DE10220986A1

DE10220986A1 - Abgaskrümmer und ein Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE10220986A1
Application number: DE2002120986
Authority: DE
Inventors: Thomas Huelsberg; Norbert Kreutzig; Thorsten Sternal
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-05-11
Filing date: 2002-05-11
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2022-05-12
Also published as: DE10220986B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer (25), dessen Rohrenden (12, 36) mit zumindest einem Flansch (1, 27) verbunden sind, und ein Verfahren zur Herstellung des Abgaskrümmers (25). Um in einfacher Weise die Ausbildung eines Abgaskrümmers (25) mit einem Flansch (1, 27) zu ermöglichen, die den Anforderungen an die Hochtemperaturbeständigkeit des Flansches (1, 27) gerecht wird, ohne dass Einbußen in der Funktionstüchigkeit entstehen, wird vorgeschlagen, dass der Flansch (1, 27) sich aus einem Befestigungsteil (2) mit Durchgangslöchern (4) zur Befestigung des Flansches (1, 27) an ein angrenzendes Bauteil und zumindest einer Wärmedämmhülse (3) zusammensetzt, die in einer Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) eingebracht ist. Zumindest eines der Rohrenden (12, 36) soll in die Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) und den Durchlass der Wärmedämmhülse (3) eintauchen, wobei die Wärmedämmhülse (3) zwischen dem Befestigungsteil (2) und dem Rohrende (12, 36) über die Eintauchlänge des Rohrendes (12, 36) hinweg eingefasst ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgaskrümmer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung desselben nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.

Ein gattungsgemäßer Abgaskrümmer bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 197 21 092 C1 bekannt. Darin ist ein Abgaskrümmer mit einem Flansch beschrieben, der eine ebene Anlagefläche aufweist. Um Schweißverzüge im Material des Flansches zu vermeiden, die auf die Ebenheit der Anlagefläche - wie sie beispielsweise bei Eingangsflanschen stets zu finden ist - einen unkontrollierbaren Verwerfungseinfluß haben, wird in die Durchgangsöffnung des Flansches ein Stutzen eingesetzt, der dort mit einem Fügeverfahren geringen Wärmeeintrages am Flansch befestigt wird. Am anderen Ende wird der Stutzen mit einem Abgasrohr des Krümmers mit herkömmlichen Schweißverfahren hohen Energieeintrages verbunden, da dort Schweißverzüge im Material keine bedeutsame Rolle spielen. Der Stutzen dient hierbei als Verlängerung des Abgasrohres. Der Stutzen wird mit dem heißen Abgas beaufschlagt, wodurch der Flansch ebenfalls großer Hitze ausgesetzt wird. Um den Flansch über die gesamte Lebensdauer verschleißfest zu erhalten ist aufgrund der Temperaturbelastung eine zusätzliche Auflegierung, Härtung, Verschleißschutz- Beschichtung oder aber von vornherein ein höherwertiges Material zu verwenden. Dies ist jedoch mit hohem Fertigungsaufwand und -kosten verknüpft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abgaskrümmer bzw. ein gattungsgemäßes Verfahren zu dessen Herstellung dahingehend weiterzubilden, dass in einfacher Weise die Ausbildung eines Abgaskrümmers mit einem Flansch ermöglicht wird, die den Anforderungen an die Hochtemperaturbeständigkeit des Flansches gerecht wird ohne dass Einbußen in der Funktionstüchtigkeit entstehen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 hinsichtlich des Abgaskrümmer und durch die Merkmale des Patentanspruches 11 hinsichtlich des Verfahrens gelöst.

