EP1774147B1

EP1774147B1 - Abgasanlage sowie verfahren zum verbinden von komponenten einer abgasanlage

Info

Publication number: EP1774147B1
Application number: EP05826777A
Authority: EP
Inventors: Alfred BLÜML; Hongjiang Cui
Original assignee: Emcon Technologies Germany Augsburg GmbH
Current assignee: Faurecia Emissions Control Technologies Germany GmbH
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2025-07-04
Also published as: DE502005002767D1; WO2006015666A1; DE102004038099A1; KR20070052766A; EP1774147A1; CN101044302A; JP2008508468A; JP4558793B2; US20090261574A1; ES2301090T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen einer Abgasanlage insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Bei den miteinander zu verbindenden Bauteilen handelt es sich insbesondere um die Rohre der Abgasanlage, durch welche der Abgasstrom beispielsweise vom Auslaßkrümmer zu einem Katalysator oder einem Schalldämpfer geführt wird. Im Hinblick auf die hohen Temperaturen und die hohen dynamischen Belastungen, denen die Bauteile einer Abgasanlage ausgesetzt sind, wurden solche Bauteile bisher immer durch eine Schweißnaht miteinander verbunden. Zwar ergeben sich einige Nachteile, wenn die Bauteile einer Abgasanlage miteinander verschweißt werden. Zum einen wird zur Durchführung des Verfahrens vergleichsweise viel Grundfläche für beispielsweise einen Schweißautomaten oder einen Schweißroboter benötigt. In beiden Fällen müssen die zu verschweißenden Bauteile relativ zum Schweißkopf bewegt werden. Daher sind aufwendige Vorrichtungen zur Fixierung der zu verschweißenden Bauteile bei hoher dynamischer Belastung erforderlich. Diese Vorrichtungen haben einen relativ großen Platzbedarf in der Schweißkabine sowie für ihre Lagerung. Außerdem müssen sehr viele Vorrichtungen vorrätig gehalten werden, da in der Regel für jedes Baumuster eine neue Vorrichtung notwendig ist. Außerdem hat sich herausgestellt, daß eine Schweißnaht sich nachteilig auf die Festigkeit auswirkt. Die Schweißnaht führt nämlich zu einer abrupten Querschnittsänderung der verbundenen Bauteile und entsprechend zu einer Änderung der Steifigkeit der Abgasanlage, was zu einer Spannungskonzentration im Bereich der Schweißnaht führt. Insbesondere der Bereich der Schweißnahtwurzel bzw. Einbrandkerbe kann der Ausgangspunkt für Rißbildung sein. Schließlich führt die beim Schweißen in die beiden Bauteile eingebrachte Wärme zu einem Schweißverzug, der nach dem Schweißen gegebenenfalls individuell auf einer Richtbank korrigiert werden muß. Trotz all dieser Nachteile hat sich im Bereich der Abgasanlagen allgemein durchgesetzt, Bauteile miteinander zu verschweißen; im Stand der Technik herrscht die Überzeugung, daß nur so eine Verbindung von Bauteilen geschaffen werden kann, die den auftretenden Temperaturbelastungen und dynamischen Belastungen standhält.
