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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfer- oder
Katalysatorgehäuses,
welches an wenigstens einem seiner Enden wenigstens ein Anschluss-Endstück umfasst,
das einen geringeren Querschnitt als das Gehäuse aufweist und die Integration
dieses Letzteren in eine Auspuffanlage für ein Kraftfahrzeug ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung findet folglich ihre Anwendung auf dem Gebiet
der Herstellung eines Rohres durch Formpressen, das für eine Verwendung
im Automobilsektor vorgesehen ist, insbesondere um als äußeres Gehäuse eines
Schalldämpfers oder
eines Katalysators zu dienen, der sich in die Struktur einer Auspuffanlage
einfügt.
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Es
ist bekannt, derartige rohrförmige
Gehäuse
vorzusehen, die an ihren Enden durch einen Eintrittskonus und einen
Austrittskonus abschließen,
die in ein Rohr-Teilstück
mit reduziertem Durchmesser münden,
entweder durch ein mechanisches Schweißverfahren oder durch Drückwalzen.
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In
dem ersten Fall ergibt sich dieses Gehäuse zum Beispiel aus dem Tiefziehen
zweier Halbschalen, die durch Schweißung auf Höhe einer Trennebene oder durch
die Schweißung
zweier Konen an den Enden eines Rohr-Teilstückes zusammengefügt werden.
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Die
Lösung
des Drückwalzens
führt nicht
nur zu Produkten mit niedrigeren Herstellungskosten, da sie weniger
Herstellungszeit erfordert, sondern außerdem zu Produkten, die widerstandsfähiger sind.
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Es
ist insbesondere aus dem Dokument
EP-A-0.916.428 ein
derartiges Verfahren und Vorrichtung zum Drückwalzen von zylindrischen
Gehäusen
bekannt, die für
die Gestaltung eines Schalldämpfers
oder eines Katalysators vorgesehen sind.
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Falls
durch Drückwalzen,
ist es zu diesem Zweck üblich,
derartig auf den Querschnitt des Teils einzuwirken, dass es Abschnitte
mit mehr oder weniger großem
Durchmesser aufweist, wobei das schließlich erzielte Teil seine Symmetrie
in Bezug auf seine Ursprungsachse im Allgemeinen bewahrt.
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Nun
muss eben auf diesem Gebiet der Schalldämpfer- oder Katalysatorgehäuse und
wegen der Einbau-Anforderungen einer Auspuffanlage in einem Kraftfahrzeug
das Anschluss-Endstück
im Bereich des Eintrittskonus oder des Austrittskonus sehr häufig eine
Orientierung aufweisen, die in Bezug auf diejenige der Achse des
Gehäuses
verschieden ist.
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In
diesem Dokument
EP-A-0.916.428 ist Aufgabe des
Verfahrens und der Vorrichtung, genau derartige Gehäuse zu erzielen,
die den obigen Anforderungen genügen.
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Insbesondere
ist bei Durchführung
des Drückwalzens
vorgesehen, dem Gehäuse
mit Hilfe von ersten Antriebsmitteln eine Translationsbewegung im
Wesentlichen in eine Richtung senkrecht zur Achse dieses Gehäuses zu
verleihen, um durch das Werkzeug zum Drückwalzen das Endstück, das
in einen solchen Eintritts- oder Austrittskonus mündet, zu verschieben
oder aus dem Zentrum zu bringen.
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Die
in diesem vorhergehenden Dokument offenbarte Lösung ermöglicht es noch, diesem Gehäuse eine
Drehbewegung um eine Achse zu verleihen, die senkrecht zu ihr steht,
um diesem Mündungs-Endstück eine
derartige andere Orientierung zu geben, dass seine Achse nicht mehr
parallel zu Achse des Gehäuses
verläuft.
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Die
dem Gehäuse
verliehene Schwenkachse wird in Abhängigkeit vom erwünschten
Ergebnis festgelegt.