Aufgrund dessen, dass der Flansch im wesentlichen zweiteilig ausgebildet wird, können die gewünschten Eigenschaften des Flansches in einfacher und kostengünstiger Weise auf die beiden Bauteile aufgeteilt werden, wobei das eine Bauteil - die Wärmedämmhülse - die Hochtemperaturfestigkeit und das andere Bauteil - das Befestigungsteil - lediglich die Verbindungsfunktion zu einem angrenzenden Bauteil übernimmt, mit dem der Abgaskrümmer verbunden werden soll. Der Flansch ist somit modular mit den Modulen Wärmedämmhülse und Befestigungsteil aufgebaut. Durch die Anordnung der Wärmedämmhülse radial zwischen dem Abgasrohr und dem Befestigungsteil nimmt ausgehend von den Temperaturverhältnissen im heißen Abgas der Temperaturgradient derart ab, dass das Befestigungsteil nur noch mäßigen Temperaturen ausgesetzt ist. Hierdurch kann das Befestigungsteil zum einen aus preiswerten Materialien hergestellt und zum anderen als Feinschneid- oder als tiefgezogenes Blechteil ausgebildet werden, was den Herstellungsprozess erheblich vereinfacht und eine kostengünstige Massenanfertigung zulässt. Etwaige besondere Ansprüche an geometrische Außenabmessungen des Flansches für die Anbindung an ein angrenzendes Bauteil kann allein auf die Ausbildung der Wärmedämmhülse übertragen werden, die vorzugsweise im günstigen Kaltfließpressverfahren hergestellt wird. Damit kann für unterschiedliche Zusammenbauten von Abgaskrümmer und Anbauteil - bezogen auf einen Flansch mit einer einzigen Durchgangsöffnung - praktisch immer das gleiche Befestigungsteil zum Einsatz kommen. Die konstruktiven Abweichungen werden dabei an der Wärmedämmhülse ausgeführt. Im übrigen lässt sich durch die Teilung der Eigenschaften und Funktionen des Flansches auf zwei Bauteile ein Baukastensystem erstellen, durch das es möglich ist, lediglich durch den Austausch eines der Bauteile unterschiedlichen Anschlussgeometrien oder Befestigungslochparametern gerecht zu werden. Dadurch entfällt die Erfordernis bei einer einteiligen Form des Flansches für jeden Anwendungsfall einen speziellen Flansch zu fertigen. Dadurch wird der Herstellungsaufwand erheblich reduziert.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1 in einem seitlichen Längsschnitt einen Flansch eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers mit einem in den Flansch eintauchenden Rohr des Abgaskrümmers,
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht einen Flansch eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers mit zwei Durchgangsöffnungen,
Fig. 3 in einem seitlichen Längsschnitt einen Flansch eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers in zweigeteilter Ausführung des Flansches mit Dichtung,
Fig. 4 in einer Explosionsdarstellung den Flansch aus Fig. 3 ohne Dichtung,
Fig. 5 in einer perspektivischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Abgaskrümmer in einer luftspaltisolierten Variante,
Fig. 6 in einem seitlichen Längsschnitt einen Flansch für den Abgaskrümmer aus Fig. 5 mit einem Blechteil,
Fig. 7 in einem seitlichen Längsschnitt einen Flansch für den Abgaskrümmer aus Fig. 5 mit einem Feinschneidteil,
Fig. 8 in einem seitlichen Längsschnitt ein mit dem Flansch aus Fig. 6 verbundenes Rohr eines erfindungsgemäßen Abgaskrümmers.
