs im Fahrzeug einer hohen Belastung unterliegen. Gering belastete Bereiche können mit einer relativ geringen Banddicke ausgeführt werden. Insgesamt können die Bauteile mit dem erfindungsgemäßen Verfahren somit unter geringem Aufwand mit signifikant niedrigem Materialeinsatz hergestellt werden, wodurch bei identischer Funktion Rohmaterial und somit Gewicht und Kosten eingespart werden können. Schwankungen der Rohstoffpreise wirken sich somit weniger auf den Preis des einzelnen Produkts aus. With this method, the production of a weight-optimized tube for exhaust systems of motor vehicles is achieved in an advantageous manner, which is simple and inexpensive. The wall thicknesses of the exhaust pipes are designed by the use of flexibly rolled strip so that only those pipe sections are made with a relatively high strip thickness, which are subjected to a high load during the manufacturing process or during operation in the vehicle. Low loaded areas can be made with a relatively small tape thickness. Overall, the components can be produced with the method according to the invention thus with little effort with significantly low material usage, which can be saved with identical function raw material and thus weight and cost. Fluctuations in commodity prices therefore have less impact on the price of the individual product.

Es versteht sich, dass das Rohr je nach Anforderungen zusätzlich zu den ersten Bereichen mit erster Dicke und zweiten Bereichen mit zweiter Dicke auch noch ein oder mehrere weitere Bereiche mit jeweils unterschiedlicher Dicke aufweisen kann. Es ist ferner vorgesehen, dass beim flexiblen Walzen zwischen den ersten Bereichen größerer Dicke und den zweiten Bereichen kleinerer Wanddicke jeweils Übergangsabschnitte gebildet werden, welche insbesondere eine sich über der Länge kontinuierlich ändernde Dicke zwischen den angrenzenden Bereichen größerer beziehungsweise kleinerer Dicke aufweisen. It is understood that, depending on the requirements, the tube may also have one or more further regions, each of different thickness, in addition to the first regions of first thickness and second regions of second thickness. It is further provided that in the flexible rolling between the first regions of greater thickness and the second regions of smaller wall thickness each transition sections are formed, which in particular have a continuously varying over the length thickness between the adjacent regions of greater or smaller thickness.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass beim flexiblen Walzen die Länge und die Dicke des zumindest einen ersten Bereichs in Abhängigkeit vom Krümmungsradius und der Krümmungslänge des beim Biegen zu erzeugenden gekrümmten Rohrabschnitts gestaltet wird. Dabei können beim Biegen stark zu krümmende Rohrabschnitte, das heißt mit einem kleinen Krümmungsradius, im Vorfeld beim flexiblen Walzen mit einer besonders großen Wanddicke gestaltet werden, während Rohrabschnitte mit kleiner Krümmung auch eine geringere Wanddicke aufweisen können. Nach einer günstigen Ausgestaltung ist jedenfalls vorgesehen, dass auch die Rohrabschnitte mit kleiner Krümmung eine größere Materialdicke haben, als die Wandstärke eines geraden Abschnitts des Rohres mit kleinster Materialdicke. According to a preferred embodiment, it is provided that, during flexible rolling, the length and the thickness of the at least one first region are designed as a function of the radius of curvature and the length of curvature of the curved pipe section to be produced during bending. During bending, pipe sections that are very hard to bend, that is to say with a small radius of curvature, can be designed in advance with flexible rolling with a particularly large wall thickness, while Pipe sections with small curvature may also have a smaller wall thickness. In any case, according to a favorable embodiment, it is also provided that the pipe sections with a small curvature have a greater material thickness than the wall thickness of a straight section of the pipe with the smallest material thickness.

Besonders günstig für eine gute Herstellbarkeit und hohe Stabilität ist, wenn die Länge des beim flexiblen Walzen erzeugten zumindest einen ersten Bereichs einer mittlere Länge des beim Biegen erzeugten Rohrabschnitts zumindest etwa entspricht. Mit „zumindest etwa entspricht“ ist gemeint, dass der gekrümmte Abschnitt zumindest größtenteils im Bereich mit größerer Wandstärke liegt, vorzugsweise sogar vollständig innerhalb des Bereichs mit größerer Wandstärke angeordnet ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Rohr den beim Biegen auftretenden erhöhten Belastungen zuverlässig standhält. Vorzugsweise werden mehrere gekrümmte Rohrabschnitte durch Biegen erzeugt, zwischen denen jeweils gerade Rohrabschnitte liegen, wobei das Biegen zur Erzeugung der gekrümmten Rohrabschnitte jeweils in ersten Bereichen des Rohres mit größerer Wanddicke erfolgt. Die Länge des zumindest einen ersten Bereichs mit größerer Dicke ist vorzugsweise auf den zu erzeugenden gekrümmten Rohrabschnitt derart abgestimmt, dass die an den ersten Bereich größerer Dicke anschließenden Übergangsabschnitte nach dem Biegen zumindest teilweise beziehungsweise größtenteils, vorzugsweise sogar vollständig innerhalb des an den gekrümmten Rohrabschnitt anschließenden geraden Rohrabschnitt liegen. Dies gilt in günstiger Weise für alle Übergangsabschnitte, die benachbart zu gekrümmten Abschnitten des fertigen Rohres liegen. Is particularly favorable for a good manufacturability and high stability, if the length of the flexible rolling produced at least a first portion of an average length of the pipe section produced during bending corresponds at least approximately. By "at least approximately" is meant that the curved portion is at least largely located in the region of greater wall thickness, preferably even completely disposed within the region of greater wall thickness. In this way it is ensured that the pipe reliably withstands the increased loads occurring during bending. Preferably, a plurality of curved pipe sections are produced by bending, between each of which are straight pipe sections, wherein the bending to produce the curved pipe sections takes place in each case in the first regions of the tube with a larger wall thickness. The length of the at least one first region having a greater thickness is preferably matched to the curved pipe section to be produced such that the transition sections adjoining the first region of greater thickness after bending at least partially or largely, preferably even completely within the straight following the curved pipe section Pipe section lie. This applies in a favorable manner for all transition sections that are adjacent to curved sections of the finished tube.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Biegen zumindest in einem der ersten Bereiche des Rohres mit größerer erster Dicke erfolgt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die beim Herstellungsprozess stärker belasteten Biegebereiche zuverlässig in der gewünschten Form erzeugt werden. Vorzugsweise haben die dickeren ersten Bereiche des flexibel gewalzten Bandmaterials beziehungsweise des fertigen Rohres eine Dicke von mehr als 0,9 mm, vorzugsweise mehr als 1,0 mm, insbesondere von mehr als 1,1 mm. Die dünneren zweiten Bereiche des flexibel gewalzten Bandmaterials beziehungsweise des fertigen Rohres weisen vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1,0 mm, insbesondere von weniger als 0,9 mm, oder gegebenenfalls sogar weniger als 0,8 mm auf. Zwischen den dickeren ersten Bereichen und den dünneren zweiten Bereichen liegen jeweils Übergangsbereiche, in denen die Wandstärke vorzugsweise kontinuierlich über der Länge variiert. Die Länge der Übergangsbereiche ist im Vergleich mit der Länge der ersten beziehungsweise zweiten Bereiche verhältnismäßig kurz. According to a preferred embodiment, it is provided that the bending takes place at least in one of the first regions of the tube with a greater first thickness. In this way, it is ensured that the bending areas which are subjected to greater stress in the production process are reliably produced in the desired form. The thicker first regions of the flexibly rolled strip material or of the finished tube preferably have a thickness of more than 0.9 mm, preferably more than 1.0 mm, in particular more than 1.1 mm. The thinner second regions of the flexibly rolled strip material or the finished tube preferably have a thickness of less than 1.0 mm, in particular less than 0.9 mm, or possibly even less than 0.8 mm. Between the thicker first regions and the thinner second regions there are transition regions, in which the wall thickness preferably varies continuously over the length. The length of the transition regions is relatively short compared to the length of the first and second regions, respectively.

