EP1918544A1 - Tailpipe cover - Google Patents

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Publication number
EP1918544A1
EP1918544A1 EP07019594A EP07019594A EP1918544A1 EP 1918544 A1 EP1918544 A1 EP 1918544A1 EP 07019594 A EP07019594 A EP 07019594A EP 07019594 A EP07019594 A EP 07019594A EP 1918544 A1 EP1918544 A1 EP 1918544A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tailpipe
stainless steel
layer
titanium
joining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP07019594A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1918544B1 (en
Inventor
Michael Paul
Michael Wessels
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Publication of EP1918544A1 publication Critical patent/EP1918544A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1918544B1 publication Critical patent/EP1918544B1/en
Ceased legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/082Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of tailpipe, e.g. with means for mixing air with exhaust for exhaust cooling, dilution or evacuation

Definitions

  • the patent application relates to a tailpipe of aluminum sheet and method for producing a tailpipe made of aluminum sheet.
  • the device it is proposed according to the device to use as the material for the tailpipe cover an aluminum sheet, which is plated on one side with stainless steel.
  • stainless steel may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention.
  • the stainless steel or titanium-provided side of the sheet can be aligned so that it forms a visible surface or that it faces the exhaust gases.
  • the finding is based on the fact that aluminum sheet while sufficient against exhaust gases is corrosion resistant but is not sufficiently thermally stable for direct admission to exhaust gases, especially if the exhaust gases are passed directly to the aluminum sheet.
  • the stainless steel support or the titanium support serves for thermal insulation, because this reduces the heat input into the aluminum sheet.
  • the heat introduced into the aluminum sheet can be readily removed by the good thermal conductivity of this material.
  • the tailpipe baffle can be double-walled, i. consisting of an outer part and an inner part between which an insulating gap is formed. Outer part and inner part are usually connected together in an overlapping area. In this overlapping area aluminum should come to rest on aluminum.
  • the inner part can also be made of aluminum sheet without a stainless steel layer.
  • the outer part should always be provided on its outside with a stainless steel layer to give the tailpipe a high-quality visual impression.
  • adjoining the tailpipe trim is a pipe section which extends to a further upstream part of the exhaust system, such as an end muffler
  • this pipe section may preferably also be made of aluminum sheet. If this pipe section is subjected to high thermal loads, for example because it has bends where the exhaust gas flowing through it comes into direct contact with the wall, the pipe section can also be coated on the inside with stainless steel.
  • the pipe section preferably connects to the inner part of the tailpipe trim and is also connected by thermal joining. In this way, the pipe section can be carried out weight optimized. Since the connection between the pipe section and the further upstream part of the exhaust system is designed as a mechanical clamping connection, this further upstream part of the exhaust system may consist of a different material.
  • a tailpipe cover made of aluminum sheet the starting material, namely heat-resistant aluminum sheet, initially provided on one side with a layer of stainless steel, in particular by plating.
  • the starting material namely heat-resistant aluminum sheet
  • titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention.
  • the blanks for the tailpipe trim are cut from the starting material prepared in this way. In the areas of the blanks, which later come to rest on connection areas, the stainless steel layer is now removed again, preferably 1 to 5 mm beyond the connection area. Subsequently, the blanks are formed into parts of the tailpipe baffle, for example by bending, deep drawing, flanging and the like. Finally, the individual parts are assembled by thermal joining the tailpipe.
  • a joint seam on an aluminum sheet which is clad with stainless steel on one side
  • the join of each side must not cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer).
  • titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention.
  • the aluminum sheet is preferably joined by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material.
  • the joining is preferably carried out by laser welding.
  • the method according to the third aspect is particularly suitable for the production of tailpipe trims from an aluminum sheet, which is clad with stainless steel on one side, wherein the side of the sheet provided with stainless steel is preferably aligned so that it forms a visible surface and / or that it faces the exhaust gases.
  • the join of each side should not essentially cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer). That is, the thermal joining is done for each layer independently of the other layer such that the different materials, aluminum and stainless steel, of the respective layer do not mix with each other.
  • the aluminum sheet is preferably joined by MIG welding with additional material. In the case of the stainless steel layer, the joining is preferably carried out by laser welding.
  • connection zone The different materials can lead to distortion in the connection zone.
  • adjoining the connection zone on both sides in each case an inner region, which receives an inlet zone or outlet zone of the weld.
  • the interior areas are then adjoined by outside areas that are not joined.
  • a gap is formed before the joining, while the outer areas are in abutment.
  • the outer areas thus form a spacer, which prevents the gap during the joining process, for example, by shrinkage processes closes.
  • the outer areas during the joining process by suitable means, such as. Clamps, be fixed. After the joining process, the inner and the outer regions are separated, so that the component is now in its final form.
  • an edge of the aluminum sheet is cleaned prior to welding by brushing or other mechanical measures.
  • the tailpipe 1 shown in Figure 1 is attached to the outlet of an exhaust system, not shown.
  • the tailpipe panel 1 consists of an outer part 2 and an inner part 3.
  • the outer part 2 is flanged end, so that a visible edge 4 is formed.
  • the visible edge 4 is adjoined by an inwardly projecting funnel 5, which projects into an enlarged end region 6 of the inner part 3.
  • Both the outer part 2 and the inner part 3 are made of heat-resistant aluminum sheet 7 as a support layer, which has been provided prior to processing with a layer 8 of stainless steel.
  • a layer 8 of stainless steel may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention.
  • This layer 8 is applied, for example, by plating and makes up about 5 to 20% of the total thickness of the sheet. The sheet is processed so that the layer 8 comes to rest on the outside of the outer part 2 and on the inside of the inner part 3.
  • the outer part 2 is connected to the inner part 3 via a connecting region which extends between the funnel 5 and the widened end region 6 in the form of a weld seam 9 which is produced by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material is.
  • a weld seam 9 which is produced by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material is.
  • FIG. 1 Another weld 12 (see FIG. 1) is provided on the underside of the outer part 2.
  • This weld 12 may have been produced in the manner described above, in which case in the region of the weld 12 a region is formed which is not covered by a stainless steel layer 8 or titanium layer. If this is not desired, for example for optical reasons, the weld seam 12 may also be produced in the method illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 shows a detail of a sheet-metal blank 15 for the production of the outer part 2.
  • the sheet metal blank 15 is here already folded into a cylinder and has a joint area 16 which is formed between ends 11 of the sheet metal blank 15 and is to be connected by thermal joining.
  • On both sides of the joint area 16 of the strip 15 is still provided with lateral lugs 17 which protrude beyond the dashed lines shown end contour 18 of the strip 15.
  • the lugs 17 are flush against each other. Between the first areas 19 are the opposite ends 11 separated by a gap 20. This gap 20 extends, starting from second regions 21 which are formed in the lugs 17 following the outer regions 19, along the joint region 16.
  • the weld 12 begins to completely fill in one of the areas 21 without necessarily doing so.
  • the weld seam 12 passes through a further region 22 and ends in the opposite region 21. After the application of the weld seam 12, the lateral projections 17 are separated from the strip 15.
  • Fig. 4 shows the weld 12 in section.
  • the two, in particular heat-resistant, aluminum sheets 7 are connected to each other by a first weld 26, which was produced by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material.
  • the weld 26 does not catch the aluminum layers 7 in their complete depth, but ends at a small distance from the stainless steel layers 8 or titanium layer.
  • To contamination of an edge 28 of the aluminum sheet 7 by particles of the stainless steel layer 8 or titanium layer when cutting the edge To prevent the edge 28 has been cleaned before welding by brushing or other mechanical measures.
  • Fig. 5 shows the tailpipe 1, which is provided here with a pipe section 30.
  • the pipe section 30 is thereby applied to the inner part 3 and is connected to the inner part in the manner described above by thermal joining.
  • the pipe section 30 is made of heat-resistant aluminum sheet 7, which is provided on the inside with a stainless steel layer 8 or titanium layer, depending on the thermal stress, as shown in Fig. 6.
  • the pipe section 30 is connected via a clamping connection with a not shown End silencer or another, also not shown pipe section, connected.
  • the rear muffler or the other pipe section may also consist of other material, for example. Steel, steel with aluminum support or stainless steel or titanium.
  • the invention relates to a tailpipe of aluminum sheet and method for producing a tailpipe of aluminum sheet.
  • a tailpipe trim which is weight reduced but at the same time still inexpensive to manufacture
  • the stainless steel or titanium-provided side of the sheet can be aligned so that it forms a visible surface or that it faces the exhaust gases.
  • it is proposed, for producing a tailpipe trim of aluminum sheet to provide the starting material, namely heat-resistant aluminum sheet, firstly on one side with a layer of stainless steel or titanium, in particular by plating.
  • the blanks for the tailpipe trim are cut from the starting material prepared in this way.
  • the stainless steel layer or the titanium layer is now removed again. Finally, the individual parts are assembled by thermal joining the tailpipe. In an alternative method, it is proposed to thermally add the coated aluminum sheet from both sides. In this case, the join of each side must not cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer or titanium layer).