In Fig. 1 ist ein Flansch 1 eines Abgaskrümmers einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges dargestellt, der aus einem Befestigungsteil 2 und einer Wärmedämmhülse 3 zusammengesetzt ist. Das Befestigungsteil 2 besteht in Leichtbauweise aus einem tiefgezogenen Blech, beispielsweise aus Aluminium, und weist Durchgangslöcher 4 auf, mittels derer der Flansch 1 über Befestigungsschrauben an ein angrenzendes Bauteil befestigt werden kann. Prinzipiell ist es denkbar, dass das Bauteil ein Zylinderkopf sein kann, so dass der Flansch 1 als Eingangsflansch des Abgaskrümmers dient. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel soll der Flansch 1 jedoch einen Ausgangsflansch bilden, der auf zylinderkopfabgewandter Seite stromab des Abgaskrümmers angeordnet ist und einerseits mit diesem und andererseits mit dem zum Auspuffhin führenden Abgasstrang verbunden ist. Die Wärmedämmhülse 3 ist hier ein Kaltfließpressteil. Beide Teile, das Befestigungsteil 2 und die Hülse 3, sind daher sehr wiederholgenau produzierbar und von leichtem Gewicht. Die Hülse 3 ist in eine etwa mittige Durchgangsöffnung 5 des Befestigungsteils 2 eingebracht. Dazu wird die Hülse 3 in die Durchgangsöffnung 5 in einfacher Weise mit Spiel eingeschoben und wird anschließend an diesem befestigt. Der Befestigungsvorgang kann ein Verspannen mittels fluidischen Innenhochdruckes sein, wobei sich die Hülse 3 plastisch radial aufweitet, während sich das Befestigungsteil 2 nur elastisch aufweitet und durch seine Rückfederung einen außerordentlich starken Presssitz auf der Hülse 3 ausbildet. Diese Befestigungsart hat den Vorteil, dass keine Verbindungselemente erforderlich sind, die das Gewicht des Bauteils vergrößern, und dass die Handhabung relativ einfach ist. Alternativ dazu ist denkbar, dass die Wärmedämmhülse 3 in das Befestigungsteil 2 eingepresst wird. Hierzu müssen hohe Kräfte aufgewendet werden und die Hülse 3 durch die Ausbildung von Einführfasen vorbearbeitet werden. Des weiteren ist natürlich auch ein Verschweißen möglich, was den Nachteil hat, dass zum einen die Hülse 3 oder das Befestigungsteil 2 während des Schweißvorgangs lagetreu gehalten werden muss und dass zum anderen durch das Schweißen bei zu hoher Wärmeeinbringung Verzüge im Befestigungsteil 2 entstehen, die gegebenenfalls die Anlagefläche ungewünscht verwerfen und damit die Verschraubung erschweren. Andererseits ist das Schweißen schnell und leicht auszuführen. Die Haltevorrichtung kann entfallen, wenn das Fügen der Hülse 3 und des Befestigungsteils 2 durch eine Kombination des Schweißens mit dem erwähnten Verspannen oder Verpressen erfolgt. Durch diese Kombination wird auch die Gasdichtigkeit des Flansches 1 verbessert.
Um eine definierte Lage des Hülse 3 am Befestigungsteil 2 zu erhalten, weist die Hülse 3 an einem auf abgaskrümmerabgewandter Seite aus dem Befestigungsteil 2 ragenden Abschnitt 6 eine Stützschulter 7 auf, die als Anschlag für den durch die Stirnseite 8 des Befestigungsteils 2 gebildeten Gegenanschlag beim Einschieben der Hülse 3 dient. An der Innenseite 9 eines Durchlasses 10 der Hülse 3 ist ein stufenartiger Vorsprung 11 ausgebildet, an dem sich ein Rohrende 12 eines Abgasrohres des Abgaskrümmers lagedefiniert abstützt. Das Rohrende 12 taucht dabei sowohl in die durchzugartige Durchgangsöffnung 5 des Befestigungsteils 2 als auch in den Durchlass 10 der Wärmedämmhülse 3 ein, so dass die Wärmedämmhülse 3 zwischen dem Befestigungsteil 2 und dem Rohrende 12 über die Eintauchlänge des Rohrendes 12 hinweg eingefasst ist.