Nach dem flexiblen Walzen kann das Bandmaterial einer Wärmebehandlung unterzogen werden, und zwar vorzugsweise einem Rekristallisationsglühen. Beim Rekristallisationsglühen wird der Werkstoff auf eine Temperatur knapp oberhalb der Rekristallisationstemperatur erwärmt. Besonders günstig für eine kontinuierliche und damit schnelle Fertigung ist, wenn die Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren erfolgt, beispielsweise mittels induktiver Erwärmung beziehungsweise induktivem Glühen. Dabei durchläuft das Bandmaterial eine Induktionsheizung, mit der Wirbelströme erzeugt werden, welche das Bandmaterial erwärmen. Eine weitere Möglichkeit zur kontinuierlichen Wärmebehandlung bietet das Kontiglühen, bei dem das Bandmaterial durch einen Ofen hindurchgeführt werden. Alternativ kann auch ein Haubenglühen vorgenommen werden, bei dem ein oder mehrere Coils in einen geschlossenen Ofen durchgeglüht werden. After the flexible rolling, the strip material may be subjected to a heat treatment, preferably a recrystallization annealing. In recrystallization annealing, the material is heated to a temperature just above the recrystallization temperature. Particularly favorable for a continuous and thus rapid production, if the heat treatment is carried out in a continuous process, for example by means of inductive heating or inductive annealing. In this case, the strip material passes through an induction heater, are generated with the eddy currents, which heat the strip material. Another possibility for continuous heat treatment is the continuous annealing, in which the strip material is passed through an oven. Alternatively, a bell annealing can be carried out in which one or more coils are annealed in a closed oven.

Durch die Wärmebehandlung werden beim flexiblen Walzen entstandene Verfestigungen des Materials vermindert beziehungsweise aufgelöst. Das gewalzte Bandmaterial erhält wieder einer höhere Duktilität und Dehnbarkeit, so dass es sich in den folgenden Verfahrensschritten leichter weiterverarbeiten lässt, wobei außerdem die Materialeigenschaften des herzustellenden Endproduktes positiv beeinflusst werden. Es versteht sich, dass die Wärmebehandlung für das erfindungsgemäße Verfahren nur optional ist, das heißt, das Bandmaterial kann prinzipiell auch ohne Wärmebehandlung durch Umformung zu einem Rohr weiterverarbeitet werden. By the heat treatment solidification of the material resulting from flexible rolling is reduced or dissolved. The rolled strip material again obtains a higher ductility and ductility, so that it can be processed more easily in the following process steps, wherein, in addition, the material properties of the end product to be produced are positively influenced. It is understood that the heat treatment for the inventive method is only optional, that is, the strip material can in principle be further processed without heat treatment by forming a tube.

Nach einer günstigen Ausgestaltung kann in Ergänzung oder alternativ zur Wärmebehandlung nach dem flexiblen Walzen, auch nach dem Längsverschweißen und vor dem Biegen des Rohres eine Wärmebehandlung des Rohres erfolgen. Dabei wird zumindest ein oder mehrere Teilabschnitte, gegebenenfalls auch das gesamte Rohr wärmebehandelt, insbesondere rekristallisationsgeglüht. Es versteht sich, dass diese Wärmebehandlung in Abhängigkeit der einzustellenden Werkstoffeigenschaften am gesamten Rohr oder auch gezielt nur in Teilbereichen erfolgen kann. Es ist auch denkbar, dass das Rohr ohne zwischengeschaltete Wärmebehandlung nach dem Längsnahtschweißen der Weiterverarbeitung durch Biegen zugeführt wird. Bezüglich der Wärmebehandlung vor dem Biegen des Rohres gilt das oben für die Wärmebehandlung vor dem Rohreinformen Gesagte gleichermaßen, so dass diesbezüglich auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. According to a favorable embodiment, in addition to or alternatively to the heat treatment after the flexible rolling, even after the longitudinal welding and before the bending of the tube, a heat treatment of the tube take place. In this case, at least one or more subsections, if appropriate also the entire tube is heat treated, in particular recrystallization annealed. It is understood that this heat treatment can be carried out depending on the material properties to be set on the entire pipe or even selectively only in some areas. It is also conceivable that the tube without intermediate heat treatment after longitudinal seam welding of the processing by bending is supplied. With respect to the heat treatment before bending the pipe, what has been said above for the heat treatment before the pipe molding equally applies, so that the above description is referred to.

Hinsichtlich der Prozessfolge sind zumindest zwei Möglichkeiten denkbar. Nach einer ersten Möglichkeit erfolgt die Herstellung des Rohres kontinuierlich. Das bedeutet, dass die Prozessschritte flexibles Walzen, gegebenenfalls Rekristallisationsglühen, Einformen zu einem Rohr und Längsnahtschweißen, kontinuierlich am endlosen Material erfolgt. Erst nach dem Umformen und Längsverschweißen des endlosen Rohres erfolgt ein Ablängen zu einzelnen Rohrstücken. Diese Verfahrensführung hat den Vorteil einer hohen Prozessgeschwindigkeit und einer damit verbundenen hohen Effizienz. With regard to the process sequence, at least two options are conceivable. After a first possibility, the production of the tube is carried out continuously. This means that the process steps flexible rolling, if necessary recrystallization annealing, molding into a tube and Longitudinal seam welding, continuous on the endless material. Only after the forming and longitudinal welding of the endless tube is a cutting to individual pieces of pipe done. This procedure has the advantage of a high process speed and high efficiency associated therewith.

Nach einer zweiten Möglichkeit erfolgt die Herstellung des Rohres diskontinuierlich. Das bedeutet, dass das endlose Bandmaterial bereits nach dem Flexiblen Walzen zu einzelnen Platinen abgelängt wird. Anschließend werden die einzelnen Platinen zum Rohrprofil umgeformt und längsnahtgeschweißt, wobei während des Prozesses optional auch eine oder mehrere Wärmebehandlungen zwischengeschaltet sein können. After a second possibility, the production of the tube is discontinuous. This means that the endless strip material is cut to size after the flexible rolls to individual boards. Subsequently, the individual boards are formed into a tube profile and longitudinally welded, during which optionally one or more heat treatments can be interposed.

Die Lösung der obengenannten Aufgabe besteht ferner in einem Rohr für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen, hergestellt nach einer oder mehreren der obengenannten Verfahrensfolgen. Dabei ist vorgesehen, dass das Rohr eine variable Wandstärke über der Länge aufweist und ferner gerade Abschnitte und gebogene Abschnitte, wobei die Dicke des Rohres zumindest einer Teilzahl der geraden Abschnitten kleiner ist als in den gebogenen Abschnitten. The solution to the above object also exists in a pipe for exhaust systems of motor vehicles, manufactured according to one or more of the above-mentioned method sequences. It is provided that the tube has a variable wall thickness over the length and further straight portions and bent portions, wherein the thickness of the tube of at least a part number of the straight portions is smaller than in the bent portions.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Zeichnungsfiguren erläutert. Hierin zeigt: Preferred embodiments will be explained below with reference to the drawing figures. Hereby shows:

1 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform; 1 an inventive method for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle in a first embodiment;

2 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs in einer zweiten Ausführungsform; 2 an inventive method for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle in a second embodiment;

3 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs in einer dritten Ausführungsform; 3 an inventive method for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle in a third embodiment;

4 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs in einer vierten Ausführungsform; 4 an inventive method for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle in a fourth embodiment;