Landscapes

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Abstract

The panel has an outer wall (2) and an inner wall (3), where the panel is made from aluminum plate coated with stainless steel (8) or titanium. The outer wall is thermal connected with the inner wall, where no layer of stainless steel or titanium is provided in the connecting area. A pipe section (30) is connected at the inner wall, where the inner wall has no layer of stainless steel or titanium. An independent claim is also included for a method of manufacturing a tail pipe panel.

Description

Die Patentanmeldung betrifft eine Endrohrblende aus Aluminiumblech sowie Verfahren zum Herstellen einer Endrohrblende aus Aluminiumblech.The patent application relates to a tailpipe of aluminum sheet and method for producing a tailpipe made of aluminum sheet.

Aus der DE 36 90 039 C2 ist die Verwendung eines aluminisierten Stahlblechs zur Herstellung von Teilen eines Abgassystemes bekannt. Hierbei wird auf ein Stahlsubstrat mit vorgegebenen Beimischungen ein Aluminiumüberzug durch Heißtauchen aufgebracht. Hiermit wird die Korrosionsbeständigkeit des Stahlblechs gegenüber Auspuffgasen, Naßkorrosion und Kontaktkorrosion durch Aluminisieren verbessert.From the DE 36 90 039 C2 the use of an aluminized steel sheet for the manufacture of parts of an exhaust system is known. Here, an aluminum coating is applied by hot dipping on a steel substrate with predetermined admixtures. This improves the corrosion resistance of the steel sheet to exhaust gases, wet corrosion and contact corrosion by aluminizing.