Die Wärmedämmhülse 3 ragt auf abgaskrümmerzugewandter Seite des Flansches 1 über das Befestigungsteil 2 hinaus und ist an seiner stirnseitigen Abschlusskante 13 umlaufend in einer Rundnaht 28 mit der Außenseite 14 des Rohrendes 12 verschweißt. Durch die dabei resultierenden Schweißverzüge wird zusätzlich zu der Fügeverbindung zwischen der Wärmedämmhülse 2 und dem Befestigungsteil 2 eine ausreichende Fixierung des Befestigungsteils 2 an der Hülse 3 erreicht. Der Abschnitt 6 der Hülse 3 ist an seiner Außenumfangsfläche 15 vom Befestigungsteil 2 weg konisch verjüngt ausgebildet. Diese Fläche bildet die Dichtfläche zu einer entsprechend ausgebildeten Gegendichtfläche eines Flansches des weiterführenden Abgasstranges. Die Konizität erbringt eine große Dichtfläche auf engem Raum. Die endgültige Gasdichtigkeit des Flansches 1, bzw. die endgültige gasdichte Anlage der Hülse 3 an dem Befestigungsteil 2 erfolgt beim Verschrauben des Flansches 1 mit dem Gegenflansch des weiterführenden Abgasstranges durch das Anzugsmoment.
Im übrigen ist es auch denkbar, auf eine Stützschulter 7 zu verzichten und anstelle dessen an der Innenseite der Durchgangsöffnung 5 des tiefgezogenen Blechbefestigungsteils 2 eine Rastnase und entsprechend an der Außenseite der Hülse 3 eine Rastmulde oder Rastnut auszuformen, wodurch nach Verrastung der Rastelemente ineinander eine montageerleichternde Verdrehsicherung des Befestigungsteils 2 an der Hülse 3 gegeben ist.
Aus Fig. 2 ist eine Variante des Flansches 1 ersichtlich, bei der das Befestigungsteil 2 statt einer zwei Durchgangsöffnungen 5 aufweist. Diese Variante ist bei Abgaskrümmern zweckdienlich, die aus Bauraumgründen geteilt ausgebildet sein müssen. Deren Abgasrohre werden nahe des Flansches 1 jeweils spitzwinklig zueinander zusammengeführt. Das Befestigungsteil 2 ist ebenfalls als tiefgezogenes Blechteil mit umlaufender Bördelkante 16 ausgebildet, um eine ausreichende Steifigkeit zu garantieren. Des weiteren weist der Flansch 1 Einnietmuttern 17 auf, die in den Durchgangslöcher 4 durch Nieten unlösbar verankert sind. Die Muttern 17 können dort drehbar oder auch drehfest angeordnet sein. Die Hülsen 3 sind an einem auf abgaskrümmerzugewandter Seite aus dem Befestigungsteil 2 ragenden Abschnitt 18 derart mechanisch aufgeweitet, dass sie der Geometrie der Rohrzusammenführung der Abgasrohre des Abgaskrümmers entsprechen. Durch diese geometrische Abstimmung der Hülsen 3 auf die Rohrzusammenführung bleibt der Fügespalt zwischen den Hülsen 3 und der von diesen aufgenommenen Rohrzusammenführungen so gering, dass er sich durch die Schweißnaht der nach dem Einstecken der Rohrzusammenführung in die Hülsen 3 auszuführenden Schweißung leicht gasdicht überbrücken lässt. Aufgrund des engen Fügespaltes ist auch die Langzeithaltbarkeit der Schweißnaht gegeben.
Eine weitere Variante des Flansches 1 zeigen die Fig. 3 und 4. Dort besteht das Befestigungsteil 2 lamellenartig aus einem angeprägten Ober- und einem Unterteil 19 und 20, welche beide als Feinschneidteile ausgebildet sind. Um das einfache Herstellungsverfahren des Stanzens für relativ dicke Befestigungsteile 2 mit kleinen Durchgangslöchern 4 einsetzen zu können, ist die genannte scheibenförmige Aufteilung erst erforderlich. Bei geringeren Dicken oder größeren Durchgangslöchern 4 ist auch ein einteiliges Befestigungsteil 2 denkbar. Für den Zusammenbau des Flansches 1 wird eine einfach ausführbare Fügetechnik angewandt, bei der das Befestigungsteil 2 bzw. 19 und 20 des Flansches 1 durch zwei axial voneinander beabstandete radiale Erweiterungen der Wärmedämmhülse 3 stirnseitig hintergriffen ist. Dazu wird nach dem Einschieben der jeweiligen Wärmedämmhülse 3 in die Durchgangsöffnungen 5 der aufeinander gelegten Bauteile 19 und 20 des Befestigungsteils 2 die Wärmedämmhülse 3 am abgaskrümmerseitig über das Oberteil 19 des Befestigungsteils 2 hinausragenden Ende unter Ausbildung eines als die eine Erweiterung