5 in perspektivischer Ansicht einen Teilabschnitt des Bandmaterials nach dem flexiblen Walzen gemäß dem ersten Verfahrensschritt A1, B1, C1 bzw. D1 der in den 14 gezeigten Verfahren; 5 in a perspective view a portion of the strip material after the flexible rolling according to the first method step A1, B1, C1 and D1 of the in 1 - 4 shown methods;

6 im Halblängsschnitt einen Teilabschnitt des fertig hergestellten Rohres nach dem Längsschweißen gemäß dem Verfahrensschritt A3, B3, C4 bzw. D4 der in den 14 gezeigten Verfahren; 6 in the semi-longitudinal section a portion of the finished tube after longitudinal welding according to the process step A3, B3, C4 and D4 in the 1 - 4 shown methods;

7 ein erfindungsgemäßes Rohr für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, hergestellt nach einem der in den 1 bis 4 gezeigten Verfahren, gemäß einer möglichen Ausführungsform vor dem Biegen in Seitenansicht; und 7 a pipe according to the invention for an exhaust system of a motor vehicle, produced according to one of the in the 1 to 4 shown method, according to a possible embodiment before bending in side view; and

8 das Rohr gemäß 7 nach dem Biegen in perspektivischer Ansicht. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs aus einem Bandmaterial 2 nach einer ersten Verfahrensführung A. Im Verfahrensschritt A1 wird das Bandmaterial 2, das im Ausgangszustand auf einem Coil 3 aufgewickelt ist, in einem Walzwerkzeug 11 walzend bearbeitet, und zwar mittels flexiblem Walzen. Hierfür wird das Bandmaterial 2, das vor dem flexiblen Walzen eine weitestgehend konstante Blechdicke über der Länge aufweist, mittels Walzen 4, 5 derart gewalzt, das es längs der Walzrichtung eine variable Blechdicke erhält. Während des Walzens wird der Prozess überwacht und gesteuert, wobei die von einer Blechdickenmessung 6 ermittelten Daten als Eingangssignal zur Steuerung der Walzen 4, 5 verwendet werden. Nach dem flexiblen Walzen gemäß Verfahrensschritt A1 hat das Bandmaterial 2 sich jeweils quer zur Walzrichtung erstreckende Bereiche 7, 8, 9, 10 mit unterschiedlicher Dicke. Ein Abschnitt des flexibel gewalzten Bandmaterials ist als Einzelheit in 5 dargestellt, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird. Das Bandmaterial 2 wird nach dem flexiblen Walzen wieder zum Coil 3 aufgewickelt, so dass es dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt werden kann. Es kann aber auch ohne zwischenzeitliches Aufwickeln direkt weiterverarbeitet werden, was hier jedoch nicht gesondert dargestellt ist. 8th the pipe according to 7 after bending in perspective view. 1 shows a method according to the invention for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle from a strip material 2 after a first process procedure A. In process step A1, the strip material 2 Being in the starting state on a coil 3 is wound in a rolling tool 11 machined rolling, by means of flexible rolling. This is the band material 2 , which has a largely constant sheet thickness over the length before the flexible rolling, by means of rollers 4 . 5 rolled in such a way that it receives a variable sheet thickness along the rolling direction. During rolling, the process is monitored and controlled using a sheet thickness measurement 6 determined data as input to control the rollers 4 . 5 be used. After the flexible rolling according to method step A1, the strip material has 2 each extending transversely to the rolling direction areas 7 . 8th . 9 . 10 with different thickness. A section of the flexibly rolled strip material is shown in detail in FIG 5 will be discussed in more detail below. The band material 2 becomes coil again after flexible rolling 3 wound up so that it can be fed to the next process step. It can also be further processed directly without intermediate winding, which is not shown separately here.

Nach einer günstigen Verfahrensführung ist vorgesehen, dass die dickeren ersten Bereiche 7 des flexibel gewalzten Bandmaterials eine Dicke von mehr als 1,0 mm, insbesondere von mehr als 1,1 mm und weniger als 1,4 mm haben. Die dünneren zweiten Bereiche 8 des flexibel gewalzten Bandmaterials weisen vorzugsweise eine Dicke von weniger als 1,0 mm, insbesondere von weniger als 0,9 mm und mehr als 0,6 mm auf. Zwischen den dickeren ersten Bereichen 7 und den dünneren zweiten Bereichen 8 liegen jeweils Übergangsbereiche 9, 10 in denen die Wandstärke vorzugsweise kontinuierlich über der Länge variiert. Die Länge der Übergangsbereiche 9, 10 ist im Vergleich mit der Länge der ersten beziehungsweise zweiten Bereiche kürzer. After a favorable procedure is provided that the thicker first areas 7 of the flexible rolled strip material have a thickness of more than 1.0 mm, in particular more than 1.1 mm and less than 1.4 mm. The thinner second areas 8th The flexible rolled strip material preferably has a thickness of less than 1.0 mm, in particular less than 0.9 mm and more than 0.6 mm. Between the thicker first areas 7 and the thinner second areas 8th There are transitional areas 9 . 10 in which the wall thickness preferably varies continuously over the length. The length of the transition areas 9 . 10 is shorter compared with the length of the first and second regions, respectively.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt A2 wird das flexibel gewalzte Bandmaterial 2 1 zu einem endlosen Rohr 2 2 umgeformt. Das endlose Rohr 2 2 ist im Querschnitt offen und kann aufgrund des zwischen den freien Kanten längsverlaufenden Schlitzes auch als Schlitzrohr bezeichnet werden. Wie dargestellt, wird das Bandmaterial 2 1 nach dem mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden flexiblen Walzen mit einer ersten Wickelgeschwindigkeit auf einen Coil 3 aufgewickelt und zum Umformen des Bandmaterials zum endlosen Rohr 2 2 mit einer zweiten geringeren Wickelgeschwindigkeit, die auf das Umformen zum endlosen Rohr optimiert ist, von diesem Coil abgewickelt. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, den Verfahrensschritt A2 ohne zwischenzeitliches Aufwickeln zum Coil an den Verfahrensschritt A1 anschließen zu lassen. Dabei kann die Walzgeschwindigkeit an die bestmögliche Umformgeschwindigkeit für das Umformen zum endlosen Rohr angepasst werden, so dass die Verfahrensschritte A1 und A2 synchron ablaufen können. In the subsequent method step A2, the flexibly rolled strip material 2 1 to an endless tube 2 2 reshaped. The endless tube 2 2 is open in cross-section and may also be referred to as a slot tube due to the slot extending longitudinally between the free edges. As shown, the strip material becomes 2 1 after the high speed flexible rolls with a first winding speed on a coil 3 wound up and for forming the strip material for endless tube 2 2 with a second lower winding speed, which is optimized for forming the endless tube, unwound from this coil. However, it is also possible in principle to have method step A2 connected to method step A1 without intermediate winding to the coil. In this case, the rolling speed can be adapted to the best possible forming speed for forming to the endless tube, so that the process steps A1 and A2 can run synchronously.

Das Umformen zum Rohr erfolgt in einer entsprechenden Anlage 20 zum Rundbiegen in Längsrichtung des Bandmaterials mit entsprechender Walzenanordnung mit formgebenden Walzen. Eine solche Anlage umfasst eine Vielzahl von in Produktionsrichtung hintereinanderliegenden Formwalzen mit sich regelmäßig ändernder Walzenform und/oder Achslage. Die Rundbiegeanlage kann beispielsweise in Form einer Rollprofilieranlage gestaltet sein. The forming to the tube takes place in a corresponding plant 20 for round bending in the longitudinal direction of the strip material with a corresponding roller arrangement with shaping rollers. Such a system comprises a multiplicity of shaping rollers arranged one behind the other in the direction of production and having a regularly changing roller shape and / or axial position. The round bending system can be designed for example in the form of a Rollprofilieranlage.