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Dennoch
ergibt sich, dass es trotz vielfacher Beweglichkeit bezüglich des
Gehäuses
in Bezug auf das Werkzeug zum Drückwalzen
nicht möglich
ist, ein Schalldämpfer-
oder auch Katalysatorgehäuse
zu erzielen, dass sich für
sämtliche
Einbausituationen in einer Auspuffanlage in einem Kraftfahrzeug
eignet.
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Insbesondere,
wenn berücksichtigt
wird, dass sich die Achse dieses Gehäuses in einer horizontalen
Ebene befindet und nach Verformung sich die Achse des Anschluss-Endstückes eines
Anschluss- oder Austrittkonus selbst in einer parallelen horizontalen
Ebene befindet.
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Alles
in allem kann diese Achse des Anschluss-Endstückes die horizontale Ebene
des Gehäuses
nicht schneiden.
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Das
Verfahren des Drückwalzens
ermöglicht es
so nicht, ein Anschluss-Endstück
zu erzielen, dessen Achse mit der allgemeinen Achse des Rohres, von
dem es ausgeht, einen Winkel von größer als 30° aufweist, obgleich es gewisse
Vorteile gegenüber dem
mechanischen Schweißen
aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung kann ohne weiteres eine Lösung zu diesem Problem liefern,
insbesondere für
die Schwierigkeiten, denen man bei den gegenwärtig bekannten Lösungen begegnet,
um das in einen Eintritts- oder Austrittskonus mündende Endstück passend
in sämtliche
Richtungen in Bezug auf die Achse des Gehäuses auszurichten.
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So
kann durch die vorliegende Erfindung einer viel größeren Anzahl
von besonderen Situationen entsprochen werden, denen im Rahmen der
Konzeption von Schalldämpfer-
oder Katalysatorgehäusen begegnet
werden.
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Zu
diesem Zweck erlaubt es die Erfindung ebenso, die mechanisch geschweißten Fabrikationen
noch mehr zu verringern, welche, wie es weiter oben ausgeführt wurde,
aus verschiedenen Gründen nicht
zur Zufriedenheit führen.
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Zu
diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung eine Verfahren zur Herstellung
eines Schalldämpfer-
oder Katalysatorgehäuses,
umfassend an wenigstens einem seiner Enden wenigstens ein Anschluss-Endstück mit geringerem
Querschnitt für dessen
Integration in eine Auspuffanlage für ein Kraftfahrzeug, dadurch
gekennzeichnet, dass ausgehend von einem Rohr, insbesondere von
zylindrischer Form, dieses Letztere an dem Ende insbesondere durch
Drückwalzen
oder Tiefziehen geschlossen wird und durch Durchbohren und Ziehen
das Anschluss-Endstück
im Bereich oder in der Nähe
dieses geschlossenen Endes des Rohres hergestellt wird.
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Gemäß einer
ersten Durchführungsmöglichkeit
dieses Verfahrens nach Schließen
eines Endes des Rohres und Herstellung des Anschluss-Endstückes kann
durch Drückwalzen
oder anderes das andere Ende des Rohres geschlossen werden, im vorliegenden
Fall nach Einführen
eines Katalysator-Körpers
oder von Bauteilen eines Schalldämpfers,
und es kann durch Durchbohren und Ziehen wenigstens ein anderes
Anschluss-Endstück
im Bereich dieses anderen geschlossenen Endes des Rohres hergestellt
werden.
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Gemäß einem
Merkmal des vorliegenden Verfahrens kann das Ziehen ausgeführt werden,
indem vom Inneren des Rohres aus verfahren wird.
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Gemäß einer
weiteren Durchführungsform kann
das Ziehen ausgeführt
werden, indem von außerhalb
des Rohres verfahren wird.
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Außerdem ist
das vorliegende Verfahren ebenfalls dadurch gekennzeichnet, dass
für das Schließen wenigstens
eines der Enden des Rohres mit Drückwalzen verfahren wird. Vorteilhafterweise wird
dieser Schritt des Drückwalzens
unter Hitze vorgenommen.
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Zu
diesem Zweck wird dieser Schritt des Drückwalzens vorzugsweise durch
Erhitzen durch Induktion durchgeführt, wenn mittels eines Flammen-Brenners
erhitzt werden kann.
