DE19749447A1 - Doppelwandrohr mit Ringspalt - Google Patents
Doppelwandrohr mit RingspaltInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein verformtes Doppelwandrohr
aus Metall, bestehend aus einem Außenrohr und einem
Innenrohr, wobei zwischen der Innenwandung des
Außenrohres und der Außenwandung des Innenrohres ein
Spalt angeordnet ist sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines derartigen Doppelwandrohres.
Derartige Doppelwandrohre finden als Auspuffrohre
sowie als Rohre in Katalysatoranlagen von
Verbrennungskraftmaschinen Verwendung. Da bei ihrem
Einsatz das Innenrohr von heißen Verbrennungsgasen
beaufschlagt ist, wird von diesen Doppelwandrohren eine
hohe Wärme- und Schalldämmung gefordert. Dieser Forderung
steht in aller Regel die Verformbarkeit des
Doppelwandrohres entgegen, weil sich während des
Verformungsvorganges Kontaktflächen zwischen der
Innenwandung des Außenrohres und der Außenwandung des
Innenrohres ergeben können.
Ein bekanntes verformtes Doppelwandrohr dieser Art
gemäß der DE 40 39 735 A1 weist in dem Spalt hochfeste,
asbestfreie Dämmlagen oder ein metallisches Gitter oder
einen schüttfähigen Isolationsstoff auf, um das
Doppelwandrohr in einem weiten Bereich biegefähig zu
erhalten, da die eingepreßte Dämmlage mit verformt werden
kann. Da derartige feste Dämmstoffe stets gegenüber einem
Ringspalt zwischen dem Innen- und dem Außenrohr sowohl
die Wärmeleitfähigkeit als auch die Schallübertragung im
Zwischenraum heraufsetzen, hat man bei einem durch
offenkundige Vorbenutzung bekannt gewordenen
Doppelwandrohr den Zwischenraum zwischen dem Außenrohr
und dem Innenrohr zunächst vor der Verformung mit einem
Granulat gefüllt und dieses nach der Verformung zu
entfernen versucht. Die Entfernung dieses Granulates
gestaltet sich je nach der Kompliziertheit der Verformung
schwierig, zeitaufwendig und entsprechend kostenträchtig.
Ein weiteres bekanntes Doppelwandrohr der eingangs
genannten Art ist in der DE-OS 29 15 838 offenbart und
besteht aus einem mit Längsprofilen versehenen und einem
glatten Rohr, wobei das profilierte Rohr das Innen- oder
Außenrohr bildet. Dadurch entstehen zwischen der
Außenwandung des Innenrohres und der Innenwandung des
Außenrohres eine Vielzahl von Spalten, jedoch eine ebenso
große Anzahl von Stegen, welche die Schalldämmung
herabsetzen und die Wärmeleitfähigkeit vergrößern.
Dadurch wird dieses Doppelwandrohr für den erstrebten
Verwendungszweck untauglich.
Dies hat offenkundig auch der Erfinder der
EP 0 047 525 erkannt und in dem Zwischenraum zwischen dem
Außenrohr und dem Innenrohr entweder eine Lage aus
verbrennbarem Material oder eine Lage aus
wärmewiderstandsfähigem Material oder einer Mischung aus
verbrennbarem Material und widerstandsfähigem Material
vorgeschlagen. Dabei sollte das verbrennbare Material aus
synthetischen Dammharzen, behandeltem Papier oder
Papierbrei und die wärmewiderstandsfähigen Materialien
aus Glas oder Asbest bestehen. Letzteres ist aus
gesundheitlichen Gründen nicht mehr zulässig, weil es bei
einer Beschädigung des Außenrohres in die Atmosphäre
gelangen kann.