Beim Rundbiegen wird eine an den Bedarf angepasste Kontur des Rohres erzeugt. Insbesondere ist hier möglich, dass Abschnitte mit rundem Querschnitt, aber auch mit ovalem oder elliptischem Querschnitt mittels der Anlage 20 erzeugt werden. Dabei können die ovalen oder elliptischen Querschnitte beispielsweise an den Stellen vorgesehen werden, die in einem nachfolgenden Verfahrensschritt einer Biegeoperation zur Erzeugung eines gekrümmten Rohres unterzogen werden. In round bending, a contour of the pipe adapted to the requirement is generated. In particular, it is possible here that sections with a round cross-section, but also with an oval or elliptical cross-section, by means of the system 20 be generated. In this case, the oval or elliptical cross sections can be provided, for example, at the points which are subjected to a bending operation in a subsequent method step for producing a curved tube.

Nach dem Rundbiegen des Bandmaterials zu einem Schlitzrohr gemäß Verfahrensschritt A2 wird das endlose Schlitzrohr im nachfolgenden Verfahrensschritt A3 zum im Querschnitt geschlossenen Rohr 2 3 längsnahtverschweißt, vorzugsweise im stumpfen Stoß. Das Schweißen wird vorzugsweise mit einem Hochenergiestrahl durchgeführt, beispielsweise mittels Laserschweißen oder Elektronenstrahlschweißen, wobei auch Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) verwendet werden kann. Die Schweißanlage 30 ist in 1 schematisch dargestellt. After the round bending of the strip material to form a slot tube according to method step A2, the endless slot tube in the following method step A3 becomes the tube closed in cross-section 2 3 longitudinally welded, preferably in blunt shock. The welding is preferably carried out with a high-energy beam, for example by means of laser welding or electron beam welding, although tungsten inert gas welding (TIG) can also be used. The welding system 30 is in 1 shown schematically.

Vor dem Schweißen kann optional eine Kantenvorbereitung des Schlitzrohres erfolgen, um ein einheitliches Spaltmaß zu erzeugen. Die Kantenbearbeitung der seitlichen Kanten des Schlitzrohres kann beispielsweise durch Fräsen oder Hobeln erfolgen. Before welding, an edge preparation of the slot pipe can optionally be carried out in order to produce a uniform gap dimension. The edge processing of the lateral edges of the slot tube can be done for example by milling or planing.

Nach dem Längsverschweißen wird das endlose Rohr 2 3 anschließend im Verfahrensschritt A4 in einer Schneidanlage 40 zu einzelnen Rohrstücken 2 4 abgelängt. Ein abgelängtes Rohr 2 4 ist als Einzelheit beispielhaft in 7 dargestellt, die weiter unten noch näher beschrieben wird. After longitudinal welding becomes the endless tube 2 3 then in process step A4 in a cutting system 40 to individual pipe sections 2 4 cut to length. A cut pipe 2 4 is exemplary in detail 7 represented, which will be described in more detail below.

Im nachfolgenden Verfahrensschritt A5 werden die Rohrstücke 2 4 in einer Biegeanlage einem Biegeprozess unterzogen, um die endgültige Form des Abgasrohres 2 5 für die Abgasanlage herzustellen. Das Biegen erfolgt in einer Biegeanlage, die hier nicht dargestellt ist. Das Biegen des längsverschweißten Rohres 2 wird in den ersten Bereichen 7 mit größerer Dicke durchgeführt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die beim Herstellungsprozess stärker belasteten Biegebereiche zuverlässig in der gewünschten Form erzeugt werden. Durch das Biegen werden gekrümmte Rohrabschnitte 13, 15, 17, 19, 22 erzeugt, wobei zwischen zwei gekrümmten Rohrabschnitten jeweils ein gerader Rohrabschnitt 12, 14, 16, 18, 21, 23 angeordnet sind. Das zu einem Abgasrohr fertig hergestellte Rohr 2 5 ist in 8 als Einzelheit gezeigt, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird. In the subsequent method step A5, the pipe sections 2 4 subjected to a bending process in a bending machine to the final shape of the exhaust pipe 2 5 for the exhaust system produce. The bending takes place in a bending plant, which is not shown here. Bending the longitudinally welded pipe 2 will be in the first areas 7 performed with greater thickness. In this way, it is ensured that the bending areas which are subjected to greater stress in the production process are reliably produced in the desired form. The bending causes curved pipe sections 13 . 15 . 17 . 19 . 22 generated between two curved pipe sections each have a straight pipe section 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 are arranged. The finished pipe to an exhaust pipe 2 5 is in 8th shown as a detail, which will be discussed in more detail below.

Es ist vorgesehen, dass die Längen der ersten Bereiche 7 mit größerer Dicke jeweils so auf die Länge der zu erzeugenden gekrümmten Rohrabschnitte 13, 15, 17, 19, 22 abgestimmt sind, dass die erzeugten gekrümmten Rohrabschnitte nach dem Biegen zumindest weitestgehend innerhalb des jeweiligen ersten Bereichs mit größerer Dicke liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Rohr den beim Biegen auftretenden erhöhten Belastungen zuverlässig standhält und ausreichend Material zum Dehnen auf den außenliegenden Radien zur Verfügung steht, so dass das fertige Rohr auch in den gekrümmten Bereichen 13, 15, 17, 19, 22 eine ausreichende Stabilität aufweist. Des weiteren ist erkennbar, dass die an die ersten Bereiche 7 größerer Dicke anschließenden Übergangsabschnitte 9, 10 nach dem Biegen zumindest größtenteils im Bereich der geraden Rohrabschnitte 12, 14, 16, 18, 21, 23 liegen. Es versteht sich, dass auch in geraden Bereichen des Rohres, die im späteren Betrieb erhöhten Belastungen unterliegen, eine erhöhte Blechdicke vorgesehen werden kann. It is envisaged that the lengths of the first areas 7 with greater thickness in each case so on the length of the curved pipe sections to be produced 13 . 15 . 17 . 19 . 22 are tuned that the curved pipe sections produced after bending are at least largely within the respective first region of greater thickness. In this way it is ensured that the tube reliably withstands the increased loads occurring during bending and that sufficient material is available for stretching on the external radii, so that the finished tube is also in the curved areas 13 . 15 . 17 . 19 . 22 has sufficient stability. Furthermore, it can be seen that the first areas 7 greater thickness subsequent transition sections 9 . 10 after bending at least for the most part in the area of the straight pipe sections 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 lie. It is understood that even in straight areas of the tube, which are subject to increased loads in later operation, an increased sheet thickness can be provided.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs nach einer zweiten Verfahrensführung B. Diese entspricht in weiten Teilen dem Verfahren gemäß 1, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise abgewandelte Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1. Im folgenden wird im wesentlichen auf die Unterschiede des vorliegenden Verfahrens eingegangen. 2 shows a method according to the invention for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle according to a second process control B. This largely corresponds to the method according to 1 , so that reference is made to the above description in terms of similarities. The same or modified components are provided with the same reference numerals, as in 1 , In the following, essentially the differences of the present method will be discussed.

Die Verfahrensschritte B1 (walzende Bearbeitung), B2 (Umformen zum Schlitzrohr) und B3 (Längsnahtschweißen) sind identisch mit den entsprechenden Verfahrensschritten A1, A2 und A3 des in 1 gezeigten Verfahrens. Im Unterschied zu dem Verfahren nach 1 findet vorliegend nach dem Längsnahtschweißen gemäß Verfahrensschritt B3 im nachfolgenden Verfahrensschritt B4 eine Wärmebehandlung des längsgeschweißten Rohres statt. The process steps B1 (rolling finishing), B2 (forming to the slit pipe) and B3 (longitudinal seam welding) are identical to the corresponding process steps A1, A2 and A3 of the in 1 shown method. Unlike the method after 1 finds in the present case the longitudinal seam welding according to process step B3 in the subsequent process step B4, a heat treatment of the longitudinally welded pipe instead.

