EP2088293A1 - Verfahren zur Herstellung einer Anordnung, enthaltend ein Bauteil mit einer Isolation, sowie eine derartige Anordnung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Anordnung, enthaltend ein Bauteil mit einer Isolation, sowie eine derartige Anordnung Download PDF

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EP2088293A1
EP2088293A1 EP09001643A EP09001643A EP2088293A1 EP 2088293 A1 EP2088293 A1 EP 2088293A1 EP 09001643 A EP09001643 A EP 09001643A EP 09001643 A EP09001643 A EP 09001643A EP 2088293 A1 EP2088293 A1 EP 2088293A1
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insulation
recesses
connection
produced
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an arrangement, comprising a component with an insulation, according to the features indicated in the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to such an arrangement.
  • the component is designed in particular as an exhaust pipe of an internal combustion engine or an engine and by a hot medium, namely the exhaust gas, can flow.
  • the component is at least partially surrounded by an insulation or covering device for the purpose of thermal and / or acoustic insulation.
  • a fastening device is provided, which is expediently designed as a clamping device, wherein advantageously a spring-elastic element is provided.
  • the invention has the object to further develop the method and the arrangement with a low design effort to that the production and / or attachment of the insulation on the component can be carried out in a simple manner, while nevertheless a functionally reliable and / or the requirements of practice-fulfilling attachment should be achieved.
  • the production with constant and / or reproducible quality should be feasible.
  • the manufacturing method according to the invention allows the determination and connection of the insulation on the component with little effort, which in particular by a hot medium, such as exhaust gas, can flow.
  • the component contains recesses formed in particular as cutouts, to which corresponding characteristics of the insulation are assigned.
  • the characteristics of the insulation engage in the recesses of the component, whereby an exact positioning and alignment of the insulation is ensured with respect to the component during assembly.
  • the recesses are advantageously introduced into the outer surface of the component, in particular by milling predetermined areas of the outer surface of the component.
  • the recesses which can also be referred to as Zentrierfräsoder are advantageously carried out with the same system or machine, with which predetermined parts or areas of the component are processed.
  • the particular manufactured by a casting process and / or as a casting, preferably made of metal, existing component is machined in a known manner, in particular by grinding and / or milling at predetermined areas. Mentioned here are, for example, for connection to an aggregate or an internal combustion engine provided areas or parts, which are preferably processed by grinding and / or milling, in particular to equalize the casting surface and / or remove scale skin, according to the invention also said recesses in the Surface and / or outer surface of the component are introduced.
  • the recesses which are also referred to below as milling or Zentrierfräsungen are preferably produced by means of a special milling, for example, a five-axis milling machine, and in an advantageous manner in the machining and / or machining operation, with which in particular flanges and / or holes are processed, which are provided for attachment and / or connection of the component to the unit. It should be expressly stated that the recesses are introduced into the component not only in the context and / or in the area of the aforementioned flanges or bores or the like, but additionally or alternatively on or in such areas of the outer surface and / or surface of the component, which allow a predetermined positioning of the insulation in combination with their characteristics.
  • connection regions of the insulation with the component said recesses are arranged, and by the removal and / or grinding and / or milling of the surface and / or outer surface of the component this is prepared for the production of a welded joint with the insulation.
  • the insulation formed as a molded part which is preferably constructed of at least two partial shells or half shells and / or is formed as integral insulation and preferably has film half shells, in particular stainless steel foil half shells, contains the said with the recesses of the component corresponding and engaging in these forms.
  • the firm connection between the insulation and the component is produced, with consistent and / or reproducible quality due to the previous preparation of the surface and / or outer surface of the component in the connection area or the milling or grinding the casting surface and / or the scale skin.
  • the welded joint or welded joints are made in particular by spot welding, in the recesses of the component and in the latter intervening forms of isolation.
  • the production of the welded joints, preferably by spot welding can be carried out in a simple manner and with high precision, preferably by means of automatic welding machines, whereby a functionally reliable and permanent fixing of the insulation on the component is ensured.
  • the arrangement produced according to the invention is characterized by a robust and / or highly durable construction. Due to the immediate and / or tight installation of the insulation on the component, which is present in the connection areas with the characteristics and the corresponding recesses, not only is a reliable one Sealing achieved, but also prevents leakage of the usually usual fibrous insulation materials, which are present in the interior of the insulation and / or integral insulation. It should be noted that the insulation, at least the outer sheath and / or inner sheath of metal or metal foils are preferably constructed to form an interior, in which the insulating material or the insulating material is arranged.
  • the embossments of the insulation engaging in the recesses of the component are each surrounded by an embossing region which projects beyond the surface of the insulation at a predetermined distance on the side remote from the component.
  • the respective embossing region, as well as the features pointing in the opposite direction, namely towards the component, are preferably produced in the same process step and / or preferred during the formation of the insulation and / or its subshells, adapted to the outer surface of the component to be insulated.