Zur Herstellung eines solchen Rohres ist in dieser
Vorveröffentlichung ein Verfahren offenbart, bei welchem
von zwei Coils je ein Blech für das Innenrohr und ein
weiteres für das Außenrohr mit einer dazwischen
befindlichen Lage aus den vorbeschriebenen Stoffen
gleichfalls von einem Coil gemeinsam in eine
Profilierungsanlage einlaufen und dort jedes Rohr
getrennt für sich an seinen Längsnähten durch eine
Hochfrequenzschweißung verschweißt werden. Um dabei den
energielosen Strom infolge von Ferriten oder ähnlichem
herabzusetzen, ist im Innenraum des Innenrohres ein
Scheinwiderstand angeordnet. Das Ergebnis ist ein Rohr
mit einem Spalt, der in der Innenwandung des Außenrohres
und der Außenwand des Innenrohres mit unterschiedlicher
Dicke verläuft. Bei einer Verformung dieses
Doppelwandrohres können sich in der Innenwandung des
Außenrohres und der Außenwandung des Innenrohres
Kontaktbereiche ergeben, welche die Schalldämmung
herabsetzen und die Wärmeleitfähigkeit erhöhen.
Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verformtes
Doppelwandrohr der eingangs genannten Art zu schaffen,
das sich bei preiswerter Herstellung durch eine hohe
Wärme- und Schalldämmung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit dem eingangs genannten
Gattungsbegriff dadurch gelöst, daß das Außenrohr mit dem
Innenrohr durch eine gemeinsame, beide Rohre längsseitig
verschließende Schweißnaht verbunden ist und sich zu
beiden Seiten dieser Schweißnaht ein kontinuierlicher,
sichelförmiger Ringspalt erstreckt, der entweder
teilevakuiert mit Luft oder einem Gasgemisch gefüllt ist.
Durch diesen kontinuierlichen, sichelförmigen Ringspalt
in Verbindung mit der Luft- bzw. Gasfüllung oder der
Teilevakuierung wird gegenüber anderen bekannten
Doppelwandrohren dieser Gattung die Wärmeleitfähigkeit um
ein Vielfaches herabgesetzt, weil Luft- und Gasgemische
gegenüber sämtlichen festen Stoffen bei gleicher
Temperatur die geringste Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
Ferner wird durch diesen Ringspalt die
Schallintensität der das Innenrohr durchströmenden Gase
herabgesetzt, sei es durch Schallabsorption, Reflexion
oder Interferenz. Beide Rohre sind nur noch durch die
schmale Schweißnaht miteinander verbunden, durch welche
allein eine Wärme- und Schallübertragung vom Innenrohr
auf das Außenrohr stattfinden kann. Da dieser
Übertragungsbereich jedoch derartig schmal ist, macht er
sich in nicht mehr feststellbarer Weise bemerkbar.
Aus den Fig. 10 und 11 der EP 0 047 525 ist ein
Verfahren zur Herstellung eines verformbaren
Doppelwandrohres mit Ringspalt bekannt, bei dem zwei
übereinanderliegende, metallische Bleche, vorzugsweise
aus Edelstahl, in einer Profiliereinrichtung gemeinsam zu
einem Doppelwandrohr mit einem Außenrohr und einem
Innenrohr verformt werden.
Ausgehend von diesem bekannten Verfahren, wird das
der Erfindung zugrundeliegende Problem dadurch gelöst,
daß die Rohre mit einer gemeinsamen Schweißnaht
verschlossen, verbunden sowie anschließend verformt
werden und sodann die beiden Enden des verformten
Doppelwandrohres am Außenrohr verschlossen, das Innenrohr
allseitig, hingegen das Außenrohr nur an seiner
Innenseite von einer Druckflüssigkeit mit einem Druck bis
zu 6000 bar beaufschlagt werden und das Außenrohr zur
Bildung eines Ringspaltes aufgeweitet wird.
Die Schweißnaht kann entweder mittels einer Laser- oder
einer Wolfram-Inertgasschweißung oder mittels einer
Hochfrequenzschweißung erstellt werden.
Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, daß nach
einer konventionellen Verformung des Doppelwandrohres
außer der gemeinsamen Schweißnaht keine kontaktierenden
Bereiche zwischen der Innenwandung des Außenrohres und
der Außenwandung des Innenrohres vorhanden sind. Der
Ringspalt, ob mit Luft oder einem Gasgemisch gefüllt oder
teilevakuiert, gewährleistet eine entsprechend niedrige
Wärmeleitfähigkeit bei hoher Schalldämmung. Die
gleichzeitige Verformung und Verschweißung des
Innenrohres mit dem Außenrohr gestattet nicht nur eine
preiswerte Herstellung beider Rohre, sondern auch ein
homogenes Gefüge der einzigen Schweißnaht beider Rohre,
so daß sich bei der Verformung keine Ungleichmäßigkeiten
ergeben können.
Nach einer zweiten Ausführungsalternative wird das
der Erfindung zugrundeliegende Problem bei einem
gattungsgemäßen Doppelwandrohr dadurch gelöst, daß das
Außenrohr und das Innenrohr durch getrennte Schweißnähte
längsverschlossen und lediglich an ihren Enden
miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen den
verschlossenen Enden der Ringspalt mit gleichmäßiger
Dicke erstreckt, der entweder teilevakuiert oder mit Luft
gefüllt ist. Ein solches unverformtes Doppelwandrohr ist
aus Fig. 6 der EP 0 047 525 entnehmbar.
Um ein solches Rohr zu verformen, muß nach dem
darauf Bezug nehmenden Offenbarungsgehalt der Ringspalt
zwischen der Innenwandung des Außenrohres und der
Außenwandung des Innenrohres mit einem dämmenden Granulat
gefüllt und nach der Verformung wieder entfernt werden,
was ein solches Doppelwandrohr indiskutabel kompliziert
und verteuert.
Bei dem erfindungsgemäßen Rohr ist darüber hinaus
die Relativlage der Schweißnähte zueinander beliebig.
Dieses Rohr wird mit seinem Ringspalt nach einem
zweiten erfindungsgemäßen Verfahren dadurch hergestellt,
daß zwei getrennt profilierte und getrennt an je einer
Längsnaht verschweißte Rohre zu einem Doppelwandrohr
ineinandergefügt, durch Kalibrierung reibschlüssig
zueinander festgesetzt, sodann verformt, hiernach die
beiden Enden des verformten Doppelwandrohres außenseitig
am Außenrohr verschlossen, das Innenrohr allseitig,
hingegen das Außenrohr nur an seiner Innenseite von einer
Druckflüssigkeit mit einem Druck bis zu 6000 bar
beaufschlagt werden und zur Bildung eines Ringspaltes das
Außenrohr aufgeweitet wird. Mit diesem Verfahren wird
erstmalig ein Doppelwandrohr geschaffen, das einen über
seine gesamte Länge gleichmäßigen, kontinuierlichen
Ringspalt aufweist, der entweder mit Luft oder einem
definierten Gasgemisch gefüllt oder teilevakuiert ist.
Dabei ist eine "Teilevakuierung" dahingehend zu
verstehen, daß der Ringspalt nur so weit von Luft
abgesaugt wird, wie es eine wirtschaftlich arbeitende
Vakuumpumpe gemäß ihren spezifischen Spaltverlusten
zuläßt. Eine Vollevakuierung wäre zwar das Optimum, ist
jedoch allenfalls mit einem erheblichen Aufwand in einem
Labor, nicht jedoch in der Praxis erreichbar, da eine
Entfernung auch des letzten Luftmoleküls aus einem Raum
mit den herkömmlichen Vakuumpumpen nicht möglich ist.
Beide vorbeschriebenen Ausführungen des
Doppelwandrohres können auch mit mindestens einem Dom
(herausgewölbter Aufsatz) versehen werden. Diese
Ausführungsformen dienen zur Herstellung von
Verzweigungen, wie sie beispielsweise für Abgaskrümmer
bei Verbrennungskraftmaschinen Anwendung finden können.