Hierfür durchläuft das Rohr 2 im kontinuierlichen Verfahren einem Wärmebehandlungsanlage 50, die in 2 schematisch dargestellt ist. In der Wärmebehandlungsanlagen 50 wird das längsgeschweißte Rohr 2 3 geglüht, und zwar vorzugsweise rekristallisationsgeglüht. Die Wärmebehandlung kann beispielsweise mittels einer sogenannten Kontiglühanlage, bei der das Rohr 23 durch einen Ofen hindurchgeführt wird, oder auch mittels induktiver Erwärmung erfolgen. For this purpose, the tube passes through 2 in a continuous process, a heat treatment plant 50 , in the 2 is shown schematically. In the heat treatment plants 50 becomes the longitudinally welded pipe 2 Annealed 3 , preferably recrystallization annealed. The heat treatment, for example, by means of a so-called Kontiglühanlage, in which the pipe 23 passed through an oven, or by means of inductive heating.

Es ist möglich, einzelne Teilabschnitte des Rohres oder auch das gesamte Rohr einer Wärmebehandlung zu unterziehen. Besonders günstig im Hinblick auf eine effiziente Verfahrensführung ist es, wenn die Bereiche, welche nachfolgend einer Biegeoperation unterzogen werden, geglüht werden. Hiermit werden in diesen Bereichen gegebenenfalls vorhandene Verfestigungen des Materials vermindert beziehungsweise aufgelöst. Das Rohrmaterial erhält eine höhere Duktilität und Dehnbarkeit, so dass es sich im späteren Biegeverfahren B6 leichter verarbeiten lässt. Außerdem werden durch die Wärmebehandlung die Materialeigenschaften des herzustellenden Endproduktes positiv beeinflusst. It is possible to subject individual sections of the tube or the entire tube to a heat treatment. It is particularly favorable with regard to efficient process management if the areas which are subsequently subjected to a bending operation are annealed. Hereby, any existing solidification of the material in these areas is reduced or dissolved. The pipe material obtains a higher ductility and ductility, so that it can be processed more easily in the later B6 bending process. In addition, the material properties of the final product to be produced are positively influenced by the heat treatment.

Nach dem Verfahrensschritt B4 der Wärmebehandlung wird das Rohr 2 4 weiterverarbeitet. Dabei entsprechen die Verfahrensschritte B5 (Ablängen des Rohres) und B6 (Biegen des Rohres) der vorliegenden Ausführungsform den Verfahrensschritten A4 und A5 aus 1, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. After process step B4 of the heat treatment, the tube 2 4 further processed. Here, the process steps B5 (cutting of the pipe) and B6 (bending of the pipe) of the present embodiment correspond to the process steps A4 and A5 1 , to the description of which reference is made.

In 3 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs nach einer dritten Verfahrensführung C gezeigt. Diese entspricht in weiten Teilen dem Verfahren B gemäß 2, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise abgewandelte Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 2. Im folgenden wird im wesentlichen auf die Unterschiede des vorliegenden Verfahrens eingegangen. In 3 an inventive method for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle according to a third process control C is shown. This largely corresponds to method B according to 2 , so that reference is made to the above description in terms of similarities. The same or modified components are provided with the same reference numerals, as in 2 , In the following, essentially the differences of the present method will be discussed.

Der Verfahrensschritt C1 (flexibles Walzen) ist identisch mit dem entsprechenden Verfahrensschritt B1 des in 2 gezeigten Verfahrens. Im Unterschied zu dem Verfahren nach 2 findet vorliegend nach dem flexiblen Walzen gemäß Verfahrensschritt C1 im nachfolgenden Verfahrensschritt C2 eine Wärmebehandlung des flexibel gewalzten Bandmaterials 2 1 statt. Hierfür wird das Bandmaterial 2 1 vorzugsweise einem Rekristallisationsglühen unterzogen, bei dem der Werkstoff auf eine Temperatur knapp oberhalb der Rekristallisationstemperatur erwärmt wird. Die Wärmebehandlung kann, wie dargestellt, mittels Haubenglühen erfolgen, bei dem ein oder mehrere Coils 3 in einen geschlossenen Ofen 60 durchgeglüht werden. Alternativ ist es auch möglich, die Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren durchzuführen, beispielsweise mittels induktiver Erwärmung oder mittels Kontiglühen. The method step C1 (flexible rolling) is identical to the corresponding method step B1 of FIG 2 shown method. Unlike the method after 2 In the present case, after the flexible rolling according to method step C1 in the subsequent method step C2, a heat treatment of the flexibly rolled strip material takes place 2 1 instead. This is the band material 2 1 is preferably subjected to recrystallization annealing in which the material is heated to a temperature just above the recrystallization temperature. The heat treatment can, as shown, be carried out by means of bell annealing, in which one or more coils 3 in a closed oven 60 be annealed. Alternatively, it is also possible to carry out the heat treatment in a continuous process, for example by means of inductive heating or by means of continuous annealing.

Durch die Wärmebehandlung werden in vorteilhafter Weise beim flexiblen Walzen entstehende Verfestigungen des Materials reduziert. Das gewalzte Bandmaterial erhält wieder einer höhere Duktilität und Dehnbarkeit, so dass es sich beim nachfolgenden Umformen zum Rohr leichter weiterverarbeiten lässt. As a result of the heat treatment, solidifications of the material resulting from flexible rolling are advantageously reduced. The rolled strip material again receives a higher ductility and ductility, so that it can be processed further during the subsequent forming into a tube.

Nach der Wärmebehandlung gemäß Verfahrensschritt C2 wird das Rohr 2 2 seiner weiteren Verarbeitung zugeführt. Dabei entsprechend die Verfahrensschritte C3 (Umformen zum Schlitzrohr), C4 (Längsnahtschweißen), C5 (Wärmebehandlung), C6 (Ablängen des Rohres) und C7 (Biegen des Rohres) der vorliegenden Ausführungsform den Verfahrensschritten B2 bis B6 des Verfahrens gemäß 2, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. After the heat treatment according to method step C2, the tube 2 2 fed to its further processing. Incidentally, the process steps C3 (forming into the slit pipe), C4 (longitudinal seam welding), C5 (heat treatment), C6 (cutting the pipe), and C7 (bending the pipe) of the present embodiment correspond to the process steps B2 to B6 of the process according to FIG 2 , to the description of which reference is made.

4 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Rohres für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs nach einer vierten Verfahrensführung D. Diese entspricht in weiten Teilen dem Verfahren gemäß 1, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird. Dabei sind gleiche beziehungsweise abgewandelte Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 1. Im folgenden wird im wesentlichen auf die Unterschiede des vorliegenden Verfahrens eingegangen. Mit dem vorliegenden Verfahren werden die einzelnen Rohre diskontinuierlich erzeugt, im Gegensatz zu den Verfahren gemäß den 1 bis 3, bei denen eine kontinuierliche Fertigung stattfindet. 4 shows a method according to the invention for producing a pipe for an exhaust system of a motor vehicle according to a fourth process management D. This largely corresponds to the method according to 1 , so that reference is made to the above description in terms of similarities. The same or modified components are provided with the same reference numerals, as in 1 , In the following, essentially the differences of the present method will be discussed. With the present method, the individual tubes are produced discontinuously, in contrast to the methods according to the 1 to 3 in which a continuous production takes place.