Um das Gewicht von Abgasanlagen zu reduzieren ist es ferner bekannt, Abgasanlagen aus Titan zu fertigen. Dieses Material ist jedoch teuer und schwierig zu verarbeiten.In order to reduce the weight of exhaust systems, it is also known to manufacture titanium exhaust systems. However, this material is expensive and difficult to process.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Endrohrblende sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Endrohrblende zu schaffen, die gewichtsreduziert ist, aber gleichzeitig noch kostengünstig herzustellen ist.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a tailpipe trim and a method for producing such a tailpipe trim, which is reduced in weight, but at the same time still inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved with the features of the independent claims.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird vorrichtungsgemäß vorgeschlagen, als Material für die Endrohrblende ein Aluminiumblech zu verwenden, das einseitig mit Edelstahl plattiert ist. Alternativ kann im Sinne der Erfindung Titan anstatt Edelstahl verwendet werden. Dabei kann die mit Edelstahl oder Titan versehene Seite des Bleches so ausgerichtet sein, dass sie eine Sichtoberfläche bildet bzw. dass sie den Abgasen zugewandt ist.According to a first aspect of the invention, it is proposed according to the device to use as the material for the tailpipe cover an aluminum sheet, which is plated on one side with stainless steel. Alternatively, titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention. In this case, the stainless steel or titanium-provided side of the sheet can be aligned so that it forms a visible surface or that it faces the exhaust gases.

Soweit die Endrohrblende bzw. deren Teile mit Abgasen beaufschlagt sind liegt dabei die Feststellung zu Grunde, dass Aluminiumblech zwar gegenüber Abgasen ausreichend korrosionsbeständig ist, aber für eine direkte Beaufschlagung mit Abgasen nicht ausreichend thermisch stabil ist, insbesondere dann, wenn die Abgase direkt auf das Aluminiumblech geleitet werden. Überraschender Weise dient die Edelstahlauflage bzw. die Titanauflage zur thermischen Isolation, denn dadurch wird der Wärmeeintrag in das Aluminiumblech vermindert. Gleichzeitig kann die in das Aluminiumblech eingetragene Wärme durch die gute Wärmeleitfähigkeit dieses Material sogleich abgeführt werden.As far as the tailpipe or its parts are exposed to exhaust gases, the finding is based on the fact that aluminum sheet while sufficient against exhaust gases is corrosion resistant but is not sufficiently thermally stable for direct admission to exhaust gases, especially if the exhaust gases are passed directly to the aluminum sheet. Surprisingly, the stainless steel support or the titanium support serves for thermal insulation, because this reduces the heat input into the aluminum sheet. At the same time, the heat introduced into the aluminum sheet can be readily removed by the good thermal conductivity of this material.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the device are described in the subclaims.

So wird zur Weiterbildung der Vorrichtung vorgeschlagen, bei der Herstellung der Endrohrblende thermische Fügeverfahren zu verwenden, wobei die Edelstahlschicht auf dem Aluminiumblech im Verbindungsbereich entfernt ist.Thus, for further development of the device, it is proposed to use thermal joining methods in the production of the tailpipe hood, wherein the stainless steel layer on the aluminum sheet is removed in the connecting region.

Die Endrohrblende kann doppelwandig ausgeführt sein, d.h. aus einem Außenteil und einem Innenteil bestehen zwischen denen ein isolierender Spalt gebildet ist. Außenteil und Innenteil werden üblicherweise in einem überlappenden Bereich miteinander verbunden. In diesem überlappenden Bereich sollte Aluminium auf Aluminium zu liegen kommen.The tailpipe baffle can be double-walled, i. consisting of an outer part and an inner part between which an insulating gap is formed. Outer part and inner part are usually connected together in an overlapping area. In this overlapping area aluminum should come to rest on aluminum.

Wenn die thermische Belastung des Innenteiles gering ist, kann das Innenteil auch Aluminiumblech ohne Edelstahlschicht ausgeführt sein. Das Außenteil hingegen sollte stets an seiner Außenseite mit einer Edelstahlschicht versehen sein, um der Endrohrblende einen hochwertigen optischen Eindruck zugeben.If the thermal load of the inner part is low, the inner part can also be made of aluminum sheet without a stainless steel layer. The outer part, however, should always be provided on its outside with a stainless steel layer to give the tailpipe a high-quality visual impression.

