Die
Erfindung betrifft eine Abgasanlage für ein Kraftfahrzeug.The
The invention relates to an exhaust system for a motor vehicle.
Bekannte
Kraftfahrzeuge besitzen eine Abgasanlage mit mehreren Bestandteilen,
wie Rohren und mindestens einem ein Gehäuse aufweisenden Katalysator
und/oder Schalldämpfer.
Solche Gehäuse
werden häufig
ihrerseits aus mehreren metallischen Bestandteilen hergestellt,
die bei Verbindungsabschnitten miteinander und/oder mit Rohren und/oder
sonstigen Auspuff-Bestandteilen verbunden werden. Ferner können auch
Verbindungsabschnitte miteinander verbunden werden, die zu ein und
demselben Bestandteil, etwa zu einem Mantel gehören, der aus einem zu einem
Zylinder gebogenen Blechstück
gebildet ist.Known
Motor vehicles have a multi-component exhaust system,
such as tubes and at least one housing having a catalyst
and / or silencers.
Such housing
become common
in turn made of several metallic components,
at connecting portions with each other and / or with pipes and / or
other exhaust components are connected. Further, you can also
Connecting sections are connected to each other, to and
belong to the same constituent, for instance to a coat, which from one to a
Cylinder bent piece of sheet metal
is formed.
Aus
der Praxis sowie zum Beispiel aus der US Patentschrift 3 093 208
A ist es bekannt, Verbindungsabschnitte von Bestandteilen von Schalldämpfer- und/oder
Katalysator-Gehäusen und/oder
von Rohren durch Schmelz-Schweissen miteinander zu verbinden. Beim
Schmelz-Schweissen wird mit einem elektrischen Lichtbogen oder mit
einer Gasflamme zu den Verbindungsabschnitten gehörendes Material
geschmolzen. Das Schmelz-Schweissen kann mit oder ohne einen zusätzlichen,
an der Schweissstelle zugegebenen Werkstoff erfolgen. Solche Werkstoffe
haben eine Schmelztemperatur, die meistens ungefähr gleich gross wie die Schmelztemperaturen der
die Verbindungsabschnitte bildenden Materialien oder ein wenig grösser oder
kleiner als diese Schmelztemperaturen sind. Das Schmelz-Schweissen
mit Hilfe eines elektrischen Lichtbogens oder einer Gasflamme ist
jedoch nicht zum Verbinden dünner Blechteile
geeignet, weil sich gerne Löcher
ergeben. Ausserdem rekristallisiert das geschmolzene Material, wobei
sich eine Kornvergrösserung
sowie häufig
Defekte an Korngrenzen und oxidierte Oberflächen ergeben. Durch die grosse
Wärmeeinwirkung beim
Schmelz-Schweissen werden zudem starke thermische Verformungen bewirkt,
was dazu führt, dass
die verschweissten Teile entweder verformt sind oder aber grosse
Spannungen aufweisen. Ferner benötigt
das Erstellen von Schmelz-Schweissnähten relativ viel Zeit.Out
in practice and, for example, in US Pat. No. 3,093,208
A it is known, connecting portions of components of silencer and / or
Catalyst housings and / or
of pipes by fusion welding together. At the
Melting welding is done with an electric arc or with
a gas flame to the connecting portions belonging material
melted. Fusion welding can be done with or without an additional,
material added at the welding point. Such materials
have a melting temperature that is usually about the same as the melting temperatures of
the connecting sections forming materials or slightly larger or
are less than these melting temperatures. The fusion welding
with the help of an electric arc or a gas flame
but not for joining thin sheet metal parts
suitable, because like holes
result. In addition, the molten material recrystallizes, wherein
a grain enlargement
as well as often
Defects at grain boundaries and oxidized surfaces result. By the big one
Heat effect during
Melt-welding also causes strong thermal deformations
which causes that
the welded parts are either deformed or large
Have voltages. Further needed
Creating fusion welds takes a relatively long time.
