DE4038696A1

DE4038696A1 - Rohr, insbesondere abgasrohr, mit einer drosselklappe

Info

Publication number: DE4038696A1
Application number: DE19904038696
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Graf
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1990-12-05
Filing date: 1990-12-05
Publication date: 1992-06-11

Description

Die Erfindung betrifft ein dünnwandiges Rohr, insbeson dere ein Abgasrohr, mit einer Drosselklappe, die mit ihrer Welle in der Rohrwand gelagert ist. Als Stand der Technik seien beispielsweise genannt die DE 29 47 819 A1 oder die DE-OS 27 52 558.

An Drosselklappen insbesondere in Abgasrohren von Brenn kraftmaschinen werden verschiedene Anforderungen ge stellt. Zwar ist im allgemeinen keine absolute Dichtheit erforderlich, jedoch soll auch noch nach einer langen Be triebsdauer eine optimale Freigängigkeit gewährleistet sein. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, eine Drossel klappe mit ihrer Welle auf möglichst einfache Weise in einem Abgasrohr zu lagern. Eine möglichst einfache Lager ausbildung ist auch unter Wirtschaftlichkeitsaspekten in teressant. Dazu ist es wünschenswert, die Drosselklappe mit ihrer Welle direkt in der Rohrwand zu lagern, wie das die oben genannte DE-OS 27 52 558 zeigt. Jedoch halten die üblichen dünnwandigen Rohre den hieraus resultieren den Belastungen nicht Stand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine demgegenüber verbesserte Lagerausbildung aufzuzeigen. Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Rohrwand im Bereich der Lager stelle verformt und im wesentlichen abweichend von der Rohrlängsrichtung ausgerichtet ist. Eine Lösung der wei teren Aufgabe, ein besonders vorteilhaftes Fertigungsver fahren für ein derartiges Rohr aufzuzeigen, ist in An spruch 5 angegeben.

Erfindungsgemäß ist jede Lagerstelle für die Drosselklap pen-Welle durch eine verformte Rohrwand gebildet. Dabei ist die Rohrwand im Bereich der Lagerstelle quasi umgebo gen und - abweichend von der Rohrlängsrichtung - im we sentlichen in Richtung der Drosselklappen-Welle orien tiert, so daß die Lagerfläche gegenüber der nominellen Wandstärke deutlich vergrößert wird. Dabei ist es nicht erforderlich, zusätzliche Führungselemente einzusetzen oder anzuschweißen, wenngleich selbstverständlich Lager elemente im Hinblick auf tribologische Optimierung vorge sehen sein können.

Die beschriebene Verformung kann auf mechanischem oder bevorzugt auf hydrostatischem Wege erfolgen. Bei der me chanischen Verformung wird die Lagerstelle mittels eines geeigneten Werkzeuges quasi ausgebeult, bei der hydrosta tischen Verformung wird das in einer geeigneten Form be findliche Rohrstück im Bereich der Lagerstelle hydrau lisch aufgeblasen. Dabei kann mittels einer Presse Wand material in den Verformungsbereich nachgeschoben werden, um auch dort eine genügende, gleichmäßige Wandstärke sicherzustellen. Entsprechend der Form des Werkzeuges bzw. der das Rohr umgebenden Außenform kann der Verfor mungsbereich eine Kegelform oder eine Zylinderform anneh men. Um in eine entsprechend gefertigte Lagerstelle die Drosselklappen-Welle, die zur verbesserten Wärmeabfuhr bevorzugt hohl ausgebildet ist, einschieben zu können, kann das Endstück des verformten Bereiches, das im we sentlichen parallel zur Rohrlängsrichtung orientiert ist, abgetrennt werden. Dann stellt die Lagerstelle quasi einen bodenlosen Hohlzylinder dar.

Zwei lediglich in einem Prinzipschnitt dargestellte be vorzugte Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläute rung der Erfindung.