  • the insulation is formed as a molded part and / or adapted to the outer contour of the component, in particular taking into account the upper limit of the casting tolerance. If the component is manufactured in the region of the upper limit of the casting tolerance, then the insulation lies at least in the connection region and / or the region surrounding the recess on the outer surface and / or the scale skin of the component, so that a tight contact of the insulation on the component is achieved . If, on the other hand, the workpiece is manufactured with the lower limit of the pouring tolerance, then after the welded connection has been produced, a tight seal of the insulation on the component is not present at first.
  • the insulation is then subsequently stamped in such a way that it bears against the outer surface of the component, an initially existing gap between the insulation and the surface of the component being closed. This also applies equally to those components whose surfaces are within the tolerance range of the casting tolerance. Due to the embossing region projecting in a preferred manner over the surface of the insulation, during springing-on, a spring-back and / or spring-back of the insulation is prevented.
  • Fig. 1 shows the formed as the exhaust manifold of a motor component 2 and two partial or half shells 4, 6 of the insulation, which are preferably designed as film half shells, in particular stainless steel foil half shells, an integral insulation.
  • the insulation or its half-shells contain in a known manner as metal foils formed inner walls and outer walls, between which a filled with insulating interior is present.
  • the component 2 contains a predetermined number of recesses 8, which are introduced in particular by milling in the component and / or formed as Zentrierfräsungen.
  • Corresponding and / or analogous to the Recesses 8 contains the insulation, here the half-shells 4, 6, characteristics 10.
  • the insulation and / or its partial or half shells 4, 6 are formed as moldings and adapted at least approximately to the outer contour of the component 2.
  • the forms 10 engage in the recesses 8 of the component 2.
  • an exact positioning of the insulation or its half-shells 4, 6 with respect to the component 2 is produced in a preferred manner in the manufacture and / or assembly.
  • the permanent connection of the insulation with the component 2 in particular by welding, preferably spot welding, produced, in particular in the region of each associated and / or interlocking forms 10 and recesses 8. It should be noted that by introducing the recesses.
  • Trained as exhaust manifold component 2 includes in a known manner flanges 14 for connection to the engine not shown here.
  • FIG. 2 In the schematic diagram according to Fig. 2 is the interlocking of the recess 8 of the component 2 and the correspondingly formed and / or arranged expression 10 of the insulation or its half-shell 6 shown schematically.
  • the corners and edges are suitably rounded or chamfered to avoid peak loads and resulting damage.
  • Fig. 3, 4 show in side views a further embodiment of the inventive arrangement, comprising the component 2 and the insulation or their half-shells 4, 6.
  • the engaging in the connecting regions and / or edge regions respectively in the associated recesses of the component 2 forms 10, as above explained by welding to the component 2 firmly and permanently connected.
  • the half-shells 4, 6 associated with each other and at least partially overlapping arranged edges 17, 18, which are connected by means of a welded joint 19.
  • the welded joint 19 is preferably designed as a roll seam welding.
  • the welded connection 19 is preferably produced after the placement and / or positioning of the half-shells 4, 6 on the component 2.
  • this welded connection 19 is produced in particular after the welding of the half-shells 4, 6 in the region of the respective recess and the associated expression with the component 2.
  • the insulation 4, 6 is formed as a molded part and has a contour adapted to the outer contour of the component 2, wherein a solid and / or substantially dense system, at least in the edge regions and / or by welding produced connecting regions, a substantially dense system the insulation 4, 6 to the component 2 consists.
  • Fig. 6 schematically shows a milling cutter 20, with which in the surface 21 of the component 2 partially shown here, the recess 8 is introduced with a predetermined depth 20.
  • FIGS. 7 and 8 show lateral views of another embodiment, which is essentially the FIGS. 3 to 5 equivalent.
  • the insulation 4, 6 is positioned precisely by engaging in the associated and correspondingly formed recesses 8 of the component 2 by means of the forms which are preferably arranged at least approximately in their edge regions. Subsequently, a consistent and / or reliable welding, in particular in the area and / or in the forms and recesses 8 is performed.
  • the recesses 8 and / or centering cuts on or into the component 2 have previously preferably been carried out by means of a special milling machine, for example a five-axis milling cutter, advantageously during machining and / or the machining operation, in particular of flanges and / or Holes, which are provided for fastening and / or connection of the component 2 together with insulation 4, 6 on an aggregate, in particular on a motor.
  • a special milling machine for example a five-axis milling cutter, advantageously during machining and / or the machining operation, in particular of flanges and / or Holes, which are provided for fastening and / or connection of the component 2 together with insulation 4, 6 on an aggregate, in particular on a motor.
  • the recesses 8 and / or milled cuts and / or center milled recesses are introduced not only in connection with the abovementioned connecting flanges, but in connection and / or during the machining of all flanges, bores or the like of the component 2.
  • FIGS. 9 and 10 show detailed representations in each case in the region of the recess 8 of the component 2, wherein in Fig. 9 by dash-dotted line 24, the lower limit of a Gusstoleranz and in Fig. 10 with dash-dotted line 26, the upper limit of the casting tolerance of the component 2 are entered.