Zu diesem Zweck werden die mit ihrem Innenrohr und ihrem
Außenrohr durch Aufkalibrierung preß aufeinandersitzenden
Rohre mit herkömmlichen Werkzeugen mit einem
herausgedrückten Dom versehen, bevor nach den gleichen
vorbeschriebenen Verfahren sowohl der Dom als auch der
übrige Teil des Doppelwandrohres durch Aufweitung des
Außenrohres mit einem Ringspalt versehen werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf zwei übereinanderliegende
Bleche zur Bildung eines Doppelwandrohres unmittelbar vor
und während ihres Einlaufes in eine Profiliereinrichtung,
Fig. 2 den Längsschnitt des Doppelwandrohres gemäß
der Linie II-II von Fig. 3, wobei die Längskanten beider
Rohre durch eine gemeinsame Schweißnaht verschlossen und
verbunden sind,
Fig. 3 die Schnittansicht des Doppelwandrohres in
Richtung der Linie III-III von Fig. 2 bei nach oben
gekehrter Schweißnaht,
Fig. 4 die Ausschnittvergrößerung IV von Fig. 2,
Fig. 5 die Ausschnittvergrößerung V von Fig. 3,
Fig. 6 den Längsschnitt des Doppelwandrohres von
Fig. 2 nach seiner Verformung entlang der Linie VI-VI von
Fig. 7,
Fig. 7 die Schnittansicht in Richtung der
Linie VII-VII von Fig. 6,
Fig. 8 das Doppelwandrohr von Fig. 6 mit einer das
Außenrohr verschließenden Einrichtung zur Beaufschlagung
der Innenseite des Außenrohres mit Druckflüssigkeit vor
dessen Aufweitung,
Fig. 9 die Schnittansicht des Doppelwandrohres
entlang der Linie IX-IX von Fig. 10 nach dem Aufweiten
des Außenrohres,
Fig. 10 die Schnittansicht des Doppelwandrohres in
Richtung der Schnittlinie X-X von Fig. 9 mit nach oben
gedrehter Schweißnaht,
Fig. 11 die Ausschnittvergrößerung XI von Fig. 9,
Fig. 12 die Ausschnittvergrößerung XII von Fig. 9,
Fig. 13 die Schnittansicht eines Doppelwandrohres,
bestehend aus zwei getrennt geschweißten sowie
anschließend zusammengefügten Rohren entlang der
Linie XIII-XIII von Fig. 14,
Fig. 14 die Schnittansicht in Richtung der
Linie XIV-XIV von Fig. 13 mit in die Schnittebene
gedrehten Schweißnähten,
Fig. 15 die Ausschnittvergrößerung XV von Fig. 13,
Fig. 16 die Ausschnittvergrößerung XVI von Fig. 14,
Fig. 17 die Ausschnittvergrößerung XVII von Fig. 14,
Fig. 18 die Schnittansicht des Doppelwandrohres von
Fig. 13 nach seiner Verformung,
Fig. 19 die Schnittansicht des Doppelwandrohres von
Fig. 18 entlang der Linie XIX-XIX,
Fig. 20 die Schnittansicht des Doppelwandrohres von
Fig. 18 nach der Aufweitung seines Außenrohres zur
Bildung eines Ringspaltes,
Fig. 21 die Querschnittsansicht des Doppelwandrohres
entlang der Linie XXI-XXI von Fig. 20.
Fig. 22 die Schnittansicht eines aufgeweiteten
Doppelwandrohres mit einem Dom,
Fig. 23 die Querschnittsansicht XXIII-XXIII von
Fig. 22,
Fig. 24 die Schnittansicht entlang der
Linie XXIV-XXIV durch den Dom des Doppelwandrohres von
Fig. 22,
Fig. 25 die Ausschnittvergrößerung XXV von Fig. 23,
Fig. 26 die Ausschnittvergrößerung XXVI von Fig. 23,
Fig. 27 den Längsschnitt durch ein Doppelwandrohr
mit Dom mit einem sichelförmigen Ringspalt des Rohres
ähnlich den Fig. 9 und 10,
Fig. 28 die Querschnittsansicht entlang der
Linie XXVIII-XXVIII von Fig. 27,
Fig. 29 die Ausschnittvergrößerung XXIX von Fig. 28
und
Fig. 30 die Querschnittsansicht entlang der
Linie XXX-XXX durch den Dom von Fig. 27.