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Gemäß einem
zusätzlichen
Merkmal wird der Schritt des Ziehens mit Hilfe eines drehbaren, ausdehnbaren
Dorns durchgeführt,
der nach Durchbohren in das Rohr eingeführt wird.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal sieht das Verfahren noch vor, dass an dem anderen
Ende des Rohres durch Drückwalzen
ein Konus hergestellt wird, der in ein Anschluss-Endstück mit geringerem Querschnitt
mündet.
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Es
ist gemäß einem
zusätzlichen
Merkmal ebenfalls vorstellbar, im Bereich des anderen Endes des
Rohres einen Konus, der mit einem Anschluss-Endstück versehen
ist, durch Schweißen
anzusetzen.
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So
ist es Dank der vorliegenden Erfindung, die es ermöglicht,
ein Anschluss-Endstück
zu bilden, dessen Achse mit der Achse des Rohres einen Winkel mit
unbegrenztem Wert aufweist, möglich,
dessen Orientierung in Bezug auf die begegneten Anforderungen anzupassen
und Schalldämpfer-
und Katalysatorgehäuse
für Kraftfahrzeuge
zu entwerfen, die geeignet sind, sich in ein Auspuffsystem perfekt
zu integrieren, ohne auf ein Verfahren mit mechanischem Schweißen zurückgreifen
zu müssen,
wie es gegenwärtig
notwendig ist.
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Die
Erfindung wird bei der Lektüre
der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, die sich auf
Ausführungsbeispiele
bezieht, die als Anhaltspunkt und nicht limitierend angegeben werden.
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Das
Verständnis
der vorliegenden Beschreibung wird in Hinsicht auf die in der Anlage
beigefügten
Zeichnungen erleichtert, in denen:
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1 einer
schematischen perspektivischen Ansicht eines Schalldämpfer- oder
Katalysatorgehäuses
entspricht, wie es durch die Durchführung des vorliegenden Verfahrens
erzielt wird,
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2 bis 5 verschiedene
Durchführungsformen
aufeinander folgender Schritte des vorliegenden Verfahrens darstellen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Gehäusen 1 für Katalysatoren
oder Schalldämpfern
von Kraftfahrzeugen, Dank dessen es möglich ist, Anschluss-Endstücke zu bilden,
die für
eine perfekte Integration in ein Auspuffsystem in die zweckmäßige Richtung
verlaufen, ohne dass es Begrenzungen in den Gestaltungen gibt, wie es
im Allgemeinen der Fall mit den herkömmlichen Verfahren ist.
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Das
vorliegende Verfahren sieht beispielsweise in besonders vorteilhafter
Art und Weise vor, in einem ersten Schritt ein erstes Ende
2 eines
Rohres
3, das einen Querschnitt zum Beispiel von zylindrischer
Form aufweist, durch Drückwalzen
oder durch Tiefziehen, wie es zum Beispiel in dem Dokument
DE-197 34 198 offenbart
ist, zu schließen.
Durch diese Schräge
kann diesem Ende
2 dieses Rohres
3 eine variable
Form verliehen werden. Insbesondere kann es durch im Wesentlichen
ovale Form
4 festgelegt sein, wie es in den Figuren der
Zeichnungen dargestellt ist, ganz so, dass es einen Querschnitt
in der Form eines Flansches aufweisen kann.
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Gemäß einem
Merkmal des vorliegenden Verfahrens ist es vorgesehen, im Falle
des Drückwalzens,
diesen Vorgang unter Hitze durchzuführen, einerseits, um zu verhindern,
das Rohr 3 unter der Einwirkung von Spannungen, die mit
diesem Schritt einhergehen, zu beschädigen, andererseits, um ein
völliges
und hermetisches Verschließen
des Endes 2 des Rohres 3 durch Schweißung Dank
der zugeführten
thermischen Energie zu erzielen.
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Zu
diesem Zweck sieht das Verfahren vor, dieses Ende 2 vorzugsweise
durch Induktion zu erhitzen. Dennoch kann sich jedes andere Aufheizmittel, insbesondere
ein Flammen-Brenner, ebenso eignen.