Die EP 1 061 240 A2 beschreibt ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen von Abgasanlagen durch Lichtbogen-Hartlöten. Es ist dort ausgeführt, daß Induktions-Löten von Abgasanlagen nachteilig ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zwei Bauteile einer Abgasanlage auf andere Weise zu verbinden als durch Verschweißen, um die oben genannten Nachteile beim Verschweißen zu vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfingdungsgemäß eine Abgasanlage vorgesehen mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen den beiden Bauteilen eine Induktions-Lötstelle vorhanden ist, die aus einem Hochtemperatur-Lotmaterial besteht. Diese Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils einer Kraftfahrzeug-Abgasanlage mit einem zweiten Bauteil, bei dem die beiden zusammengesteckten und mit einem Hochtemperatur-Lotmaterial versehenen Bauteile im Bereich des Lotmaterials mittels eines Induktors auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die oberhalb des Schmelzpunktes des Lotmaterials liegt. Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß entgegen den Vorurteilen in der Fachwelt eine Hochtemperatur-Lötverbindung den Belastungen standhält, die auf eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage einwirken. Bisher wurde allgemein davon ausgegangen, daß allein schon aufgrund der an den Bauteilen der Abgasanlage auftretenden Temperaturen, die oberhalb von 600°C liegen können, eine Lötverbindung nicht in Frage kommt. Die maximal zulässige Betriebstemperatur von gelöteten Bauteilen wurde allgemein bei etwa 200°C gesehen, selbst wenn mit einem Hochtemperaturlot gearbeitet wurde (siehe beispielsweise den Entwurf des Merkblattes DVS 938-2 "Lichtbogenlöten" des Deutschen Verbandes für Schweißtechnik vom Oktober 2002, in welchem für Abgasanlagen eine Betriebstemperatur für gelötete Verbindungen bis maximal 180° C angegeben wird und ein Einsatz von Lötverbindungen bei Temperaturen von über 180° C ausdrücklich nicht empfohlen wird). Die Erfindung setzt sich über dieses Vorurteil hinweg, da die Anmelderin in Versuchen festgestellt hat, daß verlötete Bauteile ohne Beeinträchtigung der mechanischen Stabilität der Lötverbindung auch für längere Zeiträume Temperaturen von über 600°C ausgesetzt werden können. Günstig auf die Hochtemperaturfestigkeit der Lötverbindung wirkt sich zusätzlich aus, daß sich nach dem Erstarren des Lotmaterials eine Wiederaufschmelztemperatur einstellt, die höher liegt als die anfängliche Schmelztemperatur. Die Ursache hierfür ist noch nicht abschließend geklärt. Ein Grund könnte sein, daß beim Schmelzen des Lotmaterials bestimmte Zulegierungen verdampfen. Ein weiterer Grund könnte die Diffusion von Atomen des Grundwerkstoffs in das Lotmaterial sein.
Durch die Verwendung einer Lötverbindung anstelle einer Schweißverbindung ergibt sich eine Reihe von Vorteilen. Zum einen können die beiden Bauteile mit geringerem Aufwand und geringerem Flächenbedarf miteinander verbunden werden, als dies bei Verwendung eines Schweißverfahrens der Fall ist. Es ist nicht erforderlich, daß die beiden Bauteile im Bereich ihrer Verbindung von einem Roboter in Umfangsrichtung umfahren werden. Statt dessen kann der Verbindungsbereich zwischen den beiden Bauteilen in einer kompakten Schutzgaskammer aufgenommen werden. Die dynamische Festigkeit der Lötverbindung ist bis zu einer bestimmten Temperatur, die niedriger ist als die bei Abgasanlagen auftretende Betriebstemperatur, höher als bei einer Schweißverbindung, da keine abrupten Steifigkeitsänderungen erzeugt werden. Auch lassen sich die beiden Bauteile mit geringerer Wandstärke ausbilden, wenn sie miteinander verlötet anstatt verschweißt werden. Die Wandstärke von miteinander zu verschweißenden Bauteilen muß im Bereich von Abgasanlagen nämlich in einigen Fällen nicht im Hinblick auf die notwendige Festigkeit der Bauteile ausgelegt werden, sondern im Hinblick auf das Risiko eines Durchbrandes beim Verschweißen. Dieses Risiko fällt weg, wenn die beiden Bauteile miteinander verlötet werden, so daß zukünftig allein die auftretenden Belastungen maßgeblich für die Dimensionierung sind. Schließlich können mit einer Lötverbindung auch Flansch- und Schellenverbindungen zwischen einzelnen Bauteilen ersetzt werden. Solche Verbindungen stellen sich immer mehr als nachteilig heraus aufgrund ihres hohen Montageaufwandes und aufgrund von Dichtheitsproblemen, so daß dazu übergegangen wird, alle Bauteile der Abgasanlage stoffschlüssig miteinander verbunden herzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eines der Bauteile eine Auflagefläche für Lot aufweist. Dies ermöglicht, das Lot in der Nähe des Lötspaltes anzuordnen, so daß das Lotmaterial, sobald es geschmolzen ist, durch Kapillarkräfte in den Lötspalt hineingezogen wird. Die Auflagefläche verhindert dabei, daß das Lotmaterial von dem Lötspalt weg und hin zu anderen Bereichen des Bauteils läuft. Zum einen wäre das Lotmaterial dort aus optischen Gründen unerwünscht, und zum anderen stünde dieses Lotmaterial nicht mehr für die eigentliche Lötverbindung zur Verfügung.