Zur Herstellung des Doppelwandrohres 1 gemäß den
Fig. 1 bis 12 laufen gemäß Fig. 1 zwei vorzugsweise
aus Edelstahl bestehende Bleche 2, 3 übereinanderliegend
in eine nicht dargestellte Profiliereinrichtung ein, in
welcher sie zu einem Rohrkörper 4 verformt werden. Dabei
hat das Blech 3 eine kleinere Breite b als das
darunterliegende, größere Blech 2 mit der Breite B. Die
Breiten b, B sind so abgestimmt, daß sich ein
Rohrkörper 4 ergibt, bei welchem die Außenfläche 5 des
Innenrohres 6 mit der Innenfläche 8 des Außenrohres 7
möglichst eng und damit reibschlüssig aufeinandersitzen.
Hiernach werden die gegenüberliegenden Längskanten 9, 10
des Innenrohres 6 sowie die gegenüberliegenden
Längskanten 11, 12 des Außenrohres 7 am Schweißpunkt S
durch eine gemeinsame Schweißnaht 13, sei es durch
Laser-, Hochfrequenz- oder Wolfram-Inertgas-Schweißung
verschlossen und gleichzeitig miteinander verbunden,
woraus das Doppelwandrohr 1 resultiert. Diese
Schweißverbindung ist deutlich in der
Ausschnittvergrößerung der Fig. 5 zu erkennen.
Danach wird das Doppelwandrohr 1 gemäß den Fig. 6
und 7 verformt. Im vorliegenden Fall ist aus dem
ursprünglich geraden Doppelwandrohr 1 der Fig. 2 ein
90°-Krümmer gemäß Fig. 6 gebogen worden. Dieser ist
jedoch nur beispielhaft zu verstehen, weil die
Herstellung von Doppelwandrohren zum Einsatz in
Rohrleitungssystemen oftmals wesentlich kompliziertere
oder teilweise auch räumliche Verformungen des
Doppelwandrohres erfordert.
Nach der - nur beispielhaft zu verstehenden -
Verformung des Doppelwandrohres gemäß Fig. 6 soll nunmehr
zwischen der Innenwandung 8 des Außenrohres 7 und der
Außenwandung 5 des Innenrohres 6 ein Ringspalt 14
eingebracht werden, um die Wärme- und
Schalldämmeigenschaften dieses Doppelwandrohres 1 zu
erhöhen. Zu diesem Zweck werden die beiden
Stirnenden 15, 16 des Außenrohres 7 von Dichtungen 17, 18
einer hier nicht weiter interessierenden Innenhochdruck
umformeinrichtung verschlossen. Das Innenrohr 6 wird
dabei allseitig von der Druckflüssigkeit, hingegen das
Außenrohr 7 nur auf seiner Innenfläche 8 von der
Druckflüssigkeit beaufschlagt. Da das Innenrohr 6 somit
von allen Seiten dem gleichen Druck ausgesetzt ist,
erfolgt bei ihm keine Verformung. Das Außenrohr 7
hingegen wird durch einen entsprechenden Innendruck bis
zu 6000 bar von der Druckflüssigkeit aufgeweitet. Dadurch
entsteht der Ringspalt 14 gemäß den Fig. 9, 10 und 12.
Dieser Ringspalt 14 erstreckt sich sichelförmig zu beiden
Seiten der Schweißnaht 13, welche nach wie vor das
Innenrohr 6 mit dem Außenrohr 7 verbindet. Dieser
Ringspalt 14 kann entweder vollständig mit Luft gefüllt
oder teilevakuiert sein, wodurch die Wärmeleitfähigkeit
herabgesetzt und die Schalldämmung heraufgesetzt wird.
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Doppelwandrohres 1 sowie ein zweites Verfahren zu seiner
Herstellung wird nachfolgend an Hand der Fig. 13
bis 20 beschrieben, worin mit den Fig. 1 bis 12
übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind.
Das Doppelwandrohr 1 der zweiten Ausführungsform
besteht gemäß Fig. 13 gleichfalls aus einem Innenrohr 6
und einem Außenrohr 7.
