-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitungskomponente entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Derartige Leitungskomponenten bilden eine Schnittstelle zwischen einer Medienleitung einerseits und einer Baugruppe andererseits, aus der das zu führende Medium austritt oder in die es einzuführen ist. Diese Ausgangssituation findet sich im gesamten Maschinen- und Fahrzeugbau, insbesondere auch bei Verbrennungskraftmaschinen, wobei das zu führende Medium gasförmig oder auch flüssig sein kann, unter hohen Temperaturen oder unter Umgebungstemperaturen stehen kann usw.
-
Die genannte Schnittstelle muss derart beschaffen sein, dass eine dauerhafte, allen betrieblichen Beanspruchungen gerecht werdende dichte Anbindung der Leitungskomponente darstellbar ist. Darüber hinaus muss die Leitungskomponente unter Berücksichtigung der Einbauverhältnisse, insbesondere des zur Verfügung stehenden Raumes in vielen Fällen auch dazu geeignet sein, die Orientierung bzw. Richtung der Leitungsführung vorzugeben, um vorhandenen Einbaubedingungen zu genügen.
-
Häufig werden die Medienleitung einschließlich der an deren wenigstens einen Ende angesetzten Leitungskomponente einerseits und die eingangs genannte Baugruppe andererseits von unterschiedlichen Herstellern bereitgestellt, so dass zur Darstellung der Schnittstellenfunktion Abstimmungsbedarf besteht.
-
Es ist im Hause der Anmelderin bekannt, derartige Leitungskomponenten als Gussteile auszubilden, die speziell an einen Einsatzfall angepasst sind und insbesondere auch zur Erfüllung der genannten Schnittstellenfunktion vorbereitet sind. Dies betrifft z. B. Leitungskomponenten, die für eine Verwendung im Rahmen von Abgasleitungen einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt sind. Diese bekannten Leitungskomponenten sind zur Anbindung einer Medienleitung geeignet, jedoch mit dem Nachteil nicht unbeträchtlicher Herstellungskosten behaftet, auch wenn man deren Charakter als Massenprodukte berücksichtigt. Hinzutritt, dass sich herstellungsbedingt häufig voluminöse, massereiche Bauteile ergeben, ein Umstand, der insbesondere im Fahrzeugbau im Zuge von erwünschten Massen- und hiermit einhergehend Kraftstoffeinsparungen unerwünscht ist.
-
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Leitungskomponente der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf verminderte Herstellungskosten, ein geringeres Bauvolumen sowie eine masseärmere Ausführungsform hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Leitungskomponente durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
-
Erfindungswesentlich ist ein aus schalenartigen, in einem Umformverfahren wie z. B. einem Streck- oder Ziehverfahren hergestellten Bauteilen zusammengesetzter Aufbau der Leitungskomponente, wobei diese Bauteile, die im aneinandergesetzten Zustand einen Durchströmungsquerschnitt umschließen, stoffschlüssig miteinander in Verbindung stehen. An dem einen Ende der durch diese schalenartigen Bauteile gekennzeichneten Komponente befindet sich ein Kupplungsstück, welches die Schnittstelle zu einer Baugruppe bildet. Im Fall der Verwendung der Leitungskomponente als Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine kann es sich bei der Baugruppe um den Brennraum eines Motors handeln. Dieses Kupplungsstück ist hinsichtlich seiner konkreten Beschaffenheit an diese Schnittstelle angepasst. Im Vergleich zu dem eingangs vorgestellten Stand der Technik kann die aus solchen Bauteilen zusammengesetzte Leitungskomponente wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Da die Bauteile aus einem Umformverfahren hervorgegangen sind, welches auch ein Stanzverfahren einbeziehen kann, können diese Bauteile ferner klein und leicht bauend hergestellt werden, so dass den Bedürfnissen an Masse- und damit Kraftstoffeinsparung im Fahrzeugbau entgegengekommen wird.