Die Auflagefläche an dem Bauteil kann mit geringem Aufwand durch eine umlaufende Sicke gebildet sein, auf welcher der Lotring angeordnet werden kann.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, im Bereich der Lötstelle eine Lotstütze anzuordnen, welche die Auflagefläche für das Lotmaterial aufweist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das Bauteil selbst nicht umgeformt werden muß, um die Auflagefläche zu bilden. Vorzugsweise besteht die Lotstütze aus einem Material, welches elektrisch nicht leitend ist, beispielsweise aus einem Keramikmaterial. Dies hat zur Folge, daß sich die Lotstütze beim Induktionslöten nicht induktiv erwärmt, so daß sich das Lotmaterial nicht mit der Lotstütze verbindet. Diese kann also nach dem Verlöten der beiden Bauteile problemlos wieder entfernt werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den beiden Bauteilen ein Auslaufbereich vorgesehen, in welchem überschüssiges Lot aufgenommen ist, ohne daß es sich mit den beiden Bauteilen verbunden hat. Der Auslaufbereich wirkt also nach Art eines Überlaufbehälters, der dann gefüllt wird, wenn der Lötspalt vollständig mit dem Lotmaterial ausgefüllt ist. Dabei ist vorgesehen, daß der Auslaufbereich beim Löten nicht auf Löttemperatur erwärmt wird, so daß das Lotmaterial, sobald es in den Auslaufbereich eindringt, zu erstarren beginnt. Dies gewährleistet, daß das Lotmaterial nicht auf der vom Lötspalt abgewandten Seite wieder austritt und zu unerwünschten Lottropfen im Inneren der beiden Bauteile führt. Ein solcher Lottropfen könnte während des Betriebs der Abgasanlage im Inneren zu Beschädigungen führen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:

Figur 1 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die in einer Lötvorrichtung angeordnet sind;
Figur 2 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt II von Figur 1, nachdem die beiden Bauteile miteinander verlötet wurden;
Figur 3 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfmdung;
Figur 4 die beiden Bauteile von Figur 3 im miteinander verlöteten Zustand;
Figur 5 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt V von Figur 4;
Figur 6 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 7 die beiden Bauteile von Figur 6 im miteinander verlöteten Zustand;
Figur 8 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt VIII von Figur 7;
Figur 9 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer vierten Ausführungsform;
Figur 10 die Bauteile von Figur 9 im miteinander verlöteten Zustand;
Figur 11 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer fünften Ausführungsform;
Figur 12 die Bauteile von Figur 11 in einer anderen Lötposition; und
Figur 13 schematisch zwei miteinander zu verlötende Bauteile gemäß einer sechsten Ausführungsform.

In Figur 1 sind zwei Bauteile 10, 12 gezeigt, die hier zwei Rohre einer Abgasanlage für Kraftfahrzeuge sind. Es sei an dieser Stelle aber darauf hingewiesen, daß grundsätzlich auch andere Bauteile als Rohre miteinander verbunden werden können, z.B. Trichter mit Rohren, Trichter mit Gehäusen, etc.
