DE4216090A1

DE4216090A1 - Verfahren zum Herstellen eines Abgasrohrs und Abgasrohr

Info

Publication number: DE4216090A1
Application number: DE19924216090
Authority: DE
Inventors: Walter Laepple
Original assignee: Bischoff Erhardt Co KG GmbH
Current assignee: ERHARDT BISCHOFF GMBH & CO KG, 73655 PLUEDERHAUSEN
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1993-11-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ab gasrohrs sowie ein Abgasrohr.

Es ist bekannt, Abgasrohre aus zwei ineinandergesteckten Roh ren herzustellen, zwischen denen ein Isolationsspalt vorhan den ist (US-PS 35 81 494). Der Isolationsspalt kann luftge füllt oder mit einem Isoliermaterial gefüllt sein. Diese im folgenden als Duo-Rohre bezeichneten Rohre benötigt man, um eine schnelle Funktion des Katalysators und somit niedrige Abgaswerte zu erreichen. Bei den im Betrieb der Motoren auf tretenden Temperaturen wird das innere Rohr des Duo-Rohrs sehr heiß, während das Außenrohr meistens deutlich kühler bleibt als das Innenrohr. Aufgrund der unterschiedlichen Aus dehnung infolge der unterschiedlichen Temperaturen entstehen Spannungen zwischen Innen- und Außenrohr, zu deren Vermeidung das Innenrohr oder das Außenrohr mit einem Schiebesitz verse hen wird.

Im Fall geradliniger Rohre treten hierbei auch keine Schwie rigkeiten auf. Sollen jedoch gebogene Rohre hergestellt wer den, bei denen das Innen- und Außenrohr zusammen gebogen wer den, so treten beim Biegevorgang Längskräfte auf, die von dem Schiebesitz nicht übertragen werden können. Bei gebogenen Rohren ist es daher bisher nur möglich (DE-OS 37 21 608), den Schiebesitz am Ende des Rohrs oder Rohrstücks anzubrin gen. Dies beschränkt die mit Hilfe eines solchen Schiebesit zes verwirklichbaren Formen von Abgasrohren. Bei komplizier teren Biegungen kann ein Schiebesitz am Ende des Rohrs seine Aufgaben aber nicht mehr erfüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Duo-Rohrs vorzuschlagen, mit dessen Hilfe auch kompliziertere Biegungen des Duo-Rohrs mög lich werden, bei denen also der Schiebesitz nicht mehr im Endbereich liegen soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung schlägt eben falls ein Duo-Rohr mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vor.

Erfindungsgemäß wird also das Innenrohr mit einem Schiebesitz an beliebiger Stelle versehen, jedoch die Verschiebemöglich keit durch die Verbindung vorübergehend wieder beseitigt. Die beiden ineinander gesteckten Rohre lassen sich also beliebig biegen, ohne daß man auf den Schiebesitz Rücksicht nehmen müßte. Erst nachdem das doppelte Rohr in seine im wesent lichen endgültige Form gebracht wurde, beispielsweise mehr fach gebogen wurde, wird die Verbindung wieder gelöst. Dies kann beispielsweise auch erst dann geschehen, wenn ein Flansch oder auch zwei Flansche an den Enden des Rohrs ange bracht wurden. Die Herstellung geschieht also so, daß wäh rend der Herstellung der Schiebesitz in seiner Funktion nicht vorhanden ist, während beim Betrieb des Abgasrohrs der Schie besitz funktionell wieder vorhanden ist.

Als Verbindung ist jede Verbindung möglich, die sich schnell herstellen und nach der Biegung wieder beseitigen läßt. Wenn die Stelle des Schiebesitzes im Inneren des gebogenen äußeren Rohrs vorhanden ist, muß also ein Verbindungsmittel gewählt werden, bei dem sich die Verbindung ohne direkten mechani schen Angriff wieder lösen läßt. Beispielsweise kann man ein Verbindungsmittel verwenden, das sich durch ein Lösungsmittel wieder lösen läßt, das man in den Zwischenraum zwischen In nenrohr und Außenrohr bringen kann, beispielsweise in flüssi ger, gasförmiger oder auch Partikelform.

Besonders günstig ist es natürlich, wenn sich das Verbin dungsmittel so lösen läßt, daß keine Rückstände zurückblei ben.

Beispielsweise kann man ein Verbindungsmittel verwenden, bei dem die Verbindung nach einer gewissen Zeit sich selbst wie der löst.

Ebenfalls möglich ist es, ein Verbindungsmittel zu verwenden, bei dem die Verbindung bei Überschreiten oder Unterschreiten einer gewissen Temperatur sich wieder löst.