-
Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf eine konstruktive Konkretisierung gerichtet. Hierbei kommen zur Darstellung der Leitungskomponente eine Oberschale und eine Unterschale zum Einsatz, an deren Längsseiten Stege angeformt sind, über die eine mediendichie Verbindung der beiden Schalen hergestellt ist. Die Stege erstrecken sich in einer gemeinsamen Ebene auf der Außenseite der Leitungskomponente. Ober- und Unterschale können symmetrisch zueinander ausgebildet sein. Andere Formen werden jedoch nicht ausgeschlossen.
-
Die schalenartigen Bauteile können entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 miteinander verlötet werden. Soweit ein infolge eines Wärmeeintrags eintretender Verzug in Grenzen gehalten werden kann, kann die Verbindung auch durch Verschweißen hergestellt werden.
-
Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind auf die Ausbildung des Kupplungsstücks gerichtet. Dieses ist hiernach ebenfalls ein aus einem Umformprozess, somit einem Streck-, Zieh- und/oder Stanzprozess hervorgegangenes Bauteil, welches mit den genannten schalenartigen Bauteilen zur Darstellung der komplettierten Leitungskomponente verlötet ist. Soweit ein Verzug beherrschbar ist, kann auch an dieser Stelle eine Verschweißung vorgenommen werden. Herstellungsbedingt kann auch das Kupplungsstück klein und massearm ausfallen.
-
Die Leitungskomponente kann entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 7 auch eine Anpassungsfunktion erfüllen. Beispielweise können die Querschnittsflächen an beiden Enden der Leitungskomponente, bedingt durch unterschiedliche Querschnittsflächen der Medienleitung einerseits und eines Eingangsquerschnitts der genannten Baugruppe andererseits unterschiedlich eingerichtet sein. Gleiches gilt für beiderseitige Querschnittsformen.
-
Die Merkmale der Ansprüche 8 bis 10 sind auf weitere Ausgestaltungsformen der Leitungskomponente gerichtet. Diese kann hiernach einen geradlinigen oder einen gekrümmten Verlauf eines Strömungspfades umschreiben. Schließlich kann der Strömungspfad innerhalb der Leitungskomponente auch einen Verzweigungspunkt bzw. einen Abzweig aufweisen, beispielsweise um zwei Medienleitungen anzuschließen.
-
In allen Fällen ergeben sich gegenüber einer Gussausführung Vorteile mit Hinblick auf Herstellungskosten, ein gerindertes Bauvolumen und eine geringere Masse. Bei einer Anwendung im Fahrzeugbereich werden alle Teile der Leitungskomponente vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt.
-
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel naher beschrieben werden. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen, aus einer Unterschale und einer Oberschale bestehenden Leitungskomponente;
-
2 eine perspektivische Ansicht des Unterschale der Leitungskomponente gemäß 1;
-
3 eine perspektivische Ansicht der Oberschale der Leitungskomponente gemäß 1,
-
4 eine perspektivische Ansicht einer komplettierten erfindungsgemäßen Leitungskomponente.
-
Die in 1 gezeigte Leitungskomponente 1 ist auf einer Seite durch einen im kreisförmigen Querschnitt 2 und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen angenähert rechteckigen Querschnitt 3 gekennzeichnet. Sie ist aus einer Oberschale 4 und einer Oberschale 5 zusammengesetzt, welche jeweils angenähert eine Halbschale bilden, wobei der Strömungspfad zwischen den beiden Querschnitten 2, 3 einen angenährt rechten Winkel einschließt.
-
Die beispielsweise aus Edelstahl bestehende Oberschale 4 sowie die Unterschale 5 sind als Stanzteile bzw. Tiefziehteile ausgebildet und entlang ihrer Längsseiten mit Stegen 6, 7 versehen, die sich bezogen auf den gekrümmten Verlauf des Strömungspfades jeweils einer dieser Schalen auf deren radialer Innenseite bzw. deren radialer Außenseite befinden, und zwar jeweils in einer gemeinsamen Ebene erstrecken.