Falls sich an die Endrohrblende ein Rohrabschnitt anschließt, der sich zu einem weiter stromauf liegenden Teil der Abgasanlage, wie einem Endschalldämpfer, erstreckt, so kann dieser Rohrabschnitt vorzugsweise ebenfalls aus Aluminiumblech gefertigt sein. Falls dieser Rohrabschnitt thermisch hoch belastet ist, bspw. weil er Krümmungen aufweist an denen das hindurchströmende Abgas in direkten Kontakt mit der Wandung kommt, so kann auch der Rohrabschnitt innenseitig mit Edelstahl beschichtet sein. Der Rohrabschnitt schließt sich vorzugsweise an das Innenteil der Endrohrblende an und ist ebenfalls durch thermisches Fügen verbunden. Auf diese Weise kann auch der Rohrabschnitt gewichtsoptimiert ausgeführt sein. Da die Verbindung zwischen dem Rohrabschnitt und dem weiter stromauf liegenden Teil der Abgasanlage als mechanische Klemmverbindung ausgeführt ist, kann dieser weiter stromauf liegenden Teil der Abgasanlage aus einem anderem Material bestehen.If adjoining the tailpipe trim is a pipe section which extends to a further upstream part of the exhaust system, such as an end muffler, then this pipe section may preferably also be made of aluminum sheet. If this pipe section is subjected to high thermal loads, for example because it has bends where the exhaust gas flowing through it comes into direct contact with the wall, the pipe section can also be coated on the inside with stainless steel. The pipe section preferably connects to the inner part of the tailpipe trim and is also connected by thermal joining. In this way, the pipe section can be carried out weight optimized. Since the connection between the pipe section and the further upstream part of the exhaust system is designed as a mechanical clamping connection, this further upstream part of the exhaust system may consist of a different material.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird verfahrensgemäß vorgeschlagen, zur Herstellung einer Endrohrblende aus Aluminiumblech das Ausgangsmaterial, nämlich warmfestes Aluminiumblech, zunächst einseitig mit einer Schicht aus Edelstahl zu versehen, insbesondere durch Plattieren. Alternativ kann im Sinne der Erfindung Titan anstatt Edelstahl verwendet werden. Aus dem so vorbereiteten Ausgangsmaterial werden die Rohlinge für die Endrohrblende zugeschnitten. In den Bereichen der Rohlinge, die später an Verbindungsbereichen zu liegen kommen, wird nun die Edelstahlschicht wieder entfernt, vorzugsweise 1 bis 5 mm über den Verbindungsbereich hinaus. Nachfolgend werden die Rohlinge zu Teilen der Endrohrblende geformt, bspw. durch Biegen, Tiefziehen, Bördeln und ähnliches. Schließlich werden die einzelnen Teile durch thermisches Fügen zur Endrohrblende zusammengesetzt. Durch das Entfernen der Edelstahlschicht im Verbindungsbereich wird eine einwandfreie thermische Fügenaht erzielt, da bei einer Überlappverbindung die Aluminiumschmelze in der Fügenaht nicht durch Edelstahl gestört wird.According to a second aspect of the invention, it is proposed according to the method of the invention to produce a tailpipe cover made of aluminum sheet, the starting material, namely heat-resistant aluminum sheet, initially provided on one side with a layer of stainless steel, in particular by plating. Alternatively, titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention. The blanks for the tailpipe trim are cut from the starting material prepared in this way. In the areas of the blanks, which later come to rest on connection areas, the stainless steel layer is now removed again, preferably 1 to 5 mm beyond the connection area. Subsequently, the blanks are formed into parts of the tailpipe baffle, for example by bending, deep drawing, flanging and the like. Finally, the individual parts are assembled by thermal joining the tailpipe. By removing the stainless steel layer in the connection area a perfect thermal joint seam is achieved, since in an overlap connection the aluminum melt in the joint seam is not disturbed by stainless steel.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird zur Herstellung einer Fügenaht an einem Aluminiumblech, das einseitig mit Edelstahl plattiert, vorgeschlagen, dass beschichtete Aluminiumbleche von beiden Seiten aus thermisch zu fügen. In diesem Falle darf die Fügung jeder Seite nicht die gesamte Tiefe der jeweiligen Schicht (Aluminiumblech bzw. Edelstahlschicht) erfassen. Alternativ kann im Sinne der Erfindung Titan anstelle von Edelstahl verwendet werden. Das Aluminiumblech wird vorzugsweise durch Lichtbogenschweißen, insbesondere durch MIG-Schweißen oder WIG-Schweißen mit Zusatzwerkstoff oder ohne Zusatzwerkstoff gefügt. Bei der Edelstahlschicht erfolgt die Fügung vorzugsweise durch Laserschweißen. Das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Endrohrblenden aus einem Aluminiumblech, das einseitig mit Edelstahl plattiert ist, wobei die mit Edelstahl versehene Seite des Bleches vorzugsweise so ausgerichtet ist, dass sie eine Sichtoberfläche bildet und/oder dass sie den Abgasen zugewandt ist.According to a third aspect of the invention, to produce a joint seam on an aluminum sheet, which is clad with stainless steel on one side, it is proposed to thermally add coated aluminum sheets from both sides. In this case, the join of each side must not cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer). Alternatively, titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention. The aluminum sheet is preferably joined by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material. In the case of the stainless steel layer, the joining is preferably carried out by laser welding. The method according to the third aspect The invention is particularly suitable for the production of tailpipe trims from an aluminum sheet, which is clad with stainless steel on one side, wherein the side of the sheet provided with stainless steel is preferably aligned so that it forms a visible surface and / or that it faces the exhaust gases.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the method are described in the subclaims.

So ist es alternativ möglich, das beschichtete Aluminiumbleche von beiden Seiten aus thermisch zu fügen. In diesem Falle darf die Fügung jeder Seite im wesentlichen nicht die gesamte Tiefe der jeweiligen Schicht (Aluminiumblech bzw. Edelstahlschicht) erfassen. D.h., die thermische Fügung erfolgt für jede Schicht unabhängig von der anderen Schicht derart, dass sich die unterschiedlichen Werkstoffe, Aluminium und Edelstahl, der jeweiligen Schicht miteinander nicht vermengen bzw. verschmelzen. Dabei wird das Aluminiumblech vorzugsweise durch MIG-Schweißen mit Zusatzwerkstoff gefügt. Bei der Edelstahlschicht erfolgt die Fügung vorzugsweise durch Laserschweißen.So it is alternatively possible to thermally add the coated aluminum sheets from both sides. In this case, the join of each side should not essentially cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer). That is, the thermal joining is done for each layer independently of the other layer such that the different materials, aluminum and stainless steel, of the respective layer do not mix with each other. The aluminum sheet is preferably joined by MIG welding with additional material. In the case of the stainless steel layer, the joining is preferably carried out by laser welding.