Aus
der JP 3 128 166 A ist
ein Verfahren zum Verbinden von Verbindungsabschnitten von Stahlplatten
durch Diffusions-Schweissen
bekannt. Die Stahlplatten werden dazu derart angeordnet, dass ihre
Ränder
bei den miteinander zu verbindenden Verbindungsabschnitten aneinander
anliegen. Danach wird mit einem Lichtbogen ein Hartlot geschmolzen
und über
den aneinander anliegenden Rändern
auf ein Paar von miteinander fluchtenden Flächen der Platten aufgebracht.
Wenn das Hartlot verfestigt ist und sich beim Abkühlen zusammenzieht,
werden die Ränder
der ebenfalls heissen Stahlplatten gegeneinander gepresst. Dies
bewirkt eine Diffusions-Press-Schweissung.
Bei dieser diffundieren die Materialien der beiden Platten ineinander
hinein, so dass die ursprünglich
die Ränder
der Platten bildenden Randflächen
mehr oder weniger verschwinden. Nach der Beendigung der Diffusions-Schweissung kann
das Hartlot zwar wahrscheinlich noch auf den verschweissten Platten
verbleiben, hat aber eigentlich keine wesentliche Funktion mehr. Da
die Ränder
der Platten zur Erzeugung der Diffusions-Schweissverbindung genau
aneinander anstossen müssen
und beim Abkühlen
des Hartlots mit grossem Druck gegeneinander gepresst werden, ist dieses
Diffusions-Schweissverfahren
kaum für
dünne Bleche
mit einer Dicke von weniger als ungefähr 2 mm geeignet. Ferner müssen die
aneinander anstossenden Ränder
zur Ermöglichung
einer Diffusions-Schweissung genau passen. Das Diffusions- Schweissverfahren
ist zudem zeitraubend und insbesondere auch kaum anwendbar, um einen
zum Beispiel zylindrischen, im Querschnitt kreisförmigen oder
ovalen Blechmantel mit einer zum Beispiel im Allgemeinen ebenen
oder konischen, ebenfalls aus Blech bestehenden Endwand eines Gehäuses zu verbinden.
Zur Erstellung einer solchen Verbindung müsste nämlich mindestens einer der
miteinander zu verbindenden, kreisförmigen oder ovalen Verbindungsabschnitte
derart abgebogen oder abgewinkelt werden, dass die Ränder der
Verbindungsabschnitte überall
ohne Spalt aneinander anliegen, was praktisch kaum oder höchstens
mit sehr grossem Aufwand möglich
wäre. Zudem
müssen
die zu verbindenden Ränder
sehr glatte sowie genau zueinander parallele Randflächen haben,
so dass zum Beispiel durch Schneiden einer Blechtafel gebildete
Ränder wahrscheinlich
noch bearbeitet werden müssen,
bevor sie durch Diffusions-Schweissen miteinander verbunden werden
könnten.
Ferner ist eine Diffusions-Schweissung mit Hilfe eines sich beim
Abkühlen zusammenziehenden
Hartlots nur dann möglich, wenn
der thermische Längenausdehnungskoeffizient des
Hartlots grösser
ist als derjenige der Materialien der Verbindungsabschnitte. Dies
ist jedoch bei der Anwendung von einem Hartlot auf Kupferbasis zum Beispiel
für Verbindungsabschnitte
aus austenitischem Stahl oder Aluminium kaum der Fall, so dass Auspuff-Bestandteile
aus austenitischem Stahl oder Aluminium kaum verschweisst werden
können.