Der Verfahrensschritt D1 (walzende Bearbeitung) ist identisch mit dem entsprechenden Verfahrensschritt A1 des in 1 gezeigten Verfahrens. Im Unterschied zu dem Verfahren nach 1 findet vorliegend nach dem flexiblen Walzen gemäß Verfahrensschritt D1 im nachfolgenden Verfahrensschritt D2 zunächst ein Glätten des flexibel gewalzten Bandmaterials statt. Das Glätten des Bandmaterials erfolgt in einer Bandrichtvorrichtung 70. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass auch nach dem Verfahrensschritt A1 des in 1 gezeigten Verfahrens, beziehungsweise auch der in den 2 und 3 gezeigten Verfahren, ebenfalls ein Glätten des flexibel gewalzten Bandmaterials vorgenommen werden kann. The method step D1 (rolling finishing) is identical to the corresponding method step A1 of FIG 1 shown method. Unlike the method after 1 In the present case, after the flexible rolling according to method step D1, in the following method step D2, first a smoothing of the flexibly rolled strip material takes place. The smoothing of the strip material takes place in a band straightening device 70 , In this context, it should be noted that even after method step A1 of in 1 shown method, or even in the 2 and 3 shown method, also a smoothing of the flexible rolled strip material can be made.

Nach dem Glätten wird das Bandmaterial gemäß Verfahrensschritt D3 zu einzelnen Platinen abgelängt. Das Ablängen erfolgt in einer Trennvorrichtung 80. In 4 ist in der Fertigungsfolge hinter der Trennvorrichtung 80 schematisch eine Platine 2 3 erkennbar, die dann einer Weiterverarbeitung zugeführt wird. Ein Abschnitt der Platine 2 3 ist im Detail auch in 5 dargestellt, die weiter unten noch näher beschrieben wird. After smoothing, the strip material is cut to individual boards according to method step D3. The cutting is done in a separator 80 , In 4 is behind the separator in the production sequence 80 schematically a circuit board 2 3 recognizable, which is then fed to a further processing. A section of the board 2 3 is also in detail in 5 represented, which will be described in more detail below.

Die vom Bandmaterial 2 1 einzeln abgelängten Platinen 2 3 werden anschließend zu Rohren 2 4 umgeformt. Das Umformen wird vorzugsweise mittels eines Tiefziehwerkzeugs 90 bewerkstelligt. Hierfür wird die Platine 2 3 in das Tiefziehwerkzeug eingelegt und mittels Stempel, Gegenstempel und Matrize zu einem Rohr 2 4 mit längsverlaufendem Schlitz zwischen den Kanten umgeformt. The from the band material 2 1 individually cut-to-size boards 2 3 then become pipes 2 4 reshaped. The forming is preferably by means of a thermoforming tool 90 accomplished. This is the board 2 3 inserted into the thermoforming tool and by means of punch, counter punch and die to a tube 2 4 formed with längsverlaufendem slot between the edges.

Nach dem Umformen der Platine zu einem Rohr gemäß Verfahrensschritt D3 wird das geschlitzte Rohr 2 4 im nachfolgenden Verfahrensschritt D4 längsnahtgeschweißt. Dies geschieht mittels eines Schweißwerkzeugs 30, welches in 4 schematisch dargestellt ist. Als Schweißverfahren kommen beispielsweise Laserschweißen und Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) in Frage. After forming the blank into a tube according to method step D3, the slotted tube 2 4 longitudinally welded in the subsequent process step D4. This is done by means of a welding tool 30 which is in 4 is shown schematically. As a welding process, for example, laser welding and tungsten inert gas welding (TIG) in question.

Abschließend wird das längsnahtgeschweißte Rohr 2 5 im Verfahrensschritt D5 einem Biegeprozess unterzogen, der dem Verfahrensschritt A5 aus 1 entspricht, auf deren Beschreibung insofern Bezug genommen wird. Finally, the longitudinally welded pipe 2 5 subjected in step D5 a bending process, the process step A5 from 1 corresponds to whose description in this respect reference is made.

Es versteht sich, dass auch bei der vorliegenden Verfahrensführung Abwandlungen, insbesondere ergänzende Zwischenschritte oder nachfolgende Verfahrensschritte vorgenommen werden können. Beispielsweise kann auch bei der Verfahrensführung gemäß 4 nach dem Längsnahtschweißen eine Wärmebehandlung der Rohre erfolgen, wie sie oben im Zusammenhang mit dem Verfahrensschritt B4 gemäß 2 beziehungsweise C5 gemäß 3 beschrieben ist. Durch eine Wärmebehandlung zumindest von Teilabschnitten des Rohres vor dem Biegeprozess wird eine günstige Gefügestruktur geschaffen, so dass beim Biegen auch hohe Umformgrade ohne Schwächung oder Schädigung des Materials erreicht werden können. Ebenso ist es denkbar, dass das Bandmaterial nach dem flexiblen Walzen einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wie im Zusammenhang mit dem Verfahrensschritt C2 gemäß 3 beschrieben. It goes without saying that modifications, in particular supplementary intermediate steps or subsequent method steps, can also be made in the present process control. For example, in the process according to 4 after the longitudinal seam welding, a heat treatment of the tubes take place, as described above in connection with the method step B4 according to FIG 2 or C5 according to 3 is described. By means of a heat treatment of at least partial sections of the pipe before the bending process, a favorable microstructure is created, so that even high degrees of deformation can be achieved during bending without weakening or damaging the material. It is also conceivable that the strip material is subjected to a heat treatment after the flexible rolling, as in connection with the method step C2 according to FIG 3 described.

In 5 ist ein Abschnitt des nach dem flexiblen Walzen vorliegenden Bandmaterials, respektive der geglätteten Platine gezeigt. Hier sind erste Bereiche 7 mit einer größeren Blechdicke und zweite Bereiche 8 mit einer kleineren Blechdicke zu erkennen. Dabei haben die dickeren ersten Bereiche 8 vorzugsweise eine Dicke von mehr als 1,1 mm, während die dünneren zweiten Bereiche vorzugsweise eine Dicke von weniger als 0,9 mm aufweisen. Zwischen den dickeren ersten Bereichen 7 und den dünneren zweiten Bereichen 8 liegen jeweils Übergangsbereiche 9, 10, in denen die Wandstärke vorzugsweise kontinuierlich über der Länge in Produktionsrichtung abnimmt (9) oder zunimmt (10). Die Länge der Übergangsbereiche 9, 10 ist im Vergleich mit der Länge der ersten und zweiten Bereiche 7, 8 verhältnismäßig kürzer. In 5 a section of the strip material present after the flexible rolling, respectively the smoothed board is shown. Here are the first areas 7 with a larger sheet thickness and second areas 8th to recognize with a smaller sheet thickness. Here are the thicker first areas 8th preferably a thickness of more than 1.1 mm, while the thinner second regions preferably have a thickness of less than 0.9 mm. Between the thicker first areas 7 and the thinner second areas 8th There are transitional areas 9 . 10 in which the wall thickness preferably decreases continuously over the length in the direction of production ( 9 ) or increases ( 10 ). The length of the transition areas 9 . 10 is in comparison with the length of the first and second areas 7 . 8th relatively shorter.

6 zeigt einen Abschnitt des Rohres im Halblängsschnitt in perspektivischer Ansicht nach dem Umformen zum Rohr gemäß Verfahrensschritt A2, B2, C3 beziehungsweise D4. Hier sind die Bereiche 7, 8, 9 und 10 am umgeformten Rohr 2 zu erkennen. 6 shows a section of the tube in the semi-longitudinal section in a perspective view after the forming of the tube according to method step A2, B2, C3 and D4. Here are the areas 7 . 8th . 9 and 10 on the formed tube 2 to recognize.