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Es
wird festgestellt werden, dass nach dem Verschließen dieses
Endes 2 des Rohres 3 von dem anderen Ende 5 aus
und vor dem Eingriff eines Katalysatorkörpers 6 ein Ausfütterungs-Konus 7 eingeführt werden
kann, wie es schematisch in 3 dargestellt
ist. Es ist so möglich,
eine thermische Isolation durch Luftspalt 8 an dem Ende 2 dieses
Rohres 3 zu definieren.
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In
einem zweiten Schritt wird mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges 9, 9A in
der Nähe
dieses Endes 2 an der Stelle, an welcher ein Anschluss-Endstück zu bilden
gewünscht
wird, eine Durchbohrung bewerkstelligt, wobei präzisiert wird, dass dieses Ende 2 des
Rohres 3, falls notwendig, mehrere Anschluss-Endstücke aufnehmen
kann. Dies kann zum Beispiel für
einen Katalysator der Fall sein, der dafür vorgesehen ist, stromabwärts eines Auspuffkrümmers angeordnet
zu werden.
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Die
so bewerkstelligte und, im vorliegenden Fall, den Ausfütterungs-Konus 7 durchdringende Öffnung 10 wird
dann gezogen, bis ein Anschluss-Endstück 11 erzielt wird,
das eine Form, Abmessungen und eine Orientierung aufweist, die perfekt
für dessen Integration
in das vorgesehene Auspuffsystem angepasst sind.
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Indem
auf diese Weise verfahren wird, ist es besonders bequem, ein Anschluss-Endstück 11 herzustellen,
dessen Achse Y mit der Achse X des Rohres 3 einen Winkel α von unbegrenzter
Größe bildet, der
durchaus mehr als 30° aufweisen
kann.
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Um
einen gegebenen Winkel α zu
erhalten, genügt
es eigentlich, das Ende 2, in dem Fall im Rahmen der dargestellten
Ausführungsform
die ovale Zone 4 oder deren Nachbarschaft, an entsprechender
Stelle zu durchbohren, bevor die so bewerkstelligte Öffnung 10 gezogen
wird.
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Es
ist selbstverständlich
möglich,
ein Anschluss-Endstück 12 im
Bereich des anderen Endes 5 des Rohres zu gestalten, nachdem
jedoch in das Innere des Gehäuses
der Katalysatorkörper 6 oder die
komplementären
Komponenten, wie Ablenkbleche oder anderes, des Schalldämpfers eingebracht sind.
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Ein
zweites Anschluss-Endstück 12 kann
auf dieselbe Weise wie das erste hergestellt werden, indem zunächst, insbesondere
durch Drückwalzen, das
andere Ende 5 des Rohres 3 geschlossen wird, dann
durch derartiges Ziehen einer zuvor an der geeigneten Stelle durchbohrten Öffnung 10,
dass die gewünschte
Orientierung erzielt wird.
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Das
Verfahren kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden, um derartige Ergebnisse zu
erzielen.
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Um
insbesondere das Rohr 3 an einem seiner geschlossenen Enden 2, 5 oder
in der Nähe
dieser Letzteren zu durchbohren, kann mit Lochung, wie in 2 ersichtlich
ist, verfahren werden. Das Werkzeug 9, ein Lochstempel 13 in
dem Fall, wirkt von Außen
unter Zusammenwirkung mit einem Gegenstempel 14, der zuvor
in das Rohr 3 eingeführt
wurde, ein. Es ist noch vorstellbar, von innen mittels des Lochstempels
einzuwirken, wobei der Gegenstempel in diesem Fall die Position
an der Außenseite
des Rohres 1 einnimmt.
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Um
die Öffnung 10 zu
bewerkstelligen, kann ebenfalls ein drehendes Werkzeug 9A zum
Durchbohren verwendet werden, insbesondere ein Bohrer, wie es in 3 dargestellt
worden ist.