darstellenden Kragens 21 mit dem Oberteil 19 verprägt. Aufgrund der am Abschnitt 6 der Hülse 3 ausgebildeten Stützschulter 7 - die zweite Erweiterung -, die beim Einschieben an der Unterseite 22 des Unterteils 20 zur Anlage kommt, wird beim Verprägen das lamellenartige Befestigungsteil 2 an der Wärmedämmhülse 3 unter Bildung einer Verliersicherung für die Wärmedämmhülse 3 und einer Fixierung der beiden Teile 19 und 20 aneinander verklammert. Es ist natürlich denkbar, zum einen diese Verklammerung auch bei einteiligen Befestigungsteilen 2 vorzusehen und zum anderen anstatt der Stützschulter 7 auch dort eine verklammernde Verprägung auszubilden. Ebenfalls ist diese Art von Verklammerung auch bei der Tiefziehblechvariante des Befestigungsteils 2 möglich. Um die Gasdichtigkeit des modular aufgebauten Flansches 1 noch weiter zu erhöhen, kann auf abgaskrümmerabgewandter Seite der Wärmedämmhülse 3 zwischen der Oberseite 23 der Stützschulter 7 der Wärmedämmhülse 3 und der Unterseite des Befestigungsteils 2 bzw. der Unterseite 22 des Unterteils 20 ein Dichtring 24 angeordnet sein.
Zur Fertigungsabfolge können zwei verschiedenen Wege beschritten werden. Zum einen kann das mit den Einnietmuttern 17 vormontierte Befestigungsteil 2 über das Rohrende 12 geschoben werden, wonach die Hülse 3 ihrerseits auf das Rohrende 12 geschoben wird. Das Befestigungsteil 2 wird nun zurückgezogen, so dass es geeignet an der Hülse 3 anliegt. Sodann erfolgt die Verschweißung der Hülse 3 mit dem Rohrende 12. Optional kann auch je nach konstruktiver Ausbildung des Befestigungsteils 2 dieses ebenfalls mit dem Rohrende 12 verschweißt werden. Zum anderen kann auch der Flansch 1 nach seinem Zusammenbau als Ganzes auf das Rohrende 12 geschoben werden, so dass dieses sowohl in das Befestigungsteil 2 als auch in die Wärmedämmhülse 3 eintaucht. Danach wird in der Schiebelage die Wärmedämmhülse 3 - optional auch das Befestigungsteil 2 - mit dem Rohrende 12 in einer Vorrichtung, die die korrekte Lage der Durchgangslöcher 4 vorgegeben werden, verschweißt. Die beiden Schweißungen, das Befestigungsteil 2 mit dem Rohrende 12 einerseits und die Wärmedämmhülse 3 mit dem Rohrenden 12 andererseits, können infolge der nahezu identischen Lage auch in einem Arbeitsgang erfolgen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 5 ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer 25 gezeigt, der drei Eingangsflansche 26 und ein Ausgangsflansch 27 aufweist. Es sind hierzu auch noch andere Krümmervarianten denkbar, bei denen lediglich das mit dem Ausgangsflansch 27 verbundene Rohrende 36 eines Abgasrohres 30 des Krümmers 25 luftspaltisoliert ist. Prinzipiell besteht ein luftspaltisolierter Abgaskrümmer aus einem Außenteil und einem von diesem radial beabstandeten Innenteil. Der Abgaskrümmer 25 wird hier aus Innenrohren, die das Innenteil bilden, und zwei Außenschalen 31 und 32, die das Außenteil bilden, hergestellt, welche mit den Eingangsflanschen 26 und mit dem Ausgangsflansch 27 verschweißt sind. Die Innenrohre, die ineinander im Schiebesitz gehalten sind, liegen im Eingangsflanschbereich in einem Klemmsitz an der Innenseite der Außenschalen 31 und 32 an und sind sonst von diesen durch einen geringen Spalt beabstandet. Während die Außenschalen 31 und 32tiefgezogen und nach der innenseitigen Anordnung der Innenrohre miteinander an Bördelrändern 33 verschweißt werden, werden die Innenrohre entweder aus einem Rohrrohling innenhochdruckumgeformt oder aus Platinen gerollt und längsnahtgeschweißt und gebogen. Denkbar ist auch, dass anstelle der Außenschalen 31, 32 ein innenhochdruckumgeformtes Rohr mit verschiedenen Aushalsungen in Anwendung gelangt.