  • the component 2 has on its surface 21 a scale skin 28, which is removed by the introduction and / or milling of the recess 8.
  • the weld joint 16 can be made directly to the material of the component 2 without being adversely affected by the scale skin 28.
  • the side surfaces 29 of the recess 8 are arranged conically in an advantageous manner in the direction of the bottom 30 of the recess 8, whereby the engagement of the expression 10 for the purpose of positioning the half-shell 6 is facilitated. It is of particular importance that in the production of the expression 10, which is directed in the direction of the component 2 and / or in the recess 8, an embossing 10 surrounding and / or preferably rounded embossed area 31 is generated. This stamping area 31 protrudes beyond the outer surface 32 of the insulation 6 at a distance 34 on the side facing away from the component 2. Thus, the welded connection 16 can be produced reliably, wherein damage to the half-shell or insulation 6, in particular due to a tight abutment against the edge 38 of the recess 8, is avoided.
  • Fig. 10 is achieved in a particularly advantageous manner that even with a component 2, which is manufactured as a casting at the tolerance lower limit, a close concern of the insulation 6 is made.
  • an embossing force is exerted in the direction of the outer surface 21 of the component 2 according to the arrow 36 on the insulation or half-shell 6 such that outside the embossing region 31, the half-shell 6 on the surface or the scale skin 28 in Essentially tight.
  • the stamping of the half-shell 6 and / or the insulation is preferred, in particular in its edge regions with the characteristics 10, which project from the outwardly projecting embossed areas 31 are surrounded, is made to the component 2.
  • the stamping according to the invention is particularly useful in combination with the welded connection 16 in the manner shown, especially since without the welded connection 16 it would not be possible to prevent springing and / or springing back of the half-shell 6 or insulation.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, welche ein Bauteil (2) mit einer Isolation (4, 6) enthält, wobei das Bauteil (2) insbesondere von einem heißen Medium durchströmbar ist oder als Abgasrohr ausgebildet ist, sowie eine derart hergestellte Anordnung. Es liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und ebenso die Anordnung dahingehend weiterzubilden, dass die Fertigung oder die Befestigung der Isolation auf dem Bauteil in einfacher Weise durchführbar ist, wobei die Anordnung einen geringen konstruktiven Aufwand erfordern soll. Hierzu wird vorgeschlagen, dass in das Bauteil (2) Ausnehmungen (8) eingebracht werden und die Isolation (4, 6) mit Ausprägungen (10) versehen wird, weiche korrespondierend zu den Ausnehmungen (8) vorgesehen werden, dass die Isolation (4, 6) derart auf dem Bauteil (2) angeordnet wird, dass die Ausprägungen (10) in die Ausnehmungen (8) eingreifen und somit die Isolation (4, 6) bezüglich des Bauteils (2) positioniert wird, und dass nachfolgend im Bereich der Ausnehmung (8) und der jeweils zugeordneten Ausprägung (10) eine feste Verbindung (16) der Isolation (4, 6) auf dem Bauteil (2) hergestellt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Anordnung, enthaltend ein Bauteil mit einer Isolation, gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine derartige Anordnung.
  • Aus der EP 1 840 350 A2 ist eine Anordnung der genannten Art bekannt, deren Bauteil insbesondere als Abgasrohr einer Verbrennungsmaschine bzw. eines Motors ausgebildet ist und von einem heißen Medium, nämlich dem Abgas, durchströmbar ist. Das Bauteil ist zumindest teilweise von einer Isolierung bzw. Verkleidungsvorrichtung zwecks thermischer und/oder akustischer Dämmung umgeben. Zur Festlegung der Isolation bezüglich des Bauteils sowie des Motors oder sonstigen Aggregats ist eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen, welche zweckmäßig als eine Klemmvorrichtung ausgebildet ist, wobei ferner vorteilhaft ein federelastisches Element vorgesehen ist. Diese Anordnung hat sich für viele Anwendungsfälle bewährt, doch der erforderliche Herstellungs- und Fertigungsaufwand ist in weiteren Anwendungsfällen weniger zweckmäßig.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und ebenso die Anordnung mit einem geringen konstruktiven Aufwand dahingehend weiterzubilden, dass die Fertigung und/oder die Befestigung der Isolation auf dem Bauteil in einfacher Weise durchführbar ist, wobei gleichwohl eine funktionssichere und/oder die Anforderungen der Praxis erfüllende Befestigung erreicht werden soll. Vor allem im Hinblick auf hohe Stückzahlen, wie beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik oder im Motorenbau, soll die Herstellung mit gleichbleibender und/oder reproduzierbarer Qualität durchführbar sein. Der Zeit- und/oder Montageaufwand bei der Herstellung der Anordnung und/oder der Verbindung der Isolation mit dem Bauteil, insbesondere im Hinblick auf die korrekte Positionierung der Isolation bezüglich des Bauteils, sollen reduziert werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich des Verfahrens gemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Bezüglich der Anordnung erfolgt die Lösung gemäß dem auf die Anordnung gerichteten Patentanspruch.