In einem dünnwandigen Abgasrohr 1 ist eine Drosselklappe 2 mit ihrer Welle 3 gelagert. Wenngleich Abgasrohr 1 und Drosselklappe 2 einen Kreisquerschnitt besitzen, so bleibt die Erfindung nicht auf eine derartige Quer schnittsform beschränkt.

Die beiden Lagerstellen 4 der Welle 3 in der Wand 8 des Abgasrohres 1 sind aus der Rohrwand 8 herausgearbeitet. Hierzu ist die Rohrwand bevorzugt hydrostatisch verformt und abweichend von der Rohrlängsrichtung (Pfeilrichtung 5) im wesentlichen parallel zur Welle 3 ausgerichtet. Die untere Lagerstelle 4 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist Kegelform auf, die obere Lagerstelle sowie die bei den Lagerstellen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stellen Hohlzylinder dar. Diese Hohlzylinder werden ge bildet, indem ausgehend von einem, einen Boden besitzen den, durch hydrostatische oder mechanische Verformung hergestellten Hohlzylinder, wie er an der unteren Lager stelle in Fig. 2 dargestellt ist, das im wesentlichen parallel zur Rohrlängsrichtung 5 orientierte Endstück 6 - dieses ist strichpunktiert dargestellt - abgetrennt wird.

Die Drosselklappen-Welle 3 kann - wie Fig. 1 zeigt - in ihrem Endbereich der kegelförmigen Lagerstelle 4 angepaßt sein. Zusätzlich ist es möglich, das Reibverhalten im Be reich der Lagerstelle mittels einer eingesetzten Lager buchse 7 - beispielsweise aus einem geeigneten Keramik material - zu verbessern. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt eine als Hohlwelle ausgebildete Drosselklap pen-Welle 3, die eine verbesserte Wärmeabfuhr von der mit heißen, im Abgasrohr 1 geführten Abgasen beaufschlagten Drosselklappe 2 fördert.

Wie bereits oben ausführlich beschrieben, erfolgt die Verformung im Bereich der Lagerstelle 4 auf mechanischem oder hydrostatischem Wege. Hierbei kann gemäß Pfeilrich tung 5 Druck auf die Wand 8 des Abgasrohres 1 aufgebracht werden, um ein Nachfließen von Wandmaterial in den Ver formungsbereich zu ermöglich. Hierdurch wird eine gleich bleibende ausreichende Wandstärke auch im Bereich der La gerstelle 4 gewährleistet. Nachdem ggf. das Endstück 6 im Bereich der Lagerstelle 4 abgetrennt wurde, kann die Drosselklappen-Welle 3 eingesetzt werden. Vorher oder nachher wird die Drosselklappe 2 eingebracht und mit der Drosselklappen-Welle 3 auf geeignete Weise (beispielsweise durch Schrauben oder Nieten) verbunden.

Das beschriebene Fertigungsverfahren ist äußerst einfach durchzuführen und liefert ein höchst funktionsfähiges, kostengünstiges dünnwandiges Rohr mit einer darin gela gerten Drosselklappe.

Claims

1. Dünnwandiges Rohr, insbesondere Abgasrohr (1), mit einer Drosselklappe (2), die mit ihrer Welle (3) in der Rohrwand (8) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwand (8) im Bereich der Lagerstelle (4) verformt und im wesent lichen abweichend von der Rohrlängsrichtung (5) aus gerichtet ist.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstelle (4) zy linderförmig oder kegelförmig ausgebildet ist.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Welle (3) und Rohrwand (8) ein Lagerelement (Lagerbuchse 7) vorge sehen ist.

4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappen-Welle (3) eine Hohlwelle ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwand (8) hydrostatisch oder mechanisch verformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verformen Rohrmate rial in den Verformbereich nachgeschoben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen parallel zur Rohrlängsrichtung (5) orientierte End stück (6) des verformten Rohrwandbereiches abge trennt wird.