Das erste Bauteil 10 ist mit konstantem Querschnitt ausgeführt, während das zweite Bauteil 12 an dem Ende, das dem ersten Bauteil 10 zugewandt ist, zum einen mit einer nach außen gewandten Sicke 14 und anschließend an die Sicke 14 mit einem Einsteckabschnitt 16 ausgeführt ist. Der Einsteckabschnitt 16 hat einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des ersten Bauteils 10.
Die dem Bauteil 10 zugewandte, senkrecht zur Mittelachse M ausgerichtete Fläche der Sicke 14 bildet eine Auflagefläche 18, auf der ein Ring aus Lotmaterial 20 angeordnet ist. Das Lotmaterial liegt also im Bereich eines Lötspaltes, der zwischen dem Einsteckabschnitt 16 des zweiten Bauteils 12 und dem ersten Bauteil 10 gebildet ist. Bei dem Lotmaterial 20 handelt es sich um ein Hochtemperaturlot auf Kupfer-Basis oder Nickel-Basis.
Obwohl in den Ausführungsbeispielen ein Lotring gezeigt ist, kann das Lot selbstverständlich auch in anderer Form bereitgestellt werden, beispielsweise als Blechstreifen, Paste, etc.
Um den zu verlötenden Bereich der beiden Bauteile 10, 12 herum ist eine Lötvorrichtung 22 angeordnet, die im wesentlichen aus zwei Schalen 24, 26 besteht, die den zu verlötenden Bereich annähernd gasdicht umschließen. Innerhalb der Schalen 24, 26 kann von einer geeigneten (nicht gezeigten) Vorrichtung eine Schutzgasatmosphäre erzeugt werden. Um die beiden Schalen 24, 26 herum erstreckt sich ein Induktor 28, der im Bereich der miteinander zu verlötenden Abschnitte der beiden Bauteile 10, 12 sowie im Lotmaterial 20 Wirbelströme erzeugt, die aufgrund des elektrischen Widerstandes in Wärme umgesetzt werden.
Um die beiden Bauteile 10, 12 miteinander zu verlöten, wird in einem ersten Schritt der Ring aus Lotmaterial 20 auf der Sicke 14 des zweiten Bauteils 12 angeordnet. Dann wird das zweite Bauteil 12 mit dem Einsteckabschnitt 16 in das erste Bauteil 10 eingeschoben. Anschließend werden die beiden Schalen 24, 26 um den zu verlötenden Abschnitt der beiden Bauteile 10, 12 geschlossen, und im Inneren der beiden Schalen wird eine Schutzgasatmosphäre ausgebildet. Dann werden die miteinander zu verlötenden Abschnitte der beiden Bauteile 10, 12 sowie das Lotmaterial 20 mittels des Induktors 28 auf eine Temperatur aufgeheizt, die in der Größenordnung von 1000° C liegt. Dabei schmilzt das Lotmaterial 20, so daß es durch Kapillarkräfte entgegen der Schwerkraft in den Lötspalt zwischen den beiden Bauteilen 10, 12 hineingezogen wird und diesen vollständig ausfüllt. Dies ist in Figur 2 zu sehen. Die Auflagefläche 18 auf der Sicke 14 gewährleistet, daß das Lotmaterial 20, wenn es schmilzt, nicht vom Lötspalt weg nach unten läuft, sondern in den Lötspalt hineingezogen wird. Alternativ könnte auch liegend oder schräg gelötet werden.
Nachdem die beiden Bauteile 10, 12 so weit abgekühlt sind, daß keine Verzunderung an der Luft mehr stattfindet, können die beiden Schalen 24, 26 geöffnet werden, und die nun miteinander verbundenen Bauteile können entnommen werden. Die Lötvorrichtung ist bereit zur Aufnahme der nächsten Bauteile. Der besondere Vorteil der Lötvorrichtung und des damit ausgeführten Induktions-Lötverfahrens besteht darin, daß sehr kurze Prozeßzeiten möglich sind. Die erreichbare Prozeßzeit zum Verschweißen von zwei Bauteilen einschließlich Erwärmen und Abkühlen liegt in der Größenordnung von 40 Sekunden, und zwar im Gegensatz zum Schweißen unabhängig von der Nahtlänge. Somit kann mit kleinem Platzbedarf ein hoher Ausstoß erzielt werden.