  • Das erfindungsgemäße Herstellverfahren ermöglicht mit geringem Aufwand die Festlegung und Verbindung der Isolation auf dem Bauteil, welches insbesondere von einem heißen Medium, wie Abgas, durchströmbar ist. Das Bauteil enthält insbesondere als Ausfräsungen ausgebildete Ausnehmungen, welchen korrespondierende Ausprägungen der Isolation zugeordnet sind. Die Ausprägungen der Isolation greifen in die Ausnehmungen des Bauteils ein, wodurch eine exakte Positionierung und Ausrichtung der Isolation bezüglich des Bauteils bei der Montage sicher gestellt wird. Zuvor werden die Ausnehmungen in vorteilhafter Weise in die äußere Oberfläche des Bauteils eingebracht, und zwar insbesondere durch Fräsen vorgegebener Bereiche der Außenfläche des Bauteils. Die Ausnehmungen, welche auch als Zentrierfräsungen bezeichnet werden können, werden vorteilhaft mit der gleichen Anlage oder Bearbeitungsmaschine durchgeführt, mit welcher vorgegebene Teile oder Bereiche des Bauteils bearbeitet werden. Das insbesondere durch ein Gießverfahren gefertigte und/oder als Gussstück, bevorzugt aus Metall, bestehende Bauteil wird in bekannter Weise bearbeitet, insbesondere durch Schleifen und/oder Fräsen an vorgegebenen Bereichen. Genannt seien hier beispielsweise zur Verbindung mit einem Aggregat bzw. einer Brennkraftmaschine vorgesehene Bereiche oder Teile, welche bevorzugt durch Schleifen und/oder Fräsen bearbeitet werden, um insbesondere die Gussoberfläche zu egalisieren und/oder Zunderhaut zu entfernen, wobei erfindungsgemäß ferner die genannten Ausnehmungen in die Oberfläche und/oder Außenfläche des Bauteils eingebracht werden. Die Ausnehmungen, welche nachfolgend auch als Einfräsungen oder Zentrierfräsungen bezeichnet werden, werden bevorzugt mittels einer Sonderfräsanlage, beispielsweise einer Fünf-Achs-Fräse hergestellt, und zwar in vorteilhafter Weise bei der Bearbeitung und/oder dem Bearbeitungsvorgang, mit welchem insbesondere Flansche und/oder Bohrungen bearbeitet werden, welche zur Befestigung und/oder Verbindung des Bauteils mit dem Aggregat vorgesehen sind. Es sei ausdrücklich festgehalten, dass die Ausnehmungen nicht nur im Zusammenhang und/oder im Bereich der vorgenannten Flansche oder Bohrungen oder dergleichen in das Bauteil eingebracht werden, sondern zusätzlich oder alternativ an bzw. in solchen Bereichen der Außenfläche und/oder Oberfläche des Bauteils, welche eine vorgegebene Positionierung der Isolation in Kombination mit deren Ausprägungen ermöglichen.
  • In den erfindungsgemäß vorgegebenen Verbindungsbereichen der Isolation mit dem Bauteil sind die genannten Ausnehmungen angeordnet, und durch das Abtragen und/oder Abschleifen und/oder Fräsen der Oberfläche und/oder Außenfläche des Bauteils wird dieses für die Herstellung einer Schweißverbindung mit der Isolation vorbereitet. Die als Formteil ausgebildete Isolation , welche bevorzugt aus wenigstens zwei Teilschalen oder Halbschalen aufgebaut ist und/oder als Integraldämmung ausgebildet ist und bevorzugt Folienhalbschalen, insbesondere Edelstahlfolien-Halbschalen aufweist, enthält die genannten mit den Ausnehmungen des Bauteils korrespondierenden und in diese eingreifenden Ausprägungen. Nach der Positionierung der Isolation wird insbesondere durch Punktschweißen die feste Verbindung zwischen der Isolation und dem Bauteil hergestellt, und zwar mit gleichbleibender und/oder reproduzierbarer Qualität aufgrund der zuvor erfolgten Vorbereitung der Oberfläche und/oder Außenfläche des Bauteils im Verbindungsbereich bzw. das Abfräsen oder Schleifen der Gussoberfläche und/oder der Zunderhaut. Bevorzugt werden die Schweißverbindung bzw. Schweißverbindungen insbesondere durch Punktschweißen, in den Ausnehmungen des Bauteils und den in letztere eingreifenden Ausprägungen der Isolation vorgenommen. Die Herstellung der Schweißverbindungen, bevorzugt durch Punktschweißen, ist in einfacher Weise und mit hoher Präzision durchführbar, und zwar bevorzugt mittels Schweißautomaten, wobei eine funktionssichere und dauerhafte Festlegung der Isolation auf dem Bauteil sicher gestellt wird.