Wie aus den Ausschnittvergrößerungen der Fig. 16
und 17 in Verbindung mit Fig. 14 dieses
Doppelwandrohres 1 hervorgeht, ist das Außenrohr 7 durch
eine Schweißnaht 19 und das Innenrohr 6 durch eine davon
getrennte zweite Schweißnaht 20 an ihren
Längskanten 11, 12 einerseits und 9, 10 andererseits
(s. Fig. 1) verbunden und damit längsverschlossen und
derart ineinandergefügt, daß das Innenrohr 6 fest am
Außenrohr 7 sitzt. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft das
Außenrohr 7 nachträglich an seinen Enden 15, 16 oder über
die gesamte Länge kalibriert, womit ein Preßsitz zwischen
Innenrohr 6 und Außenrohr 7 entsteht.
Anschließend wird das Doppelwandrohr 1 mit
herkömmlichen Mitteln, z. B. mittels Dornwerkzeugen,
verformt, so daß es die in Fig. 18 - nur beispielhaft
dargestellte Form - als Krümmer und damit nach seiner
Verformung annimmt.
Hiernach werden gemäß Fig. 20 die Enden 15, 16 des
Doppelwandrohres 1 außenseitig am Außenrohr 7 von
Dichtelementen 17, 18 einer hier nicht weiter
interessierenden Innenhochdruck-Umformeinrichtung derart
abgedichtet, daß das Innenrohr 6 allseitig, hingegen das
Außenrohr 7 nur an seiner Innenfläche 8 von der
Druckflüssigkeit bis zu 6000 bar beaufschlagt und damit
aufgedehnt werden kann, so, wie es aus Fig. 20
ersichtlich ist. Dadurch entsteht zwischen der
Außenwandung 5 des Innenrohres 6 und der Innenwandung 8
des Außenrohres 7 ein Ringspalt 14, der mit Luft oder
einem Gasgemisch gefüllt oder auch teilevakuiert sein
kann. Da das Innenrohr 6 und das Außenrohr 7 nicht wie
beim vorher beschriebenen Beispiel der Fig. 2 bis 12
durch eine gemeinsame, sondern durch jeweils getrennte
Schweißnähte 19, 20 verschlossen sind, bildet sich ein
konzentrischer bzw. durch die Werkzeuggravur vorgegebener
Ringspalt 14 mit der Dicke d zwischen den beiden
Rohren 6, 7, wie er aus den Fig. 20 und 21 hervorgeht.
Dabei ist die Relativlage der Schweißnähte 19, 20 von
Außenrohr 7 und Innenrohr 6 zueinander beliebig.
Die Doppelwandrohre 1 der Fig. 22 und 27
unterscheiden sich von den bisher beschriebenen
Doppelwandrohren durch mindestens einen Dom 1a, der
gleichfalls als Doppelwandrohr ausgebildet ist. Derartige
Doppelwandrohre 1 werden beispielsweise in der
Kraftfahrzeugindustrie für Abgaskrümmer von
Verbrennungskraftmaschinen benötigt und aus Edelstahl
hergestellt. Diese Doppelwandrohre 1 müssen gleichfalls
sowohl eine hohe Wärmedämmung als auch eine große
Schalldämmung aufweisen.
In den nachfolgend beschriebenen Fig. 22 bis 30
sind mit den vorherigen Figuren übereinstimmende Teile
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Das Doppelwandrohr 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 22 bis 26 weist ein Außenrohr 7, ein
Innenrohr 6 sowie im dargestellten aufgeweiteten Zustand
ein Ringspalt 14 auf, der sich zwischen der Innenfläche 8
des Außenrohres 7 und der Außenfläche 5 des Innenrohres 6
erstreckt. Auch der Dom 1a weist einen Ringspalt 14 auf
und besteht aus einem Außenrohr 7 und einem Innenrohr 6.
Aufgrund der Krümmungsverhältnisse verläuft dieser
Ringspalt 14 in Höhe der Kehlen 21, 22 nicht gleichmäßig,
sondern verdickt.