Der Ausgangsflansch 27 des Abgaskrümmers 25, der die Schnittstelle des Abgaskrümmers 25 zur hinteren Abgasanlage bildet und als lösbare Verbindung gestaltet ist, weist eine Wärmedämmhülse 3 auf, deren Außenumfangsfläche 34 auf abgaskrümmerabgewandter Seite sphärisch ausgebildet ist. Aufgrund dieser kugelförmigen Dichtfläche können in einfacher Weise bei der Montage Winkelfehler zwischen Abgaskrümmer 25 und hinterer Abgasanlage gasdicht ausgeglichen werden. Des weiteren ist gegenüber Flanschen mit planaren Anlageflächen vorteilig, dass auf den Einsatz eines kostenintensiven Ausgleichselementes wie beispielsweise ein Wellrohrkompensator oder Gewebeschläuche verzichtet werden kann. Zusätzlich kann ein Dichtelement zwischen den Anlageflächen des Ausgangsflansches 27 und dem entsprechenden Flansch der hinteren Abgasanlage entfallen. Infolge des erfindungsgemäßen modularen Aufbaus des Ausgangsflansches 27, wie er sich auch aus den Fig. 6-8 zeigt, und der dadurch ermöglichten Verwendung unterschiedlicher Herstellungstechniken für die einzelnen Bauteile - dem Befestigungsteil 2 und der Wärmedämmhülse 3 - können die Herstellungskosten eines solchen Kugelflansches minimiert werden, da aufgrund der Komplexität der Gestaltung derartige Bauteile in aufwendiger Weise in einteiliger Form nur geschmiedet und anschließend spanend bearbeitet werden können.
Der Ausgangsflansch 27 kann in der Version nach Fig. 6 mit einem aufgebördelten Tiefziehblech oder in der Ausgestaltung nach Fig. 7 mit einem Stanzteil, also Feinschneidteil, als Befestigungsteil 2 gebildet werden. Um dem Innenrohr 35 des Rohrendes 36 des Abgaskrümmers 25 einen Schiebesitz zu bieten, weist die Wärmedämmhülse 3 einen in ihren Durchlass 10 radial einwärts ragenden Ringbund 37 auf, an dem sich das Innenrohr 35 des luftspaltisolierten Rohrendes 36 radial abstützt (Fig. 8). Zur Minimierung des Reibverschleißes des Innenrohres 35 an dem Ringbund 37 ist der vom Ringbund 37 begrenzte Durchgang 38 in abgaskrümmerabgewandter Richtung konisch erweitert, so dass die Anlage des Rohrendes 36 am Ringbund 37 und damit die Reibung sehr gering ist.
Zur Endfertigung des Abgaskrümmers 25 wird das Innenrohr 35 des Rohrendes 36 in die Wärmedämmhülse 3 unter radialer Abstützung an dem in den Durchlass 10 der Hülse 3 ragenden Ringbund 37 eingeführt. Die Außenschalen 31 und 32 werden gleichzeitig in die Hülse 3 unter radialer Abstützung ihres Außenumfanges an der Durchlasswandung 39 oberhalb des Ringbundes 37 eingeschoben, ggf. bis die Abschlusskante der Außenschalen 31, 32 an der oberen Stirnseite des Ringbundes 37 zur Anlage kommen. Anschließend werden die Außenschalen 31, 32 unmittelbar oberhalb des Flansches 27 mit einer Stirnseite 40 der Hülse 3 verschweißt. Dabei ist es verfahrensökonomisch günstig und auch für die Festigkeit der miteinander zu fügenden Bauteile vorteilhaft, wenn die Verschweißung der Wärmedämmhülse 3 mit dem Befestigungsteil 2 und mit der Außenschale 31, 32 des Rohrendes 36 in einem gemeinsamen Schmelzbad erfolgt, so dass die Wärmedämmhülse 3 und das Befestigungsteil 2 eine gemeinsame Schweißnaht 29 an dem Rohrende 36 aufweisen.
Bei einem luftspaltisolierten Abgaskrümmer 25 kommt die erfindungsgemäße Abkoppelung der Befestigungsfunktion von der Wärmebeständigkeitseigenschaft des Flansches 27 besonders zum Tragen, da die Innenrohre durch die Wärmeabschirmung der Außenschalen 31, 32 nach außen und die damit verringerte Wärmeabführung sehr stark wärmebeansprucht sind.