-
Wie 1 zeigt, sind die Stege 6, 7 der Oberschale sowie der Unterschale 7 im zusammengesetzten Zustand der Schalen zur Anlage aneinander bestimmt und stehen über eine Verlötung untereinander in Verbindung. Hierbei kann jedes Löt- oder Schweißverfahren zum Einsatz kommen, welches zur Ausbildung einer mediendichten Verbindung zwischen den Stegen 6, 7 geeignet ist.
-
Auf der Seite des Querschnitts 2 sind die Stege 6, 7 unmittelbar an dessen Berandung angesetzt, während die Stege 6, 7 auf der Seite des Querschnitts 3 unter Zwischenanordnung eines im folgenden noch zu erläuternden, unmittelbar an der Berandung dieses Querschnitts angeformten, umlaufenden Anlageflächenabschnitts 8 angesetzt sind.
-
Mit 9 ist in 4 ein mit Bohrungen 10 versehendes Flanschteil bezeichnet, welches eine zentral angeordnete Ausnehmung 11 aufweist, die zum Einstecken des Anlageflächenabschnitts 8 bestimmt ist. Der in die Ausnehmung 11 eingesteckte Anlageflächenabschnitt 8 ist in dieser Position mit dem ebenfalls als Stanz- bzw. Tiefziehteil ausgebildeten Flanschteil 9 verlötet.
-
Mit 12 ist ein in den Querschnitt 2 eingesteckter und in geeigneter Weise fixierter Leitungsabschnitt bezeichnet.
-
Die erfindungsgemäße komplettierte Leitungskomponente 1 gemäß 4 kann als Teil der Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine benutzt werden, die über das ein Kupplungsstück bildende Flanschteil 9, insbesondere dessen Bohrungen 10 unter Zwischenlage von Dichtelementen motorseitig durch Verschraubung befestigt ist. Das Flanschteil 9 bildet hierbei die Schnittstelle, über welche eine Anbindung erfolgt und ist in seiner Geometrie sowie der Lage und der Bemessung der Bohrungen 10 an diese Funktion angepasst. Gleichzeitig wird durch diese Leitungskomponente 1 unter Wahrung der Querschnittsfläche die ursprüngliche Kreisform in eine angenäherte Rechteckform umgewandelt.
-
Die Art der Anbindung des Leitungselements 12 an die Leitungskomponente 1 kann grundsätzlich beliebig vorgenommen werden, soweit eine mediendichte Verbindung darstellbar ist.
-
Die Verwendung der Leitungskomponente 1 wurde vorstehend in Verbindung mit einer Abgasleitung einer Verbrennungskraftmaschine beschrieben, nämlich als preiswert herstellbares, eine Kupplungsfunktion erfüllendes Bauelement. Es kann jedoch grundsätzlich in allen Zusammenhängen eingesetzt werden, wo immer es um die Darstellung der konstruktiven und mediendichten Anbindung eines zur Führung gasförmiger oder auch flüssiger Medien bestimmten Leitungselements 12 an eine Schnittstelle einer anderen Baueinheit geht, und zwar gegebenenfalls unter Anpassung unterschiedlicher Querschnittsformen aneinander sowie unter räumlicher Anpassung an gegebene Einbauverhältnisse.
-
Die Verbindung des Leitungselements 12 mit der Leitungskomponente 1 kann grundsätzlich beliebig vorgenommen werden, soweit eine allen betrieblichen Beanspruchungen gerecht werdende mediendichte Anbindung dargestellt ist.
-
Das andere Ende des Leitungsabschnitts 12 kann gegebenenfalls unter Verwendung einer gleichen Leitungskomponente 1 an einer anderen Baugruppe angeschlossen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Leitungskomponente
- 2
- Querschnitt
- 3
- Querschnitt
- 4
- Oberschale
- 5
- Unterschale
- 6
- Steg
- 7
- Steg
- 8
- Anlageflächenabschnitt
- 9
- Flanschteil
- 10
- Bohrung
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Leitungsabschnitt