In 7 ist ein erfindungsgemäßes Rohr für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs gezeigt, welches nach einem der im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist, nach dem Längsverschweißen und Ablängen, das heißt in (noch) geradem Zustand. Es ist erkennbar, dass das Rohr 2 dickere erste Bereiche 7 17 7, dünnere zweite Bereiche 8 18 6, sowie Übergangsabschnitte 9 19 6 und 10 110 6 aufweist, die schraffiert dargestellt sind. In 7 a pipe according to the invention for an exhaust system of a motor vehicle is shown, which according to one of the in connection with the 1 to 4 after longitudinal welding and cutting, that is in (still) a straight state. It can be seen that the pipe 2 thicker first areas 7 1 - 7 7 , thinner second areas 8th 1 - 8th 6 , as well as transition sections 9 1 - 9 6 and 10 1 - 10 6 , which are shown hatched.

8 zeigt das Rohr gemäß 7 nach dem anschließenden Biegevorgang gemäß dem in den 1 bis 4 beschriebenen Verfahrensschritten A5, B6, C7, respektive D6. 8th shows the pipe according to 7 after the subsequent bending process according to the in the 1 to 4 described process steps A5, B6, C7, respectively D6.

Das Rohr hat einen gekrümmten Verlauf, der an die individuellen Bauraumverhältnisse des Kraftfahrzeugs angepasst ist. Es ist erkennbar, dass das Rohr 2, ausgehend vom ersten Ende 24, zunächst einen geraden Abschnitt 12 aufweist mit den Dickenbereichen 7 1, 9 1, 8 1, an den sich ein gekrümmter Abschnitt 13 anschließt, der weitestgehend im Dickenbereich 7 2 liegt. Der gekrümmte Abschnitt 13 geht in einen geraden Abschnitt 14 über, der weitestgehend im Dickenbereich 8 2 liegt und an dessen Ende wieder ein gekrümmter Abschnitt 15 anschließt. Jeweils in den Übergängen zwischen dem Dickenbereich 8 2 geringerer Dicke zu den beiden gekrümmten Abschnitten 13, 15 befinden sich die Übergangsbereiche 9 2, 10 2 mit variabler Materialdicke. An den gekrümmten Abschnitt 15 schließt wieder ein gerader Abschnitt 16 sowie ein abgewinkelter Abschnitt 17 an, der vollständig innerhalb eines ersten Bereichs 7 4 mit größerer Materialdicke liegt. In diesem abgewinkelten Abschnitt 17 kann beispielsweise eine Aufhängung für das Abgasrohr 2 vorgesehen sein. Im Anschluss an den abgewinkelten Abschnitt 17 folgen wieder ein gerader Abschnitt 18, der im wesentlichen im zweiten Dickenbereich 8 4 mit geringer Wandstärke liegt, ein gekrümmter Abschnitt 19, der im wesentlichen im ersten Dickenbereich 7 5 mit größerer Wandstärke angeordnet ist, ein gerader Abschnitt 21 im Dickenbereich 8 5, eine Krümmung 22 und, am zweiten Ende 25, wieder ein gerader Abschnitt 23. Das Ende des geraden Abschnitts 23 hat einen ersten Dickenbereich 7 7 mit größerer Materialdicke, so dass hier eine erhöhte Stabilität zum Verbinden mit einem Anschlussbauteil, beispielsweise einem Katalysator oder einem Schalldämpfer gegeben ist. The tube has a curved course, which is adapted to the individual space conditions of the motor vehicle. It can be seen that the pipe 2 , starting from the first end 24 , first a straight section 12 having the thickness ranges 7 1 , 9 1 , 8th 1 , to which a curved section 13 connects, largely in the thickness range 7 2 lies. The curved section 13 goes into a straight section 14 over, the broadest in the thickness range 8th 2 is located and at the end of a curved section again 15 followed. Each in the transitions between the thickness range 8th 2 lesser thickness to the two curved sections 13 . 15 are the transition areas 9 2 , 10 2 with variable material thickness. At the curved section 15 closes again a straight section 16 and an angled section 17 that is completely within a first range 7 4 is greater material thickness. In this angled section 17 For example, a suspension for the exhaust pipe 2 be provided. Following the angled section 17 follow again a straight section 18 which is essentially in the second thickness range 8th 4 is of low wall thickness, a curved section 19 which is essentially in the first thickness range 7 5 with greater wall thickness is arranged, a straight section 21 in the thickness range 8th 5 , a curvature 22 and, at the second end 25 , again a straight section 23 , The end of the straight section 23 has a first thickness range 7 7 with greater material thickness, so that here an increased stability for connection to a connection component, such as a catalyst or a silencer is given.

Es versteht sich, dass das in 7, respektive 8, gezeigte Dickenprofil des Rohres nur beispielhaft ist und selbstverständlich auch andere Dickenverläufe über der Länge denkbar sind. It is understood that in 7 , respectively 8th , Thickness profile of the tube shown is only exemplary and of course other thicknesses over the length are conceivable.

Der Vorteil der obenbeschriebenen Verfahren besteht jeweils darin, dass sich damit gewichtsoptimierte Rohre für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen herstellen lassen. Dabei werden die Wanddicken der Abgasrohre durch den Einsatz von flexibel gewalztem Band insbesondere in den gekrümmten Abschnitten mit erhöhter Materialdicke ausgeführt, so dass hier während des Herstellungsprozesses und im Einbauzustand während des Betriebs im Fahrzeug den auftretenden Belastungen zuverlässig standhalten. Geringer belastete Bereiche, insbesondere gerade Abschnitte des Rohres, können mit einer relativ geringen Materialdicke ausgeführt werden, so dass die Abgasrohre insgesamt mit geringem Aufwand mit signifikant niedrigem Materialeinsatz hergestellt werden können. The advantage of the method described above is that it makes it possible to produce weight-optimized tubes for exhaust systems of motor vehicles. The wall thicknesses of the exhaust pipes are carried out by the use of flexibly rolled strip, especially in the curved sections with increased material thickness, so that reliably withstand the loads occurring during the manufacturing process and in the installed state during operation in the vehicle. Less stressed areas, in particular straight sections of the pipe, can be made with a relatively small material thickness, so that the exhaust pipes can be made overall with little effort with significantly lower material usage.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Halbzeug, Rohr Semi-finished product, tube
33
Coil coil
44
Walze roller
55
Walze roller
66
Banddickenregelung Strip thickness control
77
erster Bereich first area
88th
zweiter Bereich second area
99
Übergangsbereich Transition area
1010
Übergangsbereich Transition area
1111
Walzwerkzeug rolling tool
12, 14, 16, 18, 21, 2312, 14, 16, 18, 21, 23
gerader Abschnitt straight section
13, 15, 17, 19, 2213, 15, 17, 19, 22
gekrümmter Abschnitt curved section
2424
erstes Ende first end
2525
zweites Ende second end
2020
Rundbiegeanlage Bending conditioning
3030
Längsschweißanlage Longitudinal welding system
4040
Ablängwerkzeug Ablängwerkzeug
5050
Wärmebehandlungsanlage Heat treatment plant
6060
Wärmebehandlungsanlage Heat treatment plant
7070
Bandrichtwerkzeug Strip straightening tool
8080
Vereinzelungswerkzeug separating tool
9090
Umformwerkzeug forming tool

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 4228188 A1 [0003] DE 4228188 A1 [0003]
  • EP 1479458 A2 [0004] EP 1479458 A2 [0004]

