DE19911285A1 - Abgasrohr mit einem Anschlußflansch - Google Patents

Abstract

Für ein Abgasrohr mit einem Anschlußflansch für Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen wird vorgeschlagen, das Abgasrohr über eine Zwischenbuchse mit dem Anschlußflansch zu verbinden und Abgasrohr, Anschlußflansch und Zwischenbuchse durch Schweißverbindung gegeneinander festzulegen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abgasrohr mit einem Anschluß­ flansch, insbesondere für Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Abgasrohre mit Anschlußflanschen, bei denen die Abgasrohre gegenüber dem Anschlußflansch verschweißt sind, sind aus der Praxis bekannt. Im Hinblick auf die verhältnismäßig extremen Einsatzbedingungen finden für herkömmliche Serienfahrzeuge nicht selten Abgasrohre aus korrosionsbeständigen Stählen Verwendung mit der Folge, daß für die Flansche Materialien gewählt werden müssen, die sich auch in Berücksichtigung der Unterschiede in der Materialstärke gegenüber den Abgasrohren noch zuverlässig mit in der Großserie eingesetzten Schweiß­ verfahren verschweißen lassen. Die Verschweißung erfolgt dabei üblicherweise zwischen der Stirnseite des in die Anschlußöffnung des Anschlußflansches eingesteckten ver­ hältnismäßig dünnwandigen Abgasrohres und dem Innenumfang des verhältnismäßig dicken Anschlußflansches über eine Kehlnaht.

Mit der Leistungssteigerung der Motoren, insbesondere aber bei Hochleistungsmotoren ergeben sich immer höhere thermische Belastungen des Abgasstranges, was zur Verwendung von Edelstählen für die Abgasrohre führt und im Hinblick auf die Herstellung zuverlässiger Schweißverbindungen zu den An­ schlußflanschen auch für die Anschlußflansche entsprechend hochwertige Materialien bedingt. Mit der Verwendung solcher hochwertiger Materialien sinkt aber die Bearbeitbarkeit der Anschlußflansche, zumal diese, im Vergleich zur Wandstärke der Abgasrohre, wesentlich dicker sind und üblicher Weise mit Bohrungen für die Verschraubung zu versehen sind.

Durch die Erfindung soll eine Lösung geschaffen werden, die mit vertretbarem Aufwand einen Kompromiß zwischen den einander widersprechenden Forderungen ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht. Verwendung findet bei dieser Lösung eine rohrförmige Zwischenbuchse, die zwischen Abgasrohr und Aufnahmeöffnung als Zwischenträger angeordnet wird und die sowohl gegenüber dem Abgasrohr wie auch dem sie um­ schließenden Flansch verschweißt wird. Die Zwischenbuchse weist dabei bevorzugt eine der Flanschdicke entsprechende Länge auf und wird gegenüber dem in die Zwischenbuchse eingreifenden Abgasrohr im Bereich ihres Umfanges mit der Stirnseite des Abgasrohres verschweißt, wobei über diese Schweißnaht die im Übergang vom Abgasrohr auf die Zwischen­ buchse entstehende Hohlkehle aufgefüllt wird.

Sowohl für die Anordnung des Abgasrohres in der Zwischen­ buchse, wie insbesondere auch für die Führung der Zwischen­ buchse in der Anschlußöffnung des Flansches erweist es sich als zweckmäßig, jeweils einen unter Montagegesichtspunkten noch vertretbaren Passungssitz zu realisieren, so daß eine möglichst flächige Anlage realisiert ist. Darüber hinaus erweist es sich im Rahmen der Erfindung als zweckmäßig, die Zwischenbuchse gegen den Flansch ausgehend von einer Stirnseite in der Stirnfuge zwischen Zwischenbuchse und Flansch einstechend zu verschweißen, also eine Stirnfugennaht vorzusehen, wobei diese einstechende Verschweißung bevorzugt durch eine Laserverschweißung vorgenommen wird.

Die Zwischenbuchse bildet gegen den Flansch als solchen eine Abschirmung, so daß dieser aus einem Material gefertigt werden kann, das unter den Gesichtspunkten der Korrosions­ beständigkeit wie auch Hitzebeständigkeit deutlich hinter den Anforderungen zurückbleiben kann, denen das Abgasrohr als solches genügen muß. Auch die Zwischenbuchse ist durch ihre Anordnung innerhalb des Flanschringes geringeren Bean­ spruchungen ausgesetzt, so daß für die Zwischenbuchse bevorzugt Materialien in Frage kommen, die bezogen auf Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschweiß­ barkeit erfindungsgemäß so gewählt werden können, daß eine ausreichend gute Verschweißbarkeit sowohl gegenüber dem Abgasrohr wie auch gegenüber dem Anschlußflansch gegeben ist.

Für das Abgasrohr kommen im Rahmen der Erfindung insbesondere hochlegierte, korrosions- und hitzebeständige Stähle in Betracht, für den Flansch dagegen un- oder niedriglegierte Stähle. Für die Zwischenbuchse kommen insbesondere Stähle in Betracht, die in ihrer Qualität zwischen diesen Festlegungen liegen. Die Zwischenbuchse kann im Rahmen der Erfindung aber auch aus einem hoch legierten, korrosions- und/oder hitze­ beständigen Stahl bestehen, soweit über die Art der Verschweißung gegenüber dem Flansch, so insbesondere eine Laserstichschweißung ein ausreichendes Anschmelzen auch der Zwischenbuchse erreichbar ist, wobei es sich als vorteilhaft erweist, wenn die Verschweißung ausgehend von der Stirnseite erfolgt, die dem mit dem Anschlußflansch verbundenen Abgasrohr gegenüberliegt und gegenüber der die Stirnseite des Abgasrohres, die mit dem Umfang der Zwischenbuchse verschweißt ist, zurückversetzt ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Desweiteren wird die Erfindung nach­ folgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Abgasrohr mit zugeordnetem Anschlußflansch in einer Ansicht gemäß I in Fig. 2, und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1.