  • Die erfindungsgemäß hergestellte Anordnung zeichnet sich durch einen robusten und/oder hochdauerbeständigen Aufbau aus. Aufgrund der in den Verbindungsbereichen mit den Ausprägungen und den korrespondierenden Ausnehmungen vorhandenen unmittelbaren und/oder dichten Anlage der Isolation am Bauteil wird nicht nur eine zuverlässige Abdichtung erreicht, sondern auch ein Austreten der zumeist üblichen faserförmigen Dämmstoffe verhindert, welche im Inneren der Isolation und/oder Integraldämmung vorhanden sind. Es sei festgehalten, dass die Isolation, zumindest deren Außenmantel und/oder Innenmantel aus Metall bzw. Metallfolien bevorzugt unter Bildung eines Innenraumes aufgebaut sind, in welchem das Isolationsmaterial bzw. der Dämmstoff angeordnet ist.
  • In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die in die Ausnehmungen des Bauteils eingreifenden Ausprägungen der Isolation jeweils von einem Prägebereich umgeben, welcher auf der dem Bauteil abgewandten Seite über die Oberfläche der Isolation in einem vorgegebenen Abstand vorsteht. Der jeweilige Prägebereich wird ebenso wie die in die entgegengesetzte Richtung, nämlich zum Bauteil hin, weisenden Ausprägungen, bevorzugt im gleichen Verfahrensschritt hergestellt und/oder bevorzugt beim Formen der Isolation und/oder deren Teilschalen, und zwar angepasst an die zu isolierende Außenfläche des Bauteils. Mittels des Prägebereichs wird weiterhin eine optimierte Anpassung und/oder ein sicheres Eingreifen und/oder eine funktionssichere Verschweißung mit dem Bauteil ermöglicht. Insoweit wird vor allem der Tatsache Rechnung getragen, dass das durch ein Gießverfahren gefertigte Bauteil eine Gusstoleranz mit Untergrenze und Obergrenze aufweist. Die Isolation ist als Formteil ausgebildet und/oder an die Außenkontur des Bauteils angepasst, und zwar insbesondere unter Berücksichtigung der Obergrenze der Gusstoleranz. Ist das Bauteil im Bereich der Obergrenze der Gusstoleranz gefertigt, so liegt die Isolation zumindest im Verbindungsbereich und/oder dem die Ausnehmung umgebenden Bereich auf der Außenfläche und/oder der Zunderhaut des Bauteils auf, so dass eine dichte Anlage der Isolation auf dem Bauteil erreicht ist. Ist hingegen das Werkstück mit der Untergrenze der Gusstoleranz gefertigt, so ist nach Herstellung der Schweißverbindung zunächst eine dichte Anlage der Isolation am Bauteil nicht vorhanden. In einem weiteren erfindungswesentlichen Schritt erfolgt daher anschließend ein Nachprägen der Isolation derart, dass diese an der Außenfläche des Bauteils anliegt, wobei ein zunächst vorhandener Spalt zwischen der Isolation und der Oberfläche des Bauteils geschlossen wird. Dies erfolgt gleichermaßen auch bei solchen Bauteilen, deren Oberflächen im Toleranzbereich der Gusstoleranz liegen. Aufgrund des in bevorzugter Weise über die Oberfläche der Isolation vorstehenden Prägebereichs wird beim Nachprägen ein Auffedern und/oder Rückspringen der Isolation unterbunden.
  • Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen angegeben.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten besonderen Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung erfolgt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    In perspektivischer und explosionsartiger Darstellung das als Abgaskrümmer ausgebildete Bauteil und die aus zwei Halbschalen aufgebaute Isolation vor der Herstellung der Anordnung,
    Fig. 2
    vergrößert das Detail A,
    Fig. 3, 4
    seitliche Ansichten der Anordnung bzw. des Krümmers mit der Isolation,
    Fig. 5
    eine Aufsicht auf die Anordnung bzw. den Krümmer mit der Isolation,
    Fig. 6
    schematisch eine Ansicht eines Fräsers und teilweise geschnitten das Bauteil bzw. den Krümmer,
    Fig. 7, 8
    seitliche Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels der Anordnung,
    Fig. 9, 10
    schematisch vergrößerte Detaildarstellungen des Bauteils unter Berücksichtigung der Gusstoleranz zusammen mit einem Teil der Isolation.