Claims

1. Abgaskrümmer einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges, dessen Rohrenden mit zumindest einem Flansch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1, 27) sich aus einem Befestigungsteil (2) mit Durchgangslöchern (4) zur Befestigung des Flansches (1, 27) an ein angrenzendes Bauteil und zumindest einer Wärmedämmhülse (3) zusammensetzt, die in einer Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) eingebracht ist, dass zumindest eines der Rohrenden (12, 36) in die Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) und den Durchlass (10) der Wärmedämmhülse (3) eintaucht, wobei die Wärmedämmhülse (3) zwischen dem Befestigungsteil (2) und dem Rohrende (12, 36) über die Eintauchlänge des Rohrendes (12, 36) hinweg eingefasst ist.

2. Abgaskrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1, 27) auf zylinderkopfabgewandter Seite des Abgaskrümmers angeordnet und mit dem zum Auspuffhin führenden Abgasstrang verbunden ist.

3. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsteil (2) des Flansches (1, 27) durch zwei axial voneinander beabstandete radiale Erweiterungen der Wärmedämmhülse (3) stirnseitig hintergriffen ist.

4. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmhülse (3) und das Befestigungsteil (2) eine gemeinsame Schweißnaht (29) an dem Rohrende (12, 36) aufweisen.

5. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Rohrende (36) luftspaltisoliert ist und dass die Wärmedämmhülse (3) einen in ihren Durchlass (10) radial einwärts ragenden Ringbund (37) aufweist, an dem das Innenrohr (35) des luftspaltisolierten Rohrendes (36) radial abgestützt ist, wobei die Wärmedämmhülse (3) mit den Außenschalen (31, 32) des luftspaltisolierten Rohrendes (36) verschweißt ist, das endseitig mit dem Umfang an der Durchlasswandung (39) der Hülse (3) anliegt.

6. Abgaskrümmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Ringbund (37) begrenzte Durchgang (38) in abgaskrümmerabgewandter Richtung konisch erweitert ist.

7. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf abgaskrümmerabgewandter Seite ein aus dem Befestigungsteil (2) ragender Abschnitt (6) der Wärmedämmhülse (3) eine sphärische Außenumfangsfläche (34) aufweist.

8. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf abgaskrümmerzugewandter Seite ein aus dem Befestigungsteil (2) ragender Abschnitt (18) der Wärmedämmhülse (3) aufgeweitet ist.

9. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang der Wärmedämmhülse (3) eine Mulde ausgebildet ist und dass an der Wandung der Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) eine Nase ausgebildet ist, die in der Mulde der Wärmedämmhülse (3) verrastbar ist.

10. Abgaskrümmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf abgaskrümmerabgewandter Seite der Wärmedämmhülse (3) zwischen einem aus dem Befestigungsteil (2) ragenden Abschnitt (6) der Wärmedämmhülse (3) und dem Befestigungsteil (2) ein Dichtring (24) angeordnet ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Abgaskrümmers, dessen Rohrenden mit zumindest einem Flansch verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (1, 27) aus einem Befestigungsteil (2) mit Durchgangslöchern (4) zur Befestigung des Flansches (1, 27) an ein angrenzendes Bauteil und zumindest einer Wärmedämmhülse (3) gebildet wird, wobei die Wärmedämmhülse (3) in eine Durchgangsöffnung (5) des Befestigungsteils (2) eingebracht und an diesem befestigt wird, dass der Flansch (1, 27) auf zumindest eines der Rohrenden (12, 36) geschoben wird, so dass dieses sowohl in das Befestigungsteil (2) als auch in die Wärmedämmhülse (3) eintaucht, wobei diese zwischen dem Befestigungsteil (2) und dem Rohrende (12, 36) über die Eintauchlänge des Rohrendes (12, 36) hinweg eingefasst wird, wonach in der Schiebelage die Wärmedämmhülse (3) mit dem Rohrende (12, 36) verschweißt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmhülse (3) in das Befestigungsteil (2) eingepreßt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmhülse (3) in das Befestigungsteil (2) mit Spiel eingeschoben und anschließend an diesem befestigt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen durch ein Verspannen mittels fluidischen Innenhochdruckes erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigen durch Verschweißen erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschweißung der Wärmedämmhülse (3) mit dem Befestigungsteil und mit dem Rohrende (12, 36) in einem gemeinsamen Schmelzbad erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmhülse (3) an zumindest einem über das Befestigungsteil (2) hinausragenden Ende mit dem Befestigungsteil (2) unter Ausbildung eines Kragens (21) verprägt wird, wobei das Befestigungsteil (2) an der Wärmedämmhülse (3) verklammert wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaskrümmer (25) zumindest an seinem Rohrende (36) luftspaltisoliert ausgebildet wird, wobei das Innenrohr (35) des Rohrendes (36) in die Wärmedämmhülse (3) unter radialer Abstützung an einem in den Durchlass (10) der Hülse (3) ragenden Ringbund (37) verschieblich eingeführt wird und wobei die Außenschalen (31, 32) in die Hülse (3) unter radialer Abstützung an der Durchlasswandung (39) oberhalb des Ringbundes (37) eingeschoben und mit einer Stirnseite (40) der Hülse (3) anschließend verschweißt wird.