In den Figuren ist mit 1 das Abgasrohr bezeichnet, das über eine Zwischenbuchse 2 mit einem Anschlußflansch 3 verbunden ist, der im Rahmen des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels als Dreiecksflansch ausgebildet ist, der Anschlußbohrungen 4 für hier nicht weiter dargestellte Flanschverschraubungen aufweist. Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung auch andere Ausbildungen des Anschlußflansches möglich.

Das Abgasrohr 1 ist in die Zwischenbuchse 2 eingesteckt und gegen die Zwischenbuchse 2 in deren längsmittleren Bereich verschweißt, wobei die Verschweißung an der Stirnseite des Abgasrohres 1 gegen den Innenumfang 5 der Zwischenbuchse 2 erfolgt und die Schweißnaht 6 nach Art eine Kehlnaht die im Übergang zwischen Abgasrohr 1 und Zwischenbuchse 2 ent­ stehende Stufe zumindest teilweise auffüllt.

Auch für die Zwischenbuchse 2 ist ein passender Sitz in der Anschlußöffnung 7 des Flansches 3 angestrebt, so daß insgesamt ein flächiger Kontakt zwischen dem Abgasrohr 1 und der Zwischenbuchse 2 sowie zwischen der Zwischenbuchse 2 und dem Anschlußflansch 3 gegeben ist. Die Zwischenbuchse 2 ist darüber hinaus gegenüber dem Anschlußflansch 3 ausgehend von der freien Stirnseite 8 verschweißt, wobei diese Ver­ schweißung bevorzugt durch eine Stirnfugennaht 9 erreicht wird, bei der einstechend von der Stirnseite 8 der dieser benachbarte Fugenbereich zwischen der Zwischenbuchse 2 und dem Anschlußflansch 3 verschmolzen wird. In einfacher Weise läßt sich dies über eine Laserstichschweißung erreichen, die mit einer geringen Aufheizung der Umgebung verbunden ist und durch die sich damit auch ein unerwünschter Wärmeverzug vermeiden läßt. Gleichzeitig stellt diese Vorgehensweise auch sicher, daß ein evtl. durch das Aufbringen der Schweißnaht 6 auftretender Wärmeverzug der Zwischenbuchse ohne Einfluß auf den Kontakt der Zwischenbuchse zum Anschlußflansch 3 bleibt, da der vom Abgasrohr 1 freibleibende Endabschnitt der Zwischenbuchse 2 über die Verschweißung in der Stirnfuge 9 mit dem Anschlußflansch 8 verbunden wird.

Der erfindungsgemäße Aufbau der Flanschverbindung zum Abgasrohr 1 über die Zwischenbuchse 2 macht es möglich, durch die entsprechende Materialauswahl für das Zwischenrohr 2 sicherzustellen, daß dieses sowohl gegenüber dem Abgasrohr 1 wie auch gegenüber dem Anschlußflansch 3 gut verschweißbar ist, der im Hinblick auf die Kosten des Materials wie auch im Hinblick auf dessen Bearbeitbarkeit aus einem unlegierten oder niedrig legierten Stahl besteht, während für das Abgasrohr 1 bevorzugt hochlegierte, korrosions- und/oder hitzebeständige Stähle, insbesondere Edelstähle Verwendung finden.

Claims (10)

1. Abgasrohr mit einem Anschlußflansch, insbesondere für Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, der eine Anschlußöffnung aufweist, in die das Abgasrohr eingreift und in der das Abgasrohr durch Verschweißen festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (1) gegenüber einer rohrförmigen Zwischen­ buchse (2) verschweißt ist, die in der Aufnahmeöffnung (7) des Anschlußflansches (3) durch Verschweißen fixiert ist.

2. Abgasrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchse (2) passend in die Anschlußöffnung (7) eingesetzt ist.

3. Abgasrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (1) passend in die Zwischenbuchse (2) eingesetzt ist.

4. Abgasrohr nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchse (2) gegen den Anschlußflansch (3) ausgehend von einer Stirnseite (8) in der Stirnfuge (9) zwischen Zwischenbuchse (2) und Anschlußflansch (3) ver­ schweißt ist.

5. Abgasrohr nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (1) längs einer Stirnseite gegen den Innenumfang (5) der Zwischenbuchse (2) verschweißt ist.

6. Abgasrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (1) und die Zwischenbuchse (2) aus korrosions- und hitzebeständigen Stählen, insbesondere rost­ freien Stählen bestehen.

7. Abgasrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgasrohr (1) aus einem hochlegierten Stahl, insbesondere einem nicht rostenden Stahl besteht.

8. Abgasrohr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchse (3) aus einem gegenüber dem Abgasrohr (1) niedriger legierten Stahl besteht.

9. Abgasrohr nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Abgasrohr (1) und Zwischenbuchse (2) aus Werkstoffen annähernd gleicher Güte bestehen.

10. Abgasrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußflansch aus einem un- oder niedriglegierten Stahl besteht.