In den Figuren 3 bis 5 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß die Auflagefläche 18 nicht an einem der Bauteile selbst gebildet ist, sondern an einer Lotstütze 30, die hier als geschlossener Ring ausgebildet ist. Die Lotstütze besteht aus einem elektrisch nicht leitenden Material, beispielsweise einem Keramikmaterial, und umschließt das zweite Bauteil 12 angrenzend an den Lötspalt. Anders ausgedrückt wird das erste Bauteil 10 auf das zweite Bauteil 12 aufgeschoben, bis es an der Lotstütze 30 anliegt. Dies ermöglicht, die Lotstütze 30 als Referenz bei der Positionierung der beiden Bauteile 10, 12 relativ zueinander zu verwenden. Die dem ersten Bauteil 10 zugewandte Fläche der Lotstütze 30 bildet dann die Auflagefläche 18, auf welcher der Ring aus Lotmaterial 20 angeordnet wird. An der Lotstütze, wenn diese als geschlossener Ring ausgeführt ist, können Wellen, Nasen oder Nuten vorgesehen sein, die es dem Lot erleichtern, unter der Stirnfläche des Bauteils 10 hindurch in den Lötspalt zu fließen.
Der miteinander zu verlötende Bereich der beiden Bauteile 10, 12 wird dann wie bei der ersten Ausführungsform durch die hier nicht dargestellte Lötvorrichtung erwärmt, so daß das Lotmaterial 20 schmilzt und in den Lötspalt zwischen den beiden Bauteilen 10, 12 hineingezogen wird (siehe die Figuren 4 und 5). Dabei fließt auch ein kleiner Teil des Lotmaterials an der Lotstütze 30 vorbei nach unten. Da aber die Lotstütze 30 aus elektrisch nicht leitendem Material besteht, wird sie vom Induktor 28 nicht erwärmt, so daß das Lot in diesem Bereich erstarrt. Dadurch geht nur ein sehr kleiner Teil des Lotmaterials für die eigentliche Lötverbindung verloren. In Figur 5 ist die Lötverbindung zwischen den beiden Bauteilen 10, 12 zu sehen, nachdem die Lotstütze 30 entfernt wurde. Dies ist problemlos möglich, da sich die Lotstütze 30 beim Löten nicht so weit erwärmt, daß die Löttemperatur erreicht wird. Folglich verbindet sich das Lotmaterial 20 nicht mit der Oberfläche der Lotstütze. Deutlich ist der "Abdruck" der Lotstütze 30 zu sehen.
In den Figuren 6 bis 8 ist eine dritte Ausführungsform gezeigt. Auch hier werden für die von vorangegangenen Ausführungsformen bekannten Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet.
Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß bei der dritten Ausführungsform die Auflagefläche 18 an einem trichterförmig aufgeweiteten Endabschnitt des zweiten Bauteils 10 gebildet ist. Der Ring aus Lotmaterial 20 liegt somit unmittelbar zwischen dem ersten Bauteil 10 und dem zweiten Bauteil 12. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß der Lötspalt zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil 10, 12 so ausgebildet ist, daß ein Auslaufbereich 32 für das flüssige Lotmaterial ausgebildet ist. Der Auslaufbereich ist dadurch bestimmt, daß er außerhalb des vom Induktor 28 erwärmten Bereichs der beiden Bauteile 10, 12 liegt und dadurch auch während des eigentlichen Lötvorganges auf einer Temperatur verbleibt, die unterhalb der Erstarrungstemperatur des Lotmaterials 20 liegt.