Die Erfindung schlägt vor, als Verbindungsmittel einen schnellklebenden Kleber zu verwenden, beispielsweise einen sogenannten Sekundenkleber, der die Verbindung sehr schnell herstellt. Sekundenkleber haben die Eigenschaft, daß sie sich bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur zersetzen, so daß die Klebeverbindung wieder aufgehoben wird. Bei Abgasroh ren hat dies den Vorteil, daß man bei der Herstellung im Her stellungsbetrieb die Verbindung selbst gar nicht mehr lösen muß, da im Betrieb eines Motors das Abgasrohr von allein auf eine entsprechend hohe Temperatur erhitzt wird, die beim er sten Betrieb sofort zu einer Lösung der Verbindung und damit zu einem Wirksamwerden des Schiebesitzes führt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, einen schnellkleben den Kleber zu verwenden, der sich beispielweise nach einer bestimmten Zeit wieder löst.

Ebenfalls möglich ist es, die beiden den Schiebesitz bilden den Teile dadurch miteinander zu verbinden, daß sie verlötet werden. Auch hier kann das Verbindungsmittel ohne direkten Zugriff auf den Schiebesitz des Innenrohrs durch entsprechen den Wärmeeinfluß wieder gelöst werden.

Es ist nach der Erfindung auch möglich, mehrere Schiebesitze vorzusehen, so daß auch komplizierte Formen von gebogenen Rohren möglich werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung er geben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines kompliziert gebogenen Duo-Rohrs nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Endbereich des Duo-Rohrs der Fig. 1;

Fig. 3 vereinfacht einen Längsausschnitt aus dem Duo-Rohr vor Durchführen der Biegung.

Fig. 1 zeigt ein mehrfach gebogenes Abgasrohr 1, an dessen beiden Enden 2, 3 je ein Flansch 4 befestigt ist. Mit Hilfe der Flansche läßt sich das Abgasrohr beispielsweise an einem Motorblock oder an einer weiterführenden Leitung anschrauben.

Das Abgasrohr 1 weist zwei sehr deutliche Biegungen 5 auf, bei denen das Rohr jeweils um mehr als 90° Grad gebogen ist. Die Biegungen sind so, daß das Rohr insgesamt auch nicht in einer Ebene liegt.

Der Schnitt der Fig. 2 zeigt den Aufbau des Abgasrohres 1 und dessen Befestigung an dem Flansch 4. Der Flansch 4 wird von einem einstückigen Gußteil gebildet, das Bohrungen 6 für Schrauben sowie eine mittlere Öffnung 7 für ein kurzes Rohr stück 8 aufweist. Die Öffnung 7 ist etwa trichterförmig aus gebildet, so daß das sich ebenfalls trichterförmig erweitern de Rohrstück 8 festgehalten wird. Die Trichterform ist leicht kugelförmig, so daß ein gewisser Ausgleich ebenfalls möglich ist.

Natürlich sind auch andere Möglichkeiten der Anbringung eines Flansches an einem Duo-Rohr möglich sowie auch Duo-Rohre ohne Flansch.

An das dem Flansch 4 abgewandte Ende des Rohrstücks 8 sind die beiden das Abgasrohr 1 bildenden Rohre angeschweißt, näm lich ein Außenrohr 9 mit einer etwas größeren Wandstärke und ein Innenrohr 10 mit geringerer Wandstärke. An der Stelle, an der das Innenrohr 10 und das Außenrohr an dem Rohrstück 8 an geschweißt sind, haben die beiden Rohre keinen Abstand von einander. Im übrigen Bereich sind sie so geformt, daß zwi schen beiden Rohren ein ringförmiger radialer Abstand be steht, der überall möglichst gleichmäßig ist. Dieser ring förmige Zwischenraum 11 kann leer, also mit Luft gefüllt sein. Es ist ebenfalls möglich, ihn mit einem Isoliermaterial zu füllen.

Der Verlauf des Innenrohrs 10 ist in der Fig. 1 durch die Mittellinie 12 angedeutet. Beim Erwärmen des Rohrs im Betrieb des Motors dehnt sich das Innenrohr 10 aufgrund der höheren Temperatur stärker aus als das Außenrohr 9. Wäre ein Schiebe sitz beispielsweise am rechten Ende 3 des Rohres nach Fig. l vorhanden, so könnte das Innenrohr 10 sich bei der dem Ende 2 näherliegenden Biegung 5 dem Außenrohr 9 stark annähern, es ggf. auch berühren. Um ein korrektes Arbeiten des Duo-Rohrs zu gewährleisten, sollte der Schiebesitz im Bereich zwischen den beiden Biegungen 5 angeordnet sein.