  • Fig. 1 zeigt das als Abgaskrümmer eines Motors ausgebildete Bauteil 2 sowie zwei Teil- bzw. Halbschalen 4, 6 der Isolation , welche bevorzugt als Folienhalbschalen, insbesondere Edelstahlfolienhalbschalen, einer Integraldämmung ausgebildet sind. Die Isolation bzw. deren Halbschalen enthalten in bekannter Weise als Metallfolien ausgebildete Innenwände und Außenwände, zwischen welchen ein mit Isoliermaterial gefüllter Innenraum vorhanden ist. Das Bauteil 2 enthält eine vorgegebene Anzahl von Ausnehmungen 8, welche insbesondere durch Fräsen in das Bauteil eingebracht und/oder als Zentrierfräsungen ausgebildet sind. Korrespondierend und/oder analog zu den Ausnehmungen 8 enthält die Isolation, hier deren Halbschalen 4, 6, Ausprägungen 10. Die Isolation und/oder deren Teil- oder Halbschalen 4, 6 sind als Formteile ausgebildet und zumindest näherungsweise an die Außenkontur des Bauteils 2 angepasst. Bei der Herstellung und/oder beim Zusammenbau der Anordnung greifen die Ausprägungen 10 in die Ausnehmungen 8 des Bauteils 2 ein. Hierdurch wird in bevorzugter Weise bei der Herstellung und/oder Montage eine exakte Positionierung der Isolation bzw. deren Halbschalen 4, 6 bezüglich des Bauteils 2 hergestellt. Nachfolgend wird die dauerhafte Verbindung der Isolation mit dem Bauteil 2, insbesondere durch Verschweißen, bevorzugt Punktschweißen, hergestellt, und zwar insbesondere im Bereich der jeweils einanderzugeordneten und/oder ineinander greifenden Ausprägungen 10 und Ausnehmungen 8. Es sei festgehalten, dass durch Einbringen der Ausnehmungen 8 eine an der Außenfläche des als Gussstück ausgebildeten Bauteils 2 zunächst vorhandene Zunderhaut entfernt ist und somit im Bereich der jeweiligen Ausnehmung 8 und in diese eingreifende Ausprägung 10 problemlos und mit reproduzierbarer Qualität die Verbindung durch Schweißen, insbesondere Punktschweißen, der Isolation mit dem Bauteil 2 hergestellt wird. Das als Abgaskrümmer ausgebildete Bauteil 2 enthält in bekannter Weise Flansche 14 zur Verbindung mit dem hier nicht weiter dargestellten Motor. Beim Positionieren der beiden Teil- oder Halbschalen 4, 6 werden deren einander zugewandten und/oder zugeordneten Ränder 17, 18 in Überlappung gebracht und nachfolgend verschweißt.
  • In der Prinzipdarstellung gemäß Fig. 2 ist das Ineinandergreifen der Ausnehmung 8 des Bauteils 2 und der korrespondierend ausgebildeten und/oder angeordneten Ausprägung 10 der Isolation bzw. deren Halbschale 6 schematisch dargestellt. In der Praxis sind die Ecken und Kanten zweckmäßig abgerundet oder angefast, um Spitzenbelastungen und daraus resultierende Schäden zu vermeiden. Nach der Positionierung der Isolation und/oder deren Halbschale 6 wird insbesondere durch Punktschweißen die feste Verbindung zwischen der Isolation und dem Bauteil 2 hergestellt, wie mittels der strichpunktierten Linien 16 angedeutet.
  • Fig. 3, 4 zeigen in seitlichen Ansichten ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß hergestellten Anordnung, enthaltend das Bauteil 2 und die Isolation bzw. deren Halbschalen 4, 6. Die in den Verbindungsbereichen und/oder Randbereichen jeweils in die zugeordneten Ausnehmungen des Bauteils 2 eingreifenden Ausprägungen 10 sind, wie vorstehend erläutert, durch Schweißen mit dem Bauteil 2 fest und dauerhaft verbunden.
  • Gemäß Fig. 5 enthalten die Halbschalen 4, 6 einander zugeordnete und zumindest teilweise überlappend angeordnete Ränder 17, 18, welche mittels einer Schweißverbindung 19 miteinander verbunden sind. Die Schweißverbindung 19 wird bevorzugt als Rollnahtschweißung ausgeführt. Ferner wird die Schweißverbindung 19 bevorzugt nach dem Auflegen und/oder Positionieren der Halbschalen 4, 6 auf dem Bauteil 2 hergestellt. Weiterhin wird diese Schweißverbindung 19 insbesondere nach dem Verschweißen der Halbschalen 4, 6 im Bereich der jeweiligen Ausnehmung und der zugeordneten Ausprägung mit dem Bauteil 2 hergestellt. Somit werden in vorteilhafter Weise Maßabweichungen ausgeglichen, zumal die Überlappung der Ränder 17, 18 entsprechend variabel ausgebildet ist. Die Isolation 4, 6 ist als Formteil ausgebildet und besitzt eine an die Außenkontur des Bauteils 2 angepasste Innenkontur, wobei eine feste und/oder im Wesentlichen dichte Anlage, zumindest in den Randbereichen und/oder durch das Verschweißen hergestellten Verbindungsbereichen, eine im Wesentlichen dichte Anlage der Isolation 4, 6 an das Bauteil 2 besteht.
  • Fig. 6 zeigt schematisch einen Fräser 20, mit welchem in die Oberfläche 21 des hier teilweise dargestellten Bauteils 2 die Ausnehmung 8 mit vorgegebener Tiefe 20 eingebracht ist.