Zudem werden das Hartlot und die Verbindungsabschnitte beim bekannten
Diffusions-Schweissverfahren offenbar auf ungefähr 1500°C, d.h. bis mindestens fast
auf die Schmelztemperaturen von Stählen erhitzt, so dass bei diesem
Diffusions-Schweissverfahren wie bei dem vorher beschriebenen Schmelz-Schweissverfahren
eine Umkristallisierung und Kornvergrösserung des Materials der Verbindungsabschnitte
stattfinden kann, welche die Materialeigenschaften der Verbindungsabschnitte
verschlechtert.From the JP 3 128 166 A For example, a method of joining joining portions of steel plates by diffusion welding has been known. The steel plates are arranged so that their edges abut each other at the connecting portions to be joined together. Thereafter, a braze is melted with an arc and applied over the abutting edges to a pair of mutually aligned surfaces of the plates. When the brazing material has solidified and contracts as it cools, the edges of the equally hot steel plates are pressed against each other. This causes a diffusion-press-welding. In this case, the materials of the two plates diffuse into each other, so that the marginal surfaces originally forming the edges of the plates more or less disappear. After completion of the diffusion welding, the brazing alloy may still remain on the welded plates, but in fact has no essential function. Since the edges of the plates for producing the diffusion-welded joint must abut each other exactly and are pressed against each other during cooling of the braze with great pressure, this diffusion welding process is hardly suitable for thin sheets with a thickness of less than about 2 mm. Furthermore, the abutting edges must be precisely matched to allow for diffusion welding. The diffusion welding process is also time-consuming and in particular also hardly applicable to connect, for example, a cylindrical, circular in cross-section or oval metal jacket with a, for example, generally flat or conical, also made of sheet metal end wall of a housing. In order to establish such a connection, at least one of the circular or oval connecting sections to be connected together would have to be bent or angled in such a way that the edges of the connecting sections bear against each other without a gap, which would be practically impossible or at most very costly. In addition, the edges to be joined must have very smooth and exactly parallel edge surfaces, so that, for example, edges formed by cutting a metal sheet probably still have to be processed before they could be joined together by diffusion welding. Furthermore, diffusion welding with the aid of a hard solder contracting on cooling is only possible if the coefficient of thermal expansion of the brazing alloy is greater than that of the materials of the connecting sections. However, this is hardly the case with the application of a copper-based brazing alloy, for example, for austenitic steel or aluminum joining sections, so that austenitic steel or aluminum exhaust components can hardly be welded. In addition, in the known diffusion welding process, the brazing alloy and the joining sections are evidently heated to approximately 1500 ° C., ie at least almost to the melting temperatures of steels, so that in this diffusion welding process, as in the previously described melt welding process, recrystallization and grain enlargement of the Material of the connecting portions can take place, which deteriorates the material properties of the connecting portions.
Bei
einem aus der JP 63
010 065 A bekannten Verbindungsverfahren werden zwei wahrscheinlich
nicht für
eine Abgasanlage bestimmte Teile miteinander verbunden, von denen
mindestens einer aus gesintertem, metallischem Material besteht.
Die beiden Teile sind plattenförmig,
bilden miteinander einen rechten Winkel und begrenzen bei der Verbindungsstelle
zusammen eine Nut. Zum Verbinden der beiden Teile wird mit einer
Kupferelektrode ein mit Argongas abgeschirmter Lichtbogen erzeugt,
wobei Kupfer von der Elektrode abschmilzt und in die Nut fliesst
und die beiden Teile miteinander verbindet. Die miteinander verbundenen
Teile haben Dicken, die gemäss
der Zeichnung ein Vielfaches vom Durchmesser der Kupferelektrode
betragen und also wahrscheinlich mindestens einige Millimeter betragen.
Es wäre
auch gar nicht möglich,
dünne,
eine Dicke von weniger als ungefähr
2 mm aufweisende Teile mit einer Nut zu versehen und in zueinander
senkrechten Stellungen miteinander zu verbinden.At one of the JP 63 010 065 A Known connection method, two parts not likely to be intended for an exhaust system are connected together, at least one of which consists of sintered metallic material. The two parts are plate-shaped, form a right angle with each other and define together at the junction a groove. To join the two parts, a copper electrode shields an arc shielded with argon gas, whereby copper melts from the electrode and flows into the groove, connecting the two parts together. The interconnected parts have thicknesses which, according to the drawing, are a multiple of the diameter of the copper electrode and thus probably amount to at least a few millimeters. It would also not be possible to provide thin, having a thickness of less than about 2 mm having parts with a groove and connect to each other in mutually perpendicular positions.