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Rohres (2) für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen mit den Schritten: Flexibles Walzen von Bandmaterial, wobei in Längsrichtung des Bandmaterials eine variable Dicke mit zumindest ersten Bereichen (7) größerer Dicke und zweiten Bereichen (8) geringerer Dicke erzeugt wird, Umformen des Bandmaterials oder von aus dem Bandmaterial hergestellten Platinen zu einem geschlitzten Rohr, Längsverschweißen des geschlitzten Rohres, wobei ein im Querschnitt geschlossenes Rohr erzeugt wird, Biegen des geschlossenen Rohres in zumindest einem der ersten Bereiche (7) des Rohres mit größerer Dicke, wobei durch das Biegen ein gekrümmter Rohrabschnitt (13, 15, 17, 19, 22) erzeugt wird. Method for producing a pipe ( 2 ) for exhaust gas systems of motor vehicles, comprising the steps of: flexible rolling of strip material, wherein in the longitudinal direction of the strip material a variable thickness having at least first regions ( 7 ) of greater thickness and second areas ( 8th ), forming the strip material or blanks made of the strip material into a slotted tube, longitudinally welding the slotted tube to produce a tube closed in cross-section, bending the closed tube in at least one of the first regions (Fig. 7 ) of the tube of greater thickness, wherein by bending a curved pipe section ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim flexiblen Walzen die Länge und die Dicke des zumindest einen ersten Bereichs (7) in Abhängigkeit vom Krümmungsradius und der Krümmungslänge des beim Biegen zu erzeugenden gekrümmten Rohrabschnitts (13, 15, 17, 19, 22) gestaltet wird. Method according to claim 1, characterized in that, during flexible rolling, the length and the thickness of the at least one first region ( 7 ) as a function of the radius of curvature and the length of curvature of the curved pipe section to be produced during bending ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) is designed. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des beim flexiblen Walzen erzeugten zumindest einen ersten Bereichs (7) einer mittlere Länge des beim Biegen erzeugten gekrümmten Rohrabschnitts (13, 15, 17, 19, 22) zumindest etwa entspricht. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the length of the at least one first region generated during flexible rolling ( 7 ) an average length of the curved pipe section produced during bending ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) at least approximately. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gekrümmte Rohrabschnitte (13, 15, 17, 19, 22) durch Biegen erzeugt werden, an deren Enden oder zwischen denen jeweils gerade Rohrabschnitte (12, 14, 16, 18, 21, 23) liegen, wobei das Biegen zur Erzeugung der gekrümmten Rohrabschnitte (13, 15, 17, 19, 22) jeweils in ersten Bereichen (7) des Rohres (2) mit größerer Wanddicke erfolgt. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of curved pipe sections ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) are produced by bending, at their ends or between which respectively straight pipe sections ( 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 ), wherein the bending to produce the curved pipe sections ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) in the first areas ( 7 ) of the pipe ( 2 ) takes place with a larger wall thickness. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim flexiblen Walzen zwischen den ersten Bereichen (7) größerer Dicke und den zweiten Bereichen (8) kleinerer Wanddicke jeweils Übergangsabschnitte (9, 10) gebildet werden, welche insbesondere eine sich über der Länge kontinuierlich ändernde Dicke aufweisen. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during flexible rolling between the first regions ( 7 ) of greater thickness and the second regions ( 8th ) smaller wall thickness each transitional sections ( 9 . 10 ) are formed, which in particular have a continuously changing thickness over the length. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des zumindest einen ersten Bereichs (7) mit größerer Dicke auf die Länge des zu erzeugenden gekrümmten Rohrabschnitts (13, 15, 17, 19, 22) derart abgestimmt ist, dass die an den ersten Bereich (7) größerer Dicke anschließenden Übergangsabschnitte (9, 10) nach dem Biegen zumindest weitestgehend innerhalb des an den gekrümmten Rohrabschnitt (13, 15, 17, 19, 22) anschließenden geraden Rohrabschnitts (12, 14, 16, 18, 21, 23) liegen. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the length of the at least one first region ( 7 ) with a greater thickness on the length of the curved pipe section ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) is tuned to the first area ( 7 ) of greater thickness subsequent transition sections ( 9 . 10 ) after bending at least as far as possible within the curved pipe section ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ) subsequent straight pipe section ( 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 ) lie. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Flexiblen Walzen des Bandmaterials und vor dem Umformen zum Rohr (2) als weiterer Schritt eine Wärmebehandlung vorgesehen ist, wobei eine Rekristallisation des Materials erfolgt. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that after the flexible rolling of the strip material and before forming the tube ( 2 ) is provided as a further step, a heat treatment, wherein a recrystallization of the material takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Längsverschweißen und vor dem Biegen des Rohres (2) als weiterer Schritt eine Wärmebehandlung zumindest von Teilabschnitten des Rohres (2) vorgesehen ist, wobei eine Rekristallisation des Materials erfolgt. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that after longitudinal welding and before bending of the tube ( 2 ) as a further step, a heat treatment at least of subsections of the tube ( 2 ) is provided, wherein a recrystallization of the material takes place. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung zumindest in den Bereichen (7) erfolgt, welche nachfolgend einer Biegeoperation zur Erzeugung der gekrümmten Abschnitte (13, 15, 17, 19, 22) unterzogen werden. A method according to claim 8, characterized in that the heat treatment at least in the areas ( 7 ), which following a bending operation to produce the curved sections ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren, insbesondere durch induktives Glühen oder durch Kontiglühen, erfolgt. A method according to claim 8 or 9, characterized in that the heat treatment in the continuous process, in particular by inductive annealing or by continuous annealing, takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Rohres (2) diskontinuierlich erfolgt, das heißt, dass nach dem Flexiblen Walzen ein Ablängen des Bandmaterials zu einzelnen Platinen erfolgt, wobei die Platinen dann anschließend zum Rohrprofil umgeformt werden. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the production of the tube ( 2 ) takes place discontinuously, that is, after the flexible rolling, a cutting of the strip material to individual boards takes place, wherein the boards are then subsequently converted to the tube profile. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Rohres (2) kontinuierlich erfolgt, das heißt, dass nach dem Umformen und Längsverschweißen des endlosen Rohres ein Ablängen des endlosen Rohres zu einzelnen Rohren erfolgt. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the production of the tube ( 2 ) takes place continuously, that is, after the forming and longitudinal welding of the endless tube, a cutting of the endless tube to individual tubes takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Bereiche (7) eine Dicke von mehr als 0,9 mm, insbesondere von mehr als 1,0 mm aufweisen, und dass die zweiten Bereiche (8) eine Dicke von weniger als 0,9 mm, insbesondere von weniger als 0,8 mm aufweisen. Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the first areas ( 7 ) have a thickness of more than 0.9 mm, in particular more than 1.0 mm, and that the second regions ( 8th ) have a thickness of less than 0.9 mm, in particular less than 0.8 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff zur Herstellung des Rohres ein Stahlwerkstoff, insbesondere Edelstahl verwendet wird. Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that a steel material, in particular stainless steel is used as a material for the production of the tube. Rohr (2) für Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Rohr eine variable Wandstärke über der Länge aufweist, wobei das Rohr gerade erste Abschnitte (12, 14, 16, 18, 21, 23) und gekrümmte zweite Abschnitte (13, 15, 17, 19, 22) aufweist, wobei die Dicke des Rohres (2) zumindest einer Teilzahl der geraden ersten Abschnitte (12, 14, 16, 18, 21, 23) kleiner ist als in den gekrümmten zweiten Abschnitten (13, 15, 17, 19, 22). Pipe ( 2 ) for exhaust systems of motor vehicles, manufactured according to one of claims 1 to 14, wherein the tube has a variable wall thickness over the length, the tube being straight first sections ( 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 ) and curved second sections ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ), wherein the thickness of the tube ( 2 ) at least a part number of the straight first sections ( 12 . 14 . 16 . 18 . 21 . 23 ) is smaller than in the curved second sections ( 13 . 15 . 17 . 19 . 22 ).
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