  • Fig. 7 und 8 zeigen seitliche Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels, welches im Wesentlichen dem der Figuren 3 bis 5 entspricht.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Isolation 4, 6 mittels der Ausprägungen, weiche bevorzugt zumindest näherungsweise in deren Randbereichen angeordnet sind, durch Eingreifen in die zugeordneten und korrespondierend ausgebildeten Ausnehmungen 8 des Bauteils 2 auf diesem exakt positioniert. Nachfolgend wird eine gleichbleibende und/oder prozesssichere Schweißung, insbesondere im Bereich und/oder in den Ausprägungen sowie Ausnehmungen 8 durchgeführt. Die Ausnehmungen 8 und/oder Zentrierfräsungen an dem oder in das Bauteil 2 wurden zuvor bevorzugt mittels einer Sonderfräsanlage durchgeführt, beispielsweise einer Fünf-Achs-Fräse, und zwar in vorteilhafter Weise bei der Bearbeitung und/oder dem Bearbeitungsvorgang, insbesondere von Flanschen und/oder Bohrungen, welche zur Befestigung und/oder Verbindung des Bauteils 2 samt Isolation 4, 6 auf einem Aggregat, insbesondere auf einem Motor, vorgesehen sind. Nach Durchführung der vorgenannten Schweißung, insbesondere im Bereich und/oder in den Ausprägungen wird die Schweißverbindung 19 der einander überlappenden Ränder 17, 18 der Halbschalen 4, 6, in bevorzugter Weise durch Rollnahtschweißen, durchgeführt. Ferner sei ausdrücklich festgehalten, dass die genannten Ausnehmungen 8 und/oder Einfräsungen und/oder Zentrierfräsungen nicht nur im Zusammenhang mit den vorgenannten Verbindungsflanschen, sondern im Zusammenhang und/oder bei der Bearbeitung sämtlicher Flansche, Bohrungen oder dergleichen des Bauteils 2 in dieses eingebracht werden.
  • Fig. 9 und 10 zeigen Detaildarstellungen jeweils im Bereich der Ausnehmung 8 des Bauteils 2, wobei in Fig. 9 mittels strichpunktierter Linie 24 die Untergrenze einer Gusstoleranz und in Fig. 10 mit strichpunktierter Linie 26 die Obergrenze der Gusstoleranz des Bauteils 2 eingetragen sind. Das Bauteil 2 weist an seiner Oberfläche 21 eine Zunderhaut 28 auf, welche durch das Einbringen und/oder Ausfräsen der Ausnehmung 8 entfernt ist. Somit kann die Schweißverbindung 16 ohne eine nachteilige Beeinträchtigung durch die Zunderhaut 28 unmittelbar mit dem Werkstoff des Bauteils 2 vorgenommen werden. Wie ersichtlich, sind die Seitenflächen 29 der Ausnehmung 8 in vorteilhafter Weise konisch in Richtung zum Boden 30 der Ausnehmung 8 angeordnet, wodurch das Eingreifen der Ausprägung 10 zwecks Positionierung der Halbschale 6 erleichtert wird. Es ist von besonderer Bedeutung, dass bei der Herstellung der Ausprägung 10, welche in Richtung auf das Bauteil 2 und/oder in dessen Ausnehmung 8 gerichtet ist, ein die Ausprägung 10 umgebender und/oder bevorzugt abgerundeter Prägebereich 31 erzeugt wird. Dieser Prägebereich 31 ragt auf der dem Bauteil 2 abgewandten Seite über die äußere Oberfläche 32 der Isolation 6 in einem Abstand 34 hinaus. Somit kann funktionssicher die Schweißverbindung 16 hergestellt werden, wobei eine Beschädigung der Halbschale bzw. Isolation 6, insbesondere aufgrund eines engen Anliegens an der Kante 38 der Ausnehmung 8, vermieden wird.
  • Wie ferner in Fig. 10 dargestellt, wird in besonders vorteilhafter Weise erreicht, dass auch bei einem Bauteil 2, welches als Gussteil an der Toleranzuntergrenze gefertigt ist, ein dichtes Anliegen der Isolation 6 hergestellt wird. Hierzu wird nach Herstellen der Schweißverbindung 16 gemäß dem Pfeil 36 auf die Isolation bzw. Halbschale 6 eine Prägekraft in Richtung auf die äußere Oberfläche 21 des Bauteils 2 ausgeübt derart, dass außerhalb des Prägebereichs 31 die Halbschale 6 auf der Oberfläche bzw. der Zunderhaut 28 im Wesentlichen dicht aufliegt. Es erfolgt somit erfindungsgemäß eine Nachprägung der Halbschalen- und/oder der Folienkontur korrespondierend zur auf der Gusstoleranzuntergrenze 24 gefertigten und/oder liegenden Oberfläche 21' gemäß den gestrichelten Linien 40. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Nachprägung wird neben der allgemeinen Abdichtung der Isolation 6 bezüglich des Bauteils 2 ferner ein Austreten der zumeist faserförmigen Dämmstoffe der Isolation und/oder deren Halbschale 6 weitestgehend verhindert. Es sei ausdrücklich festgehalten, dass für den gesamten Bereich der Gusstoleranz zwischen der Obergrenze und der Untergrenze in bevorzugter Weise das Nachprägen der Halbschale 6 und/oder der Isolation, und zwar insbesondere in deren Randbereichen mit den Ausprägungen 10, welche von den nach außen vorstehenden Prägebereichen 31 umgeben sind, an das Bauteil 2 vorgenommen wird. Das erfindungsgemäße Nachprägen ist in Kombination mit der Schweißverbindung 16 in der aufgezeigten Art besonders sinnvoll, zumal ohne die Schweißverbindung 16 ein Auffedern und/oder Rückspringen der Halbschale 6 bzw. Isolation nicht zu verhindern wäre.