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Die Öffnung 10,
die durch Lochung oder mit Hilfe eines Bohrers erzeugt wurde, umfasst
in diesem Stadium des Verfahrens einen Querschnitt, der kleiner
ist als der des Anschluss-Endstückes 11, 12,
das schließlich
hergestellt werden soll.
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Was
den Schritt des Ziehens dieser Öffnung 10 betrifft,
so kann er auch noch auf verschiedene Weisen, wie es in den 4 und 5 ersichtlich
ist, vorgenommen werden.
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Insbesondere
kann vom Inneren des Rohres 3 aus mit Hilfe eines Werkzeuges 15,
insbesondere ein Lochstempel 16, mit größerem Querschnitt als jener
der Öffnung 10,
eingewirkt werden. Außerhalb und
in der Umgebung dieser Letzteren wird, ganz wie zuvor, ein Gegenstempel 17,
in der Form einer Matrize, angeordnet. So wird das Metall gleichzeitig
zur Außenseite
des Rohres 3 hin gezogen und getrieben, um ein Anschluss-Endstück 11 oder 12 mit
gewünschtem
Durchmesser zu bilden. Außerdem
ist es ebenfalls möglich,
dieses Ziehen von der Außenseite des
Rohres 3 her vorzunehmen, wie es in 5 schematisiert
ist, um ein völlig
vergleichbares Ergebnis zu erzielen. In diesem Fall wird das Werkzeug 15A,
um diesen Schritt des Ziehens zu bewerkstelligen, vorzugsweise durch
einen drehbaren, ausdehnbaren Dorn 18 bestimmt, der in
das Innere des Rohres 3 durch diese bereits an einem geschlossenen Ende 2, 5 des
Rohres 3 durchbohrte Öffnung 10 eingeführt wird.
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Dieser
Dorn 18 erlaubt es schließlich, das Metall zu verformen,
um ein Anschluss-Endstück 11, 12 von
Form, Abmessung und Orientierung in Übereinstimmung mit den anfänglich identifizierten
Einbau-Anforderungen zu bilden.
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Selbstverständlich schließt das vorliegende Verfahren
dennoch nicht aus, zur Herstellung des wenigstens einen der Anschluss-Endstücke 11, 12 auf
die traditionellen Methoden und Werkzeuge zurückzugreifen.
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Beispielsweise
ist es durchaus vorstellbar, an einem ersten Ende 2 des
Rohres 3 ein Anschluss-Endstück 11, 12 gemäß den Schritten,
die soeben beschrieben worden sind, zu bewerkstelligen und dann
im Bereich des zweiten, noch nicht modifizierten Endes 5 fortzufahren,
um zum Beispiel durch Drückwalzen
einen Konus herzustellen, der in ein Anschluss-Endstück mit kleinerem
Querschnitt mündet.
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In
demselben Sinn ist es noch möglich,
an diesem zweiten Ende 5 durch Schweißung einen Konus anzusetzen,
der mit einem Anschluss-Endstück versehen
ist.
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Aus
dem Vorangegangenen ist somit klar, dass es das vorliegende Verfahren
auf sehr einfache Weise erlaubt, die zuvor beschriebenen verschiedenen
Nachteile zu beheben und die Reihe von Gehäusen für Katalysatoren oder Schalldämpfer, die
durch Drückwalzen
hergestellt sind und dafür
vorgesehen sind, in Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen eingesetzt
zu werden, beträchtlich
zu erweitern, sowohl im Bereich ihrer Strukturen als auch in Bereich
der Formgebung dieser Letzteren.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfer- oder
Katalysatorgehäuses
(1) umfassend, an wenigstens einem seiner Enden (2, 5)
wenigstens ein Anschluss-Endstück
(11, 12) mit geringerem Querschnitt für dessen Integration
in eine Auspuffanlage für
ein Kraftfahrzeug. Dieses Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass ausgehend von einem Rohr (3), insbesondere von zylindrischer
Form, dieses Letztere an dem Ende (2) geschlossen wird
und durch Durchbohren und Ziehen das Anschluss-Endstück (11)
im Bereich oder in der Nähe
dieses geschlossenen Endes (2) des Rohres (3)
hergestellt wird.
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