Die von der Erfindung vorgeschlagene Möglichkeit zur Herstel lung eines derartigen Duo-Rohrs wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 näher erläutert. In Fig. 3 ist ein Herstellungs stadium dargestellt, in dem das Außenrohr 9 und das Innenrohr 10 noch geradlinig sind. Der Schiebesitz am Innenrohr 10 wird dadurch gebildet, daß der Endbereich des einen Teils 10a des Innenrohrs 10 einen etwas verringerten Durchmesser auf weist, auf den das andere Rohrteil 10b aufgeschoben ist. Die beiden Teile liegen mit einer gewissen Spannung aneinander an, so daß sie gasdicht sind, aber sich bei Auftreten gewis ser Kräfte in Längsrichtung noch verschieben können. Das In nenrohr 10 ist konzentrisch in dem Außenrohr 9 angeordnet. Vor dem Aufschieben der beiden Innenrohrteile 10a, 10b auf einander wird die Außenseite des Abschnittes 13 mit verrin gertem Durchmesser und/oder die Innenseite des Endteils des Rohrteils 10b mit einem Verbindungsmittel versehen, bei spielsweise einem Sekundenkleber. Anschließend werden die beiden Teile aufeinander aufgeschoben, so daß die in Fig. 3 dargestellte Situation gegeben ist. Nach dem Aushärten des Klebers wird der Ringspalt zwischen dem Innenrohr 10 und dem Außenrohr 9 mit einem Granulat gefüllt und das Rohr als dop peltes Rohr gebogen, d. h. in seine endgültige Form gebracht. Die Biegung kann auf einer Dornbiegemaschine oder einer Bie gepresse wie bei einem herkömmlichen Rohr erfolgen. Dann wird das Füllmaterial entfernt und die beiden Rohre in ihren End bereichen mit den Flanschen 4 versehen, siehe Fig. 1. Das Ab gasrohr ist vom Standpunkt des Herstellers jetzt also fertig. Es kann dieser Weise am Motor angeschraubt werden. Sobald der Motor in Betrieb genommen wird, erwärmt sich das Innen rohr 10, so daß der Sekundenkleber ebenfalls erwärmt wird. Dabei zersetzt er sich, so daß die Klebverbindung aufgehoben wird. Der in seiner Funktion durch die Klebeverbindung aufge hobene Schiebesitz wird jetzt wirksam. Das Lösen der Verbin dung zwischen den beiden Teilen des Innenrohrs ist also kein zusätzlicher Schritt bei der Produktion, sondern ein Verfah rensschritt, der bei der Inbetriebnahme des Abgasrohrs sowie so auftritt.

Es ist selbstverständlich auch möglich, die Verbindung beim Herstellungsprozeß durch kurzes Erwärmen aufzuheben.

In ähnlicher Weise läßt sich die Verbindung auch durch Löten herstellen.

Das Verfahren findet natürlich auch Anwendung, wenn am Rohr ende kein Flansch vorhanden ist, sondern das Innenrohr und das Außenrohr direkt miteinander verbunden werden. Möglich ist es auch, daß Innenrohr und Außenrohr an dritten Gegen ständen befestigt werden, also nicht direkt miteinander.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Duo-Rohrs, bei dem
1.1 ein Rohr (10) an einer beliebigen Stelle mit einem Schiebesitz versehen wird,
1.2 die beiden den Schiebesitz bildenden Rohrteile (10a, 10b) zur Verhinderung des Schiebens miteinan der verbunden werden,
1.3 ein inneres Rohr (10) in ein äußeres Rohr (9) ge steckt,
1.4 die beiden Rohre (9, 10) gemeinsam in ihre endgül tige Form gebracht werden und
1.5 nach Herstellung der Biegung die Verbindung der beiden den Schiebesitz bildenden Rohrteile (10a, 10b) wieder gelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das innere Rohr (10) mit dem Schiebesitz versehen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das In nenrohr (10) und das Außenrohr (9) an einem Ende miteinander verschweißt werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem an mindestens einem Ende (2, 3) des Duo- Rohrs (1) ein Flansch (4) angebracht und die Ver bindung des Schiebesitzes später gelöst wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Herstellung der Verbindung ein Verbin dungsmittel verwendet wird, bei dem sich die Ver bindung ohne direkten mechanischen Angriff wieder lösen läßt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Herstellung der Verbindung ein sich durch ein Einwirken eines Lösungsmittels lösendes Mittel verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Herstellung der Verbindung ein Verbin dungsmittel verwendet wird, bei dem sich die Ver bindung nach einer gewissen Zeit von selbst löst.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem zur Herstellung der Verbindung ein Verbindungsmit tel verwendet wird, bei dem sich die Verbindung bei Überschreiten einer gewissen Temperatur löst.

9. Duo-Rohr mit
9.1 einem äußeren tragenden Rohr (9),
9.2 einem inneren das Gas führenden Rohr (10),
9.3 einer Schweißverbindung zwischen dem inneren Rohr (10) und äußeren Rohr (9) an mindestens einem Ende (2, 3) des Duo-Rohrs, sowie
9.4 einem Schiebesitz an einem der beiden Rohre (9, 10), der
9.4.1 einen Abstand in Längsrichtung von jedem Rohrende (2, 3) aufweist und
9.4.2 von mindestens einem Rohrende (2, 3) durch eine Biegung (5) des Duo-Rohrs (1) getrennt ist.

10. Duo-Rohr nach Anspruch 9, bei dem der Schiebesitz am Innenrohr (10) vorhanden ist.

11. Duo-Rohr nach Anspruch 9 oder 10, bei dem an min destens einem Ende des Duo-Rohrs ein Flansch (4) vorhanden ist.