Durch die unterschiedlichen Werkstoffe kann es zu Verzügen in der Verbindungszone kommen. Um dies zu verhindern wird vorgeschlagen, den Blechrohling so zuzuschneiden, dass er in der Verbindungszone über die Kontur des endgültigen Bauteiles hinausragt. Dabei schließt sich an die Verbindungszone beidseitig jeweils ein innenliegender Bereich an, der eine Einlaufzone bzw. Auslaufzone der Schweißnaht aufnimmt. An die innenliegenden Bereiche schließen sich dann außenliegende Bereich an, die nicht gefügt werden. Auf Höhe der innenliegenden Bereiche und der Schweißnaht ist vor dem Fügen ein Spalt gebildet, während die außenliegenden Bereiche auf Stoß liegen. Die außenliegenden Bereiche bilden somit einen Abstandshalter, der verhindert dass sich der Spalt während des Fügevorganges bspw. durch Schrumpfungsprozesse schließt. Dazu können die außenliegenden Bereiche während des Fügevorganges durch geeignete Mittel, wie bspw. Klemmen, fixiert sein. Nach dem Fügevorgang werden die innenliegenden und die außenliegenden Bereiche abgetrennt, so dass das Bauteil nunmehr in seiner endgültigen Form vorliegt.The different materials can lead to distortion in the connection zone. To prevent this, it is proposed to cut the sheet metal blank so that it projects beyond the contour of the final component in the connection zone. In this case, adjoining the connection zone on both sides in each case an inner region, which receives an inlet zone or outlet zone of the weld. The interior areas are then adjoined by outside areas that are not joined. At the level of the inner areas and the weld, a gap is formed before the joining, while the outer areas are in abutment. The outer areas thus form a spacer, which prevents the gap during the joining process, for example, by shrinkage processes closes. For this purpose, the outer areas during the joining process by suitable means, such as. Clamps, be fixed. After the joining process, the inner and the outer regions are separated, so that the component is now in its final form.

Um beim Fügen des Aluminiumbleches eine Verunreinigung der Naht durch Edelstahlpartikel zu verhindern, die beim Schneiden des Bauteiles aus der Edelstahlschicht in die Aluminiumschicht getragen werden können, wird eine Kante des Aluminiumbleches vor dem Schweißen durch Bürsten oder andere mechanische Maßnahmen gesäubert.In order to prevent contamination of the seam by stainless steel particles when joining the component from the stainless steel layer into the aluminum layer, an edge of the aluminum sheet is cleaned prior to welding by brushing or other mechanical measures.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

  • Figur 1 eine Ansicht einer Endrohrblende,
  • Figur 2 einen Schnitt durch die Endrohrblende nach der Linie II - II der Fig. 1,
  • Figur 3 ein Teil der Endrohrblende vor dem Fügen,
  • Figur 4 einen Schnitt durch eine Fügenaht,
  • Figur 5 eine Endrohrblende mit angesetztem Rohrabschnitt, und
  • Figur 6 einen Schnitt durch den Rohrabschnitt.
The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the figures. Show it
  • 1 is a view of a tailpipe,
  • FIG. 2 shows a section through the tailpipe trim according to the line II - II of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a part of the tailpipe trim before joining,
  • FIG. 4 shows a section through a joining seam,
  • Figure 5 shows a tailpipe with attached pipe section, and
  • 6 shows a section through the pipe section.

Die in Figur 1 gezeigte Endrohrblende 1 ist am Auslass einer nicht mehr dargestellten Abgasanlage angebracht. Wie im Schnitt in Figur 2 gezeigt besteht die Endrohrblende 1 aus einem Außenteil 2 und einem Innenteil 3. Das Außenteil 2 ist endseitig umgebördelt, so dass sich eine Sichtkante 4 bildet. An die Sichtkante 4 schließt sich ein nach innen ragender Trichter 5 an, der in einen erweiterten Endbereich 6 des Innenteiles 3 hineinragt.The tailpipe 1 shown in Figure 1 is attached to the outlet of an exhaust system, not shown. As shown in section in Figure 2, the tailpipe panel 1 consists of an outer part 2 and an inner part 3. The outer part 2 is flanged end, so that a visible edge 4 is formed. The visible edge 4 is adjoined by an inwardly projecting funnel 5, which projects into an enlarged end region 6 of the inner part 3.

Sowohl das Außenteil 2 als auch das Innenteil 3 bestehen aus warmfesten Aluminiumblech 7 als Tragschicht, das vor der Verarbeitung mit einer Schicht 8 aus Edelstahl versehen worden ist. Alternativ kann im Sinne der Erfindung Titan anstatt Edelstahl verwendet werden. Diese Schicht 8 ist bspw. durch Plattieren aufgebracht und macht etwa 5 bis 20 % der Gesamtstärke des Bleches aus. Das Blech ist so verarbeitet, dass die Schicht 8 an der Außenseite des Außenteiles 2 bzw. an der Innenseite des Innenteiles 3 zu liegen kommt.Both the outer part 2 and the inner part 3 are made of heat-resistant aluminum sheet 7 as a support layer, which has been provided prior to processing with a layer 8 of stainless steel. Alternatively, titanium may be used instead of stainless steel for the purposes of the invention. This layer 8 is applied, for example, by plating and makes up about 5 to 20% of the total thickness of the sheet. The sheet is processed so that the layer 8 comes to rest on the outside of the outer part 2 and on the inside of the inner part 3.

Das Außenteil 2 ist mit dem Innenteil 3 über einen Verbindungsbereich verbunden, der sich zwischen dem Trichter 5 und dem erweiterten Endbereich 6 im Form einer Schweißnaht 9 erstreckt, die durch Lichtbogenschweißen, insbesondere durch MIG-Schweißen oder WIG-Schweißen mit Zusatzwerkstoff oder ohne Zusatzwerkstoff erzeugt ist. Vor dem Aufbringen der Schweißnaht 9 ist die Edelstahlschicht 8 oder Titanschicht im Endbereich 6 auf einer Tiefe t1 von ca. 2 bis 6 mm, gemessen ab der Endkante 10 des Außenteiles 2, entfernt worden. Auch am Außenteil 2 ist im Bereich der Kante 10 die Edelstahlschicht 8 oder Titanschicht entfernt worden.The outer part 2 is connected to the inner part 3 via a connecting region which extends between the funnel 5 and the widened end region 6 in the form of a weld seam 9 which is produced by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material is. Before applying the weld 9, the stainless steel layer 8 or titanium layer in the end region 6 at a depth t1 of about 2 to 6 mm, measured from the end edge 10 of the outer part 2, has been removed. Also on the outer part 2, the stainless steel layer 8 or titanium layer has been removed in the region of the edge 10.