Gemäß Fig. 22 sind die Enden 15, 16 des
Doppelwandrohres 1 außenseitig am Außenrohr 7 von
Dichtelementen 17, 18 einer hier nicht interessierenden
Innenhochdruck-Umformeinrichtung derart abgedichtet, daß
das Innenrohr 6 allseitig, hingegen das Außenrohr 7 nur
an seiner Innenfläche 8 von der Druckflüssigkeit bis zu
6000 bar beaufschlagt und damit in den dargestellten,
auf gedehnten Zustand überführt werden kann.
Wie aus den Fig. 23, 25 und 26 hervorgeht, sind
das Außenrohr 7 und das Innenrohr 6 in getrennten
Fertigungsverfahren mit den Schweißnähten 19, 20 versehen
worden, so daß die Lage dieser Schweißnähte 19, 20
innerhalb des Doppelrohres 1 beliebig ist. Der
Ringspalt 14 gemäß Fig. 23 der
Querschnittsansicht XXIII-XXIII weist keine gleichmäßige
Dicke d auf, wohl aber derjenige 14 im Dom 1a gemäß
Fig. 24 der Querschnittsansicht XXIV-XXIV.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 27 bis 30 besteht
das Doppelwandrohr 1 aus einem Doppelwandrohr, welches
gemäß Fig. 1 gefertigt und gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 bis 9 zu beiden Seiten der gemeinsamen
Längsschweißnaht 13 des Innenrohres 6 und des
Außenrohres 7 einen im Querschnitt sichelförmigen
Ringspalt 14 aufweist. Auch dieses Doppelwandrohr 1,
welches in Fig. 27 in bereits aufgeweitetem Zustand
dargestellt ist, beinhaltet einen Dom 1a, der jedoch im
Gegensatz zum übrigen Körper des Doppelwandrohres 1 einen
Ringspalt 14 konstanter Dicke d zwischen der
Innenfläche 8 des Außenrohres 7 und der Außenfläche 5 des
Innenrohres 6 aufweist (s. Fig. 30).
Auch bei dieser Ausführungsform des
Doppelwandrohres 1 mit Dom 1a ist der Ringspalt 14 in den
Kehlen 21, 22 gegenüber den Abmessungen des
Ringspaltes 14 in der daran angrenzenden Umgebung
erweitert. Ansonsten sind mit dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 9 und 10 übereinstimmende Teile mit gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
1
Doppelwandrohr
1
a Dom
2
,
3
Bleche
4
Rohrkörper
5
Außenfläche des Innenrohres
6
6
Innenrohr
7
Außenrohr
8
Innenfläche des Außenrohres
7
9
,
10
Längskanten des Innenrohres
6
11
,
12
Längskanten des Außenrohres
7
13
,
19
,
20
Schweißnähte
14
Ringspalt
15
,
16
Enden des Außenrohres
7
17
,
18
Dichtungen
21
,
22
Kehlen
b, B Breiten
d Dicke
S Schweißpunkt
b, B Breiten
d Dicke
S Schweißpunkt
Claims (10)
1. Verformtes Doppelwandrohr aus Metall, bestehend
aus einem Außenrohr und einem Innenrohr, wobei zwischen
der Innenwandung des Außenrohres und der Außenwandung des
Innenrohres ein Ringspalt angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Außenrohr (7) mit
dem Innenrohr (6) durch eine gemeinsame, beide
Rohre (6, 7) längsseitig verschließende Schweißnaht (13)
verbunden ist und sich zu beiden Seiten dieser
Schweißnaht (13) ein kontinuierlicher, sichelförmiger
Ringspalt (14) erstreckt, der entweder mit Luft oder
einem Gasgemisch gefüllt oder teilevakuiert ist.
2. Verformtes Doppelwandrohr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
es (1) mit einem doppelwandigen Dom (1a) mit
Ringspalt (14) versehen ist.
