DE19832288B4

DE19832288B4 - Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes

Info

Publication number: DE19832288B4
Application number: DE1998132288
Authority: DE
Inventors: Rainer Diez; Friedrich Hartmann
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2018-07-18
Also published as: DE19832288A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zum gasdichten Verbinden von Abgasleitungen, insbesondere eines Abgaskrümmers mit einem nachfolgenden Abgasrohr, mit einem Flanschteil (1) mit einer ersten Gasdurchtrittsöffnung (3), welche einen ersten freien Querschnitt (a) aufweist, und einem mit dem Flanschteil (1) verbundenen Rohrstutzen (2) mit einer zweiten, an die erste Gasdurchtrittsöffnung (3) anschliessenden Gasdurchtrittsöffnung (4), deren freier Querschnitt (b) sich in Gasdurchtrittsrichtung (I) ändert, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschteil (1) mit einem den Rohrstutzen (2) bildenden Rohransatz als einstückiges Schmiedeteil hergestellt wird, dass der Rohransatz (2) anschließend auf den gewünschten freien Querschnitt verformt wird und dass eine anschließend auf den gewünschten freien Querschnitt (b) des Rohransatzes (2) zu verformende Vorform des einstückigen Verbindungselementes durch Drehbearbeitung mit einheitlichem freiem Querschnitt aus einer geschmiedeten Rohform hergestellt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes zum gasdichten Verbinden von Abgasleitungen, insbesondere eines Abgaskrümmers mit einem nachfolgenden Abgasrohr, mit einem Flanschteil mit einer ersten Gasdurchtrittsöffnung, welche einen ersten freien Querschnitt aufweist, und einem mit dem Flanschteil verbundenen Rohrstutzen mit einer zweiten, an die erste Gasdurchtrittsöffnung anschließenden Gasdurchtrittsöffnung, deren freier Querschnitt sich in Gasdurchtrittsrichtung ändert.
Der Rohrstutzen derartiger Verbindungselemente dient zur Aufnahme des nachfolgenden Abgasrohres, welches ebenfalls mit einem Flanschteil versehen ist. Das Ausgangsrohr des Abgaskrümmers wird in die entsprechend gestaltete Gasdurchtrittsöffnung des Flanschteils eingesetzt. Beide Flanschteile werden dann zur Herstellung der gasdichten Verbindung miteinander verschraubt. Der sich ändernde freie Querschnitt des Rohrstutzens dient dabei dazu. Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser miteinander zu verbinden.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselementes der zuvor beschriebenen Art wird der Flanschteil als Schmiedeteil gefertigt, während der Rohrstutzen aus einem Rohrstück hergestellt wird, welches durch Kaltverformung den gewünschten Querschnittsverlauf mit einem geringeren freien Öffnungsquerschnitt auf der Anschlußseite zum Flanschteil und einem größeren Öffnungsquerschnitt an seinem freien Ende erhält. Zur Verbindung des Flanschteils und des Rohrstutzens wird der Rohrstutzen mit seinem verjüngten Ende in eine Aufnahme des Flanschteils eingesetzt, die so ausgebildet ist, daß die beiden Gasdurchtrittsöffnungen des Flanschteils und des Rohrstutzens bündig ineinander übergehen. Der Flanschteil und der Rohrstutzen werden dann miteinander verschweißt, indem eine umlaufende Schweißnaht im äußeren Übergangsbereich zwischen Flanschteil und Rohrstutzen eingebracht wird.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Schweißnaht aufgrund der Aufweitung des Rohrstutzens schlecht anzubringen ist. Es können daher Festigkeitsprobleme im Übergangsbereich zwischen Rohrstutzen und Flanschteil auftreten. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß Verbindungselemente im Bereich von Abgasleitungen nicht nur hohen Temperaturwechselbeanspruchungen sondern auch starken mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Vibrationen, ausgesetzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß diese Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll die Festigkeit des damit hergestellten Verbindungselementes verbessert werden.
Die genannte Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst
Durch die erfindungsgemäße einstückige Ausbildung des Verbindungselementes fällt die Schwachstelle Schweißnaht zwischen dem Flanschteil und dem Rohrstutzen weg. Festigkeitsprobleme treten in diesem Bereich nicht mehr auf. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Verbindungselement vorteilhaft hergestellt werden. Es sind insgesamt nur wenige und unproblematische Verfahrensschritte erforderlich. Die Herstellung kann dadurch kostengünstig erfolgen.
Es wird am einer geschmiedeten Rohrform durch Drehbearbeitung eine Vorform des einstückigen Verbindungselementes mit Rohransatz und einheitlichem Öffnungsquerschnitt der Durchtrittsöffnung hergestellt. Anschließend wird der Rohransatz auf den gewünschten Öffnungsquerschnitt verformt, insbesondere aufgeweitet. Die Verformung des Rohransatzes erfolgt dabei insbesondere durch hydraulisches Pressen. Auf diese Weise kann das Verbindungselement mit hoher Genauigkeit gefertigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
1 die Rohform des einstückigen, geschmiedeten Verbindungselementes,
2 die Endform des erfindungsgemäßen Verbindungselementes und
3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Verbindungselement.
Das erfindungsgemäße Verbindungselement wird in der in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellten Rohform geschmiedet. Durch Drehbearbeitung wird daraus die in 1 strichliert eingezeichnete Vorform mit Flanschteil 1 und Rohransatz 2, ineinander übergehender erster und zweiter Durchtrittsöffnung 3, 4 mit übereinstimmeden freien Öffnungsquerschnitten a und b sowie Öffnungen 5 zum Durchführen von nicht dargestellten Verbindungsschrauben hergestellt. Wie aus 3 ersichtlich, können beispielsweise drei gleichmäßig um die Durchtrittsöffnung verteilt angeordnete Öffnungen 5 im Flanschteil 1 vorgesehen sein. Die Vorform wird durch Aufweiten des Rohransatzes 2 auf die in 2 dargestellte Endform gebracht, wobei in 2 die unaufgeweitete Vorform nochmals strichliert eingezeichnet ist. Der Rohransatz 2 erhält dadurch den gewünschten, sich in Gasdurchtrittsrichtung I ändernden freien Querschnitt b, welcher auf seiner dem Flanschteil 1 abgewandten Seite aufgeweitet ist. Statt einer Aufweitung könnte grundsätzlich aber auch eine Verjüngung durch entsprechende Verformung vorgenommen werden. Insbesondere kann die Verformung hydraulisch erfolgen.
Auf oder in den Rohransatz 2 kann dann das nachfolgende, nicht dargestellte Abgasrohr auf- bzw. eingeschoben werden. In den Flanschteil 1 wird entsprechend der Endabschnitt des Ausgangsrohres des Abgaskrümmers, das hier ebenfalls nicht dargestellt ist, eingeschoben. Über den Flanschteil 1 wird der Abgaskrümmer mit dem weiterführeden Abgasrohr verbunden, welches mit einem entsprechenden Flansch versehen ist, indem in die Öffnungen 5 und die entsprechenden Öffnungen des Rohrflansches Verbindungsschrauben eingesetzt und verschraubt werden.
Die Verbindungsstellen zwischen Abgaskrümmer und Verbindungselement sowie zwischen Verbindungselement und weiterführendem Abgasrohr werden jeweils durch Schweißen abgedichtet, wobei diese Schweißstellen leicht zugänglich sind. Aufgrund der einstückigen Ausgestaltung des Verbindungselementes entfällt eine Schweißverbindung zwischen Flanschteil 1 und Rohransatz 2, die aufgrund der Aufweitung des Rohransatzes 2 schlecht zugänglich wäre. Insgesamt erhält man so eine stabile gasdichte Verbindung, die zudem in der Herstellung kostengünstig ist.
Bezugszeichenliste