Die Edelstahlschicht 8 bzw. Titanschicht am Innenteil 3 ist im Gegensatz zur Edelstahlschicht 8 bzw. Titanschicht am Außenteil 2 nicht aus optischen Gründen, sondern zur thermischen Isolierung des Aluminiumbleches vorgesehen. Ist die Wärmebelastung des Innenteiles 3 gering, so kann hier auf die Edelstahlschicht 8 oder Titanschicht verzichtet werden.The stainless steel layer 8 or titanium layer on the inner part 3, in contrast to the stainless steel layer 8 or titanium layer on the outer part 2 is not provided for optical reasons, but for the thermal insulation of the aluminum sheet. If the heat load of the inner part 3 is low, then the stainless steel layer 8 or titanium layer can be dispensed with here.

Eine weitere Schweißnaht 12 (siehe Fig. 1) ist an der Unterseite des Außenteiles 2 vorgesehen. Diese Schweißnaht 12 kann in der zuvor beschriebenen Weise erzeugt worden sein, wobei in diesem Falle im Bereich der Schweißnaht 12 ein Bereich gebildet ist, der nicht von einer Edelstahlschicht 8 oder Titanschicht bedeckt ist. Sollte dies beispielsweise aus optischen Gründen nicht gewünscht sein so kann die Schweißnaht 12 auch in dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Verfahren hergestellt sein.Another weld 12 (see FIG. 1) is provided on the underside of the outer part 2. This weld 12 may have been produced in the manner described above, in which case in the region of the weld 12 a region is formed which is not covered by a stainless steel layer 8 or titanium layer. If this is not desired, for example for optical reasons, the weld seam 12 may also be produced in the method illustrated in FIGS. 3 and 4.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt eines Blechrohlings 15 zur Herstellung des Außenteiles 2. Der Blechrohling 15 ist hier bereits zu einem Zylinder zusammengelegt und weist einen Stoßbereich 16 auf, der zwischen Enden 11 des Blechrohlings 15 gebildet ist und durch thermisches Fügen verbunden werden soll. Beiderseits des Stoßbereiches 16 ist der Streifen 15 noch mit seitlichen Ansätzen 17 versehen, die über die gestrichelt dargestellt Endkontur 18 des Streifens 15 hinausragen. An den außen liegenden ersten Bereichen 19 liegen die Ansätze 17 bündig aneinander an. Zwischen den ersten Bereichen 19 sind die sich gegenüberliegen Enden 11 durch einen Spalt 20 getrennt. Dieser Spalt 20 erstreckt sich ausgehend von zweiten Bereichen 21, die in den Ansätzen 17 im Anschluss an die außenliegenden Bereiche 19 gebildet sind, entlang des Stoßbereiches 16.3 shows a detail of a sheet-metal blank 15 for the production of the outer part 2. The sheet metal blank 15 is here already folded into a cylinder and has a joint area 16 which is formed between ends 11 of the sheet metal blank 15 and is to be connected by thermal joining. On both sides of the joint area 16 of the strip 15 is still provided with lateral lugs 17 which protrude beyond the dashed lines shown end contour 18 of the strip 15. At the outer first regions 19, the lugs 17 are flush against each other. Between the first areas 19 are the opposite ends 11 separated by a gap 20. This gap 20 extends, starting from second regions 21 which are formed in the lugs 17 following the outer regions 19, along the joint region 16.

Die Schweißnaht 12 beginnt in einem der Bereiche 21 ohne diesen notwendiger Weise vollständig auszufüllen. Die Schweißnaht 12 läuft durch einen weiteren Bereich 22 hindurch und endet im gegenüberliegenden Bereich 21. Nach dem Aufbringen der Schweißnaht 12 werden die seitlichen Ansätze 17 vom Streifen 15 abgetrennt.The weld 12 begins to completely fill in one of the areas 21 without necessarily doing so. The weld seam 12 passes through a further region 22 and ends in the opposite region 21. After the application of the weld seam 12, the lateral projections 17 are separated from the strip 15.

Fig. 4 zeigt die Schweißnaht 12 im Schnitt. Die beiden, insbesondere warmfesten, Aluminiumbleche 7 sind durch eine erste Schweißnaht 26 miteinander verbunden, die durch Lichtbogenschweißen, insbesondere durch MIG-Schweißen oder WIG-Schweißen mit Zusatzwerkstoff oder ohne Zusatzwerkstoff erzeugt wurde. Die Schweißnaht 26 erfasst die Aluminiumschichten 7 nicht in ihrer vollständigen Tiefe, sondern endet in einem geringen Abstand zu den Edelstahlschichten 8 bzw. Titanschicht. Eine zweite Schweißnaht 27, die nach der ersten Schweißnaht 26 erzeugt wurde, verbindet die beiden Edelstahlschichten 8 bzw. Titanschichten. Auch die zweite Schweißnaht 27 erfasst die Edelstahlschichten 8 bzw. Titanschichten nicht in ihrer vollständigen Tiefe, sondern endet im geringen Abstand vor der Aluminiumschicht 7. Um eine Verunreinigung einer Kante 28 des Aluminiumbleches 7 durch Partikel aus der Edelstahlschicht 8 bzw. Titanschicht beim Schneiden der Kante zu verhindern, ist die Kante 28 vor dem Schweißen durch Bürsten oder andere mechanische Maßnahmen gesäubert worden.Fig. 4 shows the weld 12 in section. The two, in particular heat-resistant, aluminum sheets 7 are connected to each other by a first weld 26, which was produced by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with additional material or without additional material. The weld 26 does not catch the aluminum layers 7 in their complete depth, but ends at a small distance from the stainless steel layers 8 or titanium layer. A second weld 27, which was produced after the first weld 26, connects the two stainless steel layers 8 or titanium layers. Also, the second weld 27 does not detect the stainless steel layers 8 and titanium layers in their full depth, but ends at a small distance in front of the aluminum layer 7. To contamination of an edge 28 of the aluminum sheet 7 by particles of the stainless steel layer 8 or titanium layer when cutting the edge To prevent the edge 28 has been cleaned before welding by brushing or other mechanical measures.