Wenn die beiden Bauteile 10, 12 miteinander verlötet werden, wird der Bereich des Lötspaltes vom Induktor erwärmt. Sobald das Lotmaterial 20 geschmolzen ist, wird es durch die Kapillarkräfte in den Lötspalt hineingezogen, in welchem es die Oberfläche der beiden Bauteile 10, 12 benetzt. Sobald das Lotmaterial den bezüglich Figur 7 unteren Abschnitt des Lötspaltes erreicht, tritt es aus dem eigentlichen Lötspalt aus und in den Auslaufbereich 32 ein. Da dieser sich auf einer Temperatur befindet, die niedriger ist als die Erstarrungstemperatur des Lotmaterials 20, erstarrt das Lotmaterial im Auslaufbereich 32. Der Auslaufbereich 32 ist dabei ausreichend lang gewählt, um zu verhindern, daß das Lotmaterial aus der unteren Seite des Lötspaltes aus- und in das Innere der beiden Bauteile 10, 12 eintritt. In Figur 8 ist zu sehen, daß das Lotmaterial 20 im Auslaufbereich 32 die Oberfläche der beiden Bauteile 10, 12 nicht benetzt, da sich diese auf einer vergleichsweise niedrigen Temperatur befinden. Dementsprechend ist die Stirnseite des Lotmaterials 20 nicht konkav, wie dies am oberen Ende des Lötspaltes zu sehen ist, sondern konvex.
In den Figuren 9 und 10 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, daß hier eine Aufnahmekammer 34 vorgesehen ist, innerhalb der das Lotmaterial 20 angeordnet ist. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen muß hier das Lotmaterial 20 nicht als vollständig umlaufender Ring angeordnet werden. Es ist ausreichend, daß das Lotmaterial sich beispielsweise nur entlang der Hälfte des Umfangs der ringförmigen Aufnahmekammer 34 ersteckt. Sobald das Lot geschmolzen ist, verteilt es sich aufgrund der Kapillarkräfte entlang des gesamten Umfanges des Lötspalts, so daß eine umlaufende und gasdichte Verbindung zwischen den beiden Bauteilen hergestellt ist.
Wenn der Bereich der miteinander zu verlötenden Bauteile 10, 12 auf eine Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Lotmaterials 20 erwärmt ist, wird das dann flüssige Lotmaterial durch Kapillarkräfte in den Spalt zwischen den beiden Bauteilen 10, 12 gezogen. Dabei bilden sich zwei getrennte Lötstellen, nämlich eine erste Lötstelle zwischen der Stirnseite des zweiten Bauteils 12 und der Außenfläche des ersten Bauteils 10, also bezogen auf Figur 10 auf der linken Seite der Aufnahmekammer, und eine zweite Lötstelle zwischen dem Einsteckabschnitt 16 des ersten Bauteils 10 und dem zweiten Bauteil 12.
In Figur 11 ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, daß das erste Bauteil 10 mit einer kegelstumpfförmigen Verengung am Ende versehen ist, während das zweite Bauteil mit einer trichterförmigen Erweiterung am Ende versehen ist. Die Verengung des ersten Bauteils ist in der Erweiterung des zweiten Bauteils angeordnet. Das Lotmaterial 20 liegt unmittelbar an der Stirnseite der Erweiterung des zweiten Bauteils 12 an. Sobald das Lotmaterial schmilzt, wird es von den Kapillarkräften in den Lötspalt hineingezogen, so daß eine gleichmäßige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil erhalten wird.
In Figur 12 sind die aus Figur 11 bekannten Bauteile gezeigt, wobei im Gegensatz zu Figur 11 die Längsachse der beiden Bauteile 10, 12 vertikal anstatt horizontal angeordnet ist. Daher dient die Stirnseite der Erweiterung des zweiten Bauteils 12 als Auflagefläche 18 für das Lotmaterial 20.