1: Flanschteil
2: Rohransatz
3: erste Gasdurchtrittsöffnung
4: zweite Gasdurchtrittsöffnung
5: Öffnung
I: Gasdurchtrittsrichtung
a: freier Querschnitt von 3
b: freier Querschnitt von 4

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zum gasdichten Verbinden von Abgasleitungen, insbesondere eines Abgaskrümmers mit einem nachfolgenden Abgasrohr, mit einem Flanschteil (1) mit einer ersten Gasdurchtrittsöffnung (3), welche einen ersten freien Querschnitt (a) aufweist, und einem mit dem Flanschteil (1) verbundenen Rohrstutzen (2) mit einer zweiten, an die erste Gasdurchtrittsöffnung (3) anschliessenden Gasdurchtrittsöffnung (4), deren freier Querschnitt (b) sich in Gasdurchtrittsrichtung (I) ändert, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschteil (1) mit einem den Rohrstutzen (2) bildenden Rohransatz als einstückiges Schmiedeteil hergestellt wird, dass der Rohransatz (2) anschließend auf den gewünschten freien Querschnitt verformt wird und dass eine anschließend auf den gewünschten freien Querschnitt (b) des Rohransatzes (2) zu verformende Vorform des einstückigen Verbindungselementes durch Drehbearbeitung mit einheitlichem freiem Querschnitt aus einer geschmiedeten Rohform hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) durch hydraulisches Pressen verformt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohransatz (2) aufgeweitet wird.