Fig. 5 zeigt die Endrohrblende 1, die hier mit einem Rohrabschnitt 30 versehen ist. Der Rohrabschnitt 30 setzt dabei an das Innenteil 3 an und ist mit dem Innenteil in der vorbeschriebenen Weise durch thermisches Fügen verbunden. Der Rohrabschnitt 30 besteht aus warmfesten Aluminiumblech 7, das je nach thermischer Belastung innenseits mit einer Edelstahlschicht 8 bzw. Titanschicht versehen ist, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Der Rohrabschnitt 30 ist über eine Klemmverbindung mit einem nicht dargestellten Endschalldämpfer oder einem weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Rohrabschnitt, verbunden. Durch die Klemmverbindung kann der Endschalldämpfer bzw. der weitere Rohrabschnitt auch aus anderem Material bestehen, bspw. aus Stahl, Stahl mit Aluminiumauflage oder Edelstahl bzw. Titan.Fig. 5 shows the tailpipe 1, which is provided here with a pipe section 30. The pipe section 30 is thereby applied to the inner part 3 and is connected to the inner part in the manner described above by thermal joining. The pipe section 30 is made of heat-resistant aluminum sheet 7, which is provided on the inside with a stainless steel layer 8 or titanium layer, depending on the thermal stress, as shown in Fig. 6. The pipe section 30 is connected via a clamping connection with a not shown End silencer or another, also not shown pipe section, connected. By the clamp connection, the rear muffler or the other pipe section may also consist of other material, for example. Steel, steel with aluminum support or stainless steel or titanium.

Die Erfindung betrifft eine Endrohrblende aus Aluminiumblech sowie Verfahren zum Herstellen einer Endrohrblende aus Aluminiumblech. Um eine Endrohrblende zu schaffen, die gewichtsreduziert ist, aber gleichzeitig noch kostengünstig herzustellen ist, wird vorgeschlagen, als Material für die Endrohrblende ein Aluminiumblech zu verwenden, das einseitig mit Edelstahl oder Titan plattiert ist. Dabei kann die mit Edelstahl bzw. Titan versehene Seite des Bleches so ausgerichtet sein, dass sie eine Sichtoberfläche bildet bzw. dass sie den Abgasen zugewandt ist. Zur Herstellung einer solchen Endrohrblende wird vorgeschlagen, zur Herstellung einer Endrohrblende aus Aluminiumblech das Ausgangsmaterial, nämlich warmfestes Aluminiumblech, zunächst einseitig mit einer Schicht aus Edelstahl oder Titan zu versehen, insbesondere durch Plattieren. Aus dem so vorbereiteten Ausgangsmaterial werden die Rohlinge für die Endrohrblende zugeschnitten. In den Bereichen der Rohlinge, die später an Verbindungsbereichen zu liegen kommen, wird nun die Edelstahlschicht oder die Titanschicht wieder entfernt. Schließlich werden die einzelnen Teile durch thermisches Fügen zur Endrohrblende zusammengesetzt. In einem alternativen Verfahren wird vorgeschlagen, das beschichtete Aluminiumbleche von beiden Seiten aus thermisch zu fügen. In diesem Falle darf die Fügung jeder Seite nicht die gesamte Tiefe der jeweiligen Schicht (Aluminiumblech bzw. Edelstahlschicht oder Titanschicht) erfassen.The invention relates to a tailpipe of aluminum sheet and method for producing a tailpipe of aluminum sheet. In order to provide a tailpipe trim which is weight reduced but at the same time still inexpensive to manufacture, it is proposed to use as the tailpipe material an aluminum sheet which is unilaterally plated with stainless steel or titanium. In this case, the stainless steel or titanium-provided side of the sheet can be aligned so that it forms a visible surface or that it faces the exhaust gases. To produce such a tailpipe trim, it is proposed, for producing a tailpipe trim of aluminum sheet, to provide the starting material, namely heat-resistant aluminum sheet, firstly on one side with a layer of stainless steel or titanium, in particular by plating. The blanks for the tailpipe trim are cut from the starting material prepared in this way. In the areas of the blanks, which later come to lie at connecting areas, the stainless steel layer or the titanium layer is now removed again. Finally, the individual parts are assembled by thermal joining the tailpipe. In an alternative method, it is proposed to thermally add the coated aluminum sheet from both sides. In this case, the join of each side must not cover the entire depth of the respective layer (aluminum sheet or stainless steel layer or titanium layer).