    • Bezugszeichen
    • 2
    Bauteil / Krümmer
    4, 6
    Isolation / Teilschale / Halbschale
    8
    Ausnehmung in 2
    10
    Ausprägung von 4, 6
    12
    Randbereich von 4, 6
    14
    Flansch
    16
    gestrichelte Linie / Schweißverbindung
    17, 18
    Rand von 4, 6
    19
    Schweißverbindung
    20
    Fräser
    21
    Oberfläche von 2
    22
    Tiefe von 8
    24
    Untergrenze einer Gusstoleranz
    26
    Obergrenze einer Gusstoleranz
    28
    Zunderhaut
    29
    Seitenfläche von 8
    30
    Boden von 8
    31
    Prägebereich
    32
    äußere Oberfläche von 6
    34
    Abstand von 31 zu 32
    36
    Pfeil / Prägekraft
    38
    Kante von 8
    40
    gestrichelte Linie / Außenkontur von 6 nach einem Nachprägen

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung, welche ein Bauteil (2) mit einer Isolation (4, 6) enthält, wobei das Bauteil (2) insbesondere von einem heißen Medium durchströmbar ist oder als Abgasrohr ausgebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in das Bauteil (2) Ausnehmungen (8) eingebracht werden und die Isolation (4, 6) mit Ausprägungen (10) versehen wird, welche korrespondierend zu den Ausnehmungen (8) vorgesehen werden, dass die Isolation (4, 6) derart auf dem Bauteil (2) angeordnet wird, dass die Ausprägungen (10) in die Ausnehmungen (8) eingreifen und somit die Isolation (4, 6) bezüglich des Bauteils (2) positioniert wird, und dass nachfolgend im Bereich der Ausnehmung (8) und der jeweils zugeordneten Ausprägung (10) eine feste Verbindung (16) der Isolation (4, 6) auf dem Bauteil (2) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (8) bei der Bearbeitung des Bauteils (2), insbesondere durch Fräsen, in das Bauteil (2) eingebracht werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausprägungen (10) zumindest teilweise und/oder im Wesentlichen näherungsweise an Randbereichen (12) der Isolation (4, 6) angeordnet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (16) durch Schweißen, insbesondere Punktschweißen, hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation (4, 6) als Formteil ausgebildet wird, deren Innenkontur zumindest näherungsweise an die Außenkontur des Bauteils (2) angepasst wird und/oder dass die Isolation (4, 6) im Wesentlichen und/oder zumindest näherungsweise an der äußeren Oberfläche (32) des Bauteils (2) dicht anliegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation (4, 6) aus wenigstens zwei Teilschalen (4, 6) aufgebaut wird und/oder dass die Teilschalen (4, 6) einen Verbindungsbereich (13) aufweisen und/oder dort mit ihren einander zugeordneten Rändern (17,18) überlappend angeordnet werden und/oder dass im Verbindungsbereich (13) bevorzugt eine Schweißverbindung (19) der Teilschalen (4, 6) hergestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ausprägungen (10) von einem Prägebereich (31) umgeben wird, welcher über die dem Bauteil (2) abgewandte äußere Oberfläche (32) mit einem vorgegebenen Abstand (34) vorsteht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Herstellung der Schweißverbindung (16) die Isolation (4, 6) einer Nachprägung derart unterzogen wird, dass die Isolation (4, 6) im Übrigen im Wesentlichen dicht an der Oberfläche (21) des Bauteils (2) anliegt, und zwar auch in den Fällen, in welchen die Oberfläche (21) des Bauteils (2) im Toleranzbereich der Gusstoleranz und insbesondere an der Untergrenze (24) der Gusstoleranz liegt.
  9. Anordnung, enthaltend ein Bauteil (2), welches mit einer Isolation (4, 6) zumindest teilweise umgeben ist, wobei das Bauteil (2) insbesondere von einem heißen Medium durchströmbar ist oder als Abgasrohr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) Ausnehmungen (8) und die Isolation (4, 6) Ausprägungen (10) aufweisen, welche korrespondieren, dass die Isolation (4, 6) derart auf dem Bauteil (2) angeordnet ist, dass die Ausprägungen (10) in die Ausnehmungen (8) eingreifen und somit die Isolation (4, 6) bezüglich des Bauteils (2) positioniert ist, und dass im Bereich der Ausnehmung (8) und der jeweils zugeordneten Ausprägung (10) eine feste Verbindung der Isolation (4, 6) auf dem Bauteil (2) vorgesehen ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist.
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