3. Verfahren zur Herstellung eines verformten
Doppelwandrohres mit Ringspalt, bei dem zwei
übereinanderliegende, metallische Bleche in einer
Profiliereinrichtung gemeinsam zu einem Doppelwandrohr
mit einem Außenrohr und einem Innenrohr verformt werden,
nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus
Edelstahl bestehenden Rohre (6, 7) nach ihrer
Profilierung an ihren Längskanten (9, 10; 11, 12) mit
einer gemeinsamen Schweißnaht (13) verschlossen,
verbunden sowie anschließend verformt werden und sodann
die beiden Enden (15, 16) des verformten
Doppelwandrohres (1) am Außenrohr (7) verschlossen, das
Innenrohr (6) allseitig, hingegen das Außenrohr (7) nur
an seiner Innenseite (8) von einer Druckflüssigkeit mit
einem Druck bis zu 6000 bar beaufschlagt werden und das
Außenrohr (7) zur Bildung eines Ringspaltes (14)
aufgeweitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß aus einem Bereich des
Doppelwandrohres (1) zunächst mindestens ein Dom (1a)
herausgeformt und dann durch Aufweitung des
Außenrohres (7) der Ringspalt (14) im doppelwandigen
Dom (1a) herausgedrückt wird.
5. Verformtes Doppelwandrohr aus Metall, bestehend
aus einem Außenrohr und einem Innenrohr, wobei zwischen
der Innenwandung des Außenrohres und der Außenwandung des
Innenrohres ein Ringspalt angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Außenrohr (7) und
das Innenrohr (6) durch getrennte Schweißnähte (19, 20)
längsverschlossen und lediglich an ihren Enden (15, 16)
miteinander verbunden sind, wobei sich zwischen den
verschlossenen Enden (15, 16) der Ringspalt (14) mit
einer Dicke (d) erstreckt, der entweder mit Luft oder
einem Gasgemisch gefüllt oder teilevakuiert ist.
6. Verformtes Doppelwandrohr nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Relativlage der Schweißnähte (19, 20) von Außenrohr (7)
und Innenrohr (6) zueinander beliebig ist.
7. Verformtes Doppelwandrohr nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß es (1)
mit einem doppelwandigen Dom (1a) mit Ringspalt (14)
versehen ist.
8. Verformtes Doppelwandrohr nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Dom (1a) zwischen Innenfläche (8) des Außenrohres (7) und
der Außenfläche (5) des Innenrohres (6) einen
Ringspalt (14) mit etwa gleicher Dicke (d) aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Doppelwandrohres
mit einem Ringspalt nach den Ansprüchen 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei
getrennt profilierte und an ihren
Längskanten (9, 10; 11, 12) mit je einer
Längsnaht (19, 20) verschweißte Rohre (6, 7) zu einem
Doppelwandrohr (1) ineinandergefügt, durch Kalibrierung
reibschlüssig zueinander festgesetzt, sodann verformt,
hiernach die beiden Enden (15, 16) des verformten
Doppelwandrohres (1) außenseitig am Außenrohr (7)
verschlossen, das Innenrohr (6) allseitig, hingegen das
Außenrohr (7) nur an seiner Innenseite (8) von einer
Druckflüssigkeit mit einem Druck bis zu 6000 bar
beaufschlagt werden und zur Bildung eines
Ringspaltes (14) das Außenrohr (7) aufgeweitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß aus
dem Wandbereich des Doppelwandrohres (1) zunächst
mindestens ein Dom (1a) herausgeformt und dann durch
Aufweitung der Außenwand (7) des Domes (1a) der
Ringspalt (14) herausgedrückt wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997149447 DE19749447C2 (de) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | Umgeformtes Doppelwandrohr aus Metall sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
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---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19749447C2 (de) |
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1997
- 1997-11-10 DE DE1997149447 patent/DE19749447C2/de not_active Expired - Fee Related
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CN106523114A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-03-22 | 延锋彼欧汽车外饰系统有限公司 | 一种排气尾管系统 |
CN106523114B (zh) * | 2016-11-28 | 2019-08-20 | 延锋彼欧汽车外饰系统有限公司 | 一种排气尾管系统 |
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