In Figur 13 ist eine sechste Ausführungsform gezeigt. Der Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen besteht darin, daß keine Rohre miteinander verlötet werden, sondern zwei Gehäuseteile eines Schalldämpfers, eines Katalysators oder eines sonstigen Bestandteils einer Abgasanlage. Das erste Bauteil 10 bildet die Oberschale des Gehäuses, und das zweite Bauteil 12 bildet die Unterschale des Gehäuses. Beide Bauteile sind mit einem umlaufenden Rand versehen, wobei der Rand des zweiten Bauteils mit einer umlaufenden Sicke versehen ist, so daß zusammen mit dem Rand des ersten Bauteils eine Kammer zur Aufnahme des Lotmaterials 20 gebildet ist.
Die Ränder des ersten und des zweiten Bauteils 10, 12 sowie das Lotmaterial 20 werden induktiv erwärmt, so daß das Lotmaterial schmilzt und die beiden Bauteile miteinander verbunden werden. Hierbei ist bemerkenswert, daß auch bei dieser Art von Bauteilen mit einer sehr großen Nahtlänge die Prozeßzeit nicht ansteigt; würden die beiden Bauteile miteinander verschweißt, ergäbe sich aufgrund der großen Nahtlänge eine Prozeßzeit von mehreren Minuten.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können grundsätzlich alle Bauteile einer Abgasanlage miteinander verbunden werden. Dabei ist es ohne Bedeutung, ob die Bauteile nacheinander, gruppenweise gleichzeitig oder alle gleichzeitig verlötet werden. Es ist auch möglich, unterschiedliche Werkstoffe miteinander zu verlöten. Beispielsweise können Endrohre, die aus NE-Metallen und damit aus einem anderen Material bestehen als die eigentlichen Abgasrohre, mit den Abgasrohren verlötet werden.

Claims

Abgasanlage mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Bauteilen (10, 12) eine Induktions-Lötstelle vorhanden ist, die aus Hochtemperatur-Lotmaterial besteht.
Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile (10, 12) durch eine Steckverbindung miteinander verbunden sind.
Abgasanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Bauteile (10, 12) ein Rohr ist.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (10, 12) eine Auflagefläche (18) für einen Lotring (20) aufweist.
Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (18) durch eine umlaufende Sicke (14) gebildet ist.
Abgasanlage nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Auflagefläche (18) versehene Bauteil (10, 12) innerhalb des anderen Bauteils (12, 10) aufgenommen ist.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Bauteilen (10, 12) ein Auslaufbereich (32) vorgesehen ist, in welchem überschüssiges Lot (20) aufgenommen ist, ohne daß es sich mit den beiden Bauteilen (10, 12) verbunden hat.
Abgasanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Bauteile (10, 12) mit einer umlaufenden Aufnahmekammer (34) für Lotmaterial versehen ist.
Abgasanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (34) durch eine Sicke gebildet ist.
Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils einer Abgasanlage mit einem zweiten Bauteil, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Abgasanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusammengesteckten und mit einem Hochtemperatur-Lotmaterial (20) versehenen Bauteile (10, 12) im Bereich des Lotmaterials (20) mittels eines Induktors (28) auf eine Temperatur aufgeheizt werden, die oberhalb des Schmelzpunktes des Lotmaterials (20) liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lotmaterial (20) auf einer Auflagefläche (18) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Lötstelle eine Lotstütze (30) angeordnet wird, welche die Auflagefläche für das Lotmaterial (20) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotstütze (30) aus einem Material besteht, welches elektrisch nicht leitend ist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotstütze (30) aus einem Keramikmaterial besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotstütze (30) unterhalb der Lötstelle angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Lotmaterials (20) so auf den Lötspalt zwischen den beiden Bauteilen (10, 12) abgestimmt wird, daß das Lotmaterial den Lötspalt vollständig ausfüllt und überschüssiges Lotmaterial in einem Auslaufbereich aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Lotmaterial (20) ein Ni-Basislot verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Lotmaterial (20) ein Cu-Basislot verwendet wird.