Claims (11)

Endrohrblende aus Aluminium-Blech, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium-Blech (7) einseitig mit Edelstahl (8) oder Titan beschichtet ist.Tailpipe made of aluminum sheet, characterized in that the aluminum sheet (7) is coated on one side with stainless steel (8) or titanium. Endrohrblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endrohrblende (1) thermisch gefügt ist und im Verbindungsbereich keine Schicht aus Edelstahl (8) oder Titan vorhanden ist.Endrohrblende according to claim 1, characterized in that the tailpipe (1) is thermally joined and in the connection area no layer of stainless steel (8) or titanium is present. Endrohrblende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endrohrblende (1) doppelwandig ausgeführt ist und aus einem Außenteil (2) und einem Innenteil (3) besteht, die miteinander verbunden sind, wobei in einem Verbindungsbereich zwischen Außenteil (2) und Innenteil (3) keine Schicht aus Edelstahl (8) oder Titan vorhanden ist.Endrohrblende according to claim 1, characterized in that the tailpipe (1) is double-walled and consists of an outer part (2) and an inner part (3) which are interconnected, wherein in a connecting region between the outer part (2) and inner part (3 ) no layer of stainless steel (8) or titanium is present. Endrohrblende nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil keine Schicht aus Edelstahl (8) oder Titan aufweist.Tailpipe trim according to claim 3, characterized in that the inner part does not have a layer of stainless steel (8) or titanium. Endrohrblende nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Endrohrblende (1), vorzugsweise an das Innenteil (3), ein Rohrabschnitt (30) anschließt.Tailpipe baffle according to one of claims 1 to 4, characterized in that adjoins the tailpipe baffle (1), preferably to the inner part (3), a pipe section (30). Verfahren zum Herstellen einer Endrohrblende aus Aluminium-Blech, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - einseitiges Plattieren des Aluminium-Blechs (7) mit Edelstahl (8) oder Titan, - Zuschneiden der Blechrohlinge (15) für die Endrohrblende (1) und Entfernen der Schicht aus Edelstahl (8) oder Titan in einem Verbindungsbereich, - Formen der Teile für die Endrohrblende (1) aus den Blechrohlingen (15), - thermisches Fügen der Teile zur Endrohrblende (1). Method for producing a tailpipe cover made of aluminum sheet, characterized by the following steps: - one-sided plating of the aluminum sheet (7) with stainless steel (8) or titanium, - Cutting the sheet metal blanks (15) for the tailpipe trim (1) and removing the layer of stainless steel (8) or titanium in a connecting region, - forming the parts for the tailpipe (1) from the sheet metal blanks (15), - Thermal joining of the parts to the tailpipe (1). Verfahren zur thermischen Fügung eines Aluminium-Bleches, insbesondere zum Herstellen einer Endrohrblende aus dem Aluminium-Blech, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - einseitiges Plattieren des Aluminium-Blech (7) mit Edelstahl (8) oder Titan, - Zuschneiden der Blechrohlinge (15) für die Endrohrblende (1), - Formen der Teile für die Endrohrblende (1) aus den Blechrohlingen, - thermisches Fügen der Teile zur Endrohrblende (1), wobei das thermische Fügen von beiden Seiten des plattierten Bleches (7) her erfolgt und die Fügung nicht die gesamte Tiefe der jeweiligen Schicht (7, 8) erfasst. Method for thermally joining an aluminum sheet, in particular for producing a tail pipe panel from the aluminum sheet, characterized by the following steps: - one-sided plating of the aluminum sheet (7) with stainless steel (8) or titanium, - Cutting the sheet metal blanks (15) for the tailpipe trim (1), Shaping the parts for the tailpipe trim (1) from the sheet metal blanks, - Thermal joining of the parts to the tail tube (1), wherein the thermal joining takes place from both sides of the plated sheet (7) and the joining does not cover the entire depth of the respective layer (7, 8). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen auf der Seite der Aluminium-Schicht (7) durch Lichtbogenschweißen, insbesondere durch MIG-Schweißen oder WIG-Schweißen mit Zusatzwerkstoff oder ohne Zusatzwerkstoff vorgenommen wird, wobei das Fügen auf der Seite der Edelstahl-Schicht (8) oder der Titan-Schicht durch Laser-Schweißen erfolgt.A method according to claim 7, characterized in that the joining on the side of the aluminum layer (7) by arc welding, in particular by MIG welding or TIG welding with filler material or without filler material is performed, wherein the joining on the side of the stainless steel Layer (8) or the titanium layer is done by laser welding. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kante (28) des Aluminiumbleches (7) vor dem Fügen durch Bürsten oder andere mechanische Maßnahmen gesäubert wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that an edge (28) of the aluminum sheet (7) is cleaned before joining by brushing or other mechanical measures. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweißnaht (12) über die Verbindungszone (22) des Teiles hinausragt und zumindest folgende Bereiche Zonen aufweist: - die Verbindungszone (22) des Bauteils, - daran beidseitig anschließend innenliegende Bereiche (21), die eine Einlaufzone bzw. Auslaufzone der Schweißnaht (12) bilden, - an die Bereiche (21) anschließend außenliegende Bereiche (19), - wobei in der Verbindungszone (22) und den innenliegenden Bereichen (21) ein Spalt (20) gebildet ist, während die außenliegenden Bereiche (19) aneinander stoßen. Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that a weld seam (12) projects beyond the connection zone (22) of the part and has at least the following zones zones: the connection zone (22) of the component, - On both sides then subsequent areas (21) forming an inlet zone or outlet zone of the weld (12), - to the areas (21) then outer areas (19), - Wherein a gap (20) is formed in the connection zone (22) and the inner regions (21), while the outer regions (19) abut each other. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die innenliegenden Bereiche (21) und die außenliegenden Bereiche (19) nach dem Fügen abgetrennt werden.A method according to claim 10, characterized in that the inner regions (21) and the outer regions (19) are separated after joining.
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