Es
ist an sich auch bekannt, nicht für Abgasanlagen bestimmte Teile
durch Hartlöten
miteinander zu verbinden, wobei das Hartlöten in einem Ofen in einer
Schutzgasatmosphäre
oder im Vakuum oder induktiv durchgeführt wird. Beim Hartlöten im Ofen müssen die
ganzen zu verbindenden Bauteile auf die Schmelztemperatur des Hartlotes
erhitzt werden, was einen grossen Zeitaufwand, erhebliche Kosten, einen
hohen Energieverbrauch und irreversible Veränderungen an den ganzen miteinander
verbundenen Teilen sowie allfälligen
Beschichtungsmaterialien und/oder allenfalls in Gehäusen angeordneten
Komponenten, wie Katalysatorsubstraten, mit sich bringt. Auch beim
Induktionslöten
müssen
die Bauteile vorzugsweise im Vakuum oder in einer Schutzgasatmosphäre verlötet werden.
Auch muss bei solchen Hartlöt-Verfahren vor dem
eigentlichen Lötprozess
Lot und eventuell ein pastöses
Flussmittel zwischen die zu verbindenden Teile eingebracht werden,
so dass mindestens ein zusätzlicher
Arbeitsgang nötig
ist. Beim Induktions-Hartlöten
wird auch ein relativ grosser Bereich der zu verlötenden Verbindungsabschnitte
so stark erhitzt, dass sich in diesem relativ grossen Bereich möglicherweise
irreversible Veränderungen ergeben.
Aufgrund der Grösse
der Induktionsspulen und weil das Hartlöten vorzugsweise in einer Schutzgas-
oder Vakuumkammer erfolgen muss, ist es zudem schwierig und umständlich,
Verbindungsabschnitte mit komplizierten Formen maschinell zu verschweissen.
Ausserdem werden die Verbindungsstellen zwangsläufig relativ grossflächig, was
oft aus ästhetischen
Gründen
unerwünscht
ist. Aus diesen Gründen
wurde bisher darauf verzichtet, Teile einer Abgasanlage durch Hartlöten miteinander
zu verbinden.It
is also known per se, not for exhaust systems specific parts
by brazing
to join together, with the brazing in an oven in one
Protective atmosphere
or in vacuum or inductively. When brazing in the oven, the
Whole components to be connected to the melting temperature of the brazing alloy
be heated, which takes a lot of time, considerable costs, a
high energy consumption and irreversible changes to the whole one another
connected parts and any
Coating materials and / or possibly arranged in housings
Components, such as catalyst substrates, brings with it. Also at
induction brazing
have to
the components are preferably soldered in a vacuum or in a protective gas atmosphere.
Also, in such brazing methods before the
actual soldering process
Lot and possibly a pasty one
Flux are introduced between the parts to be joined,
so that at least one additional
Operation required
is. Induction brazing
also becomes a relatively large area of the connecting sections to be soldered
heated so much that may be in this relatively large area
irreversible changes.
Because of the size
of the induction coils and because the brazing is preferably carried out in an inert gas
or vacuum chamber, it is also difficult and cumbersome,
To mechanically weld joint sections with complicated shapes.
In addition, the joints are inevitably relatively large area, which
often aesthetic
establish
undesirable
is. For these reasons
has been renounced to parts of an exhaust system by brazing together
connect to.
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Abgasanlage
mit miteinander verbundenen Verbindungsabschnitten von mindestens einem
Bestandteil der Abgasanlage zur Verfügung zu stellen, wobei die
Abgasanlage ermöglichen
soll, Nachteile der bekannten Abgasanlagen zu vermeiden. Dabei soll
insbesondere ausgehend von der JP 3 128 166 A ermöglicht werden, auch sehr dünne, beispielsweise
entlang ihrer Ränder
mindestens stellenweise gebogene und aus beliebigen metallischen Materialien
bestehende Verbindungsabschnitte schnell, rationell und kostengünstig miteinander
zu verbinden, wobei die Materialeigenschaften des bzw. jedes Bestandteils
beim Verbindungsvorgang möglichst
wenig beeinträchtigt
und möglichst
wenig Spannungen erzeugt werden sollen. Ferner sollen die gebildeten
Verbindungen ausreichend hitze- sowie vibrationsfest sein, um den
beim Betrieb einer Abgasanlage auftretenden Beanspruchungen dauerhaft
Stand zu halten. Zudem sollen die erzeugten Verbindungen nötigenfalls
vollständig
dicht sein.The present invention is based on the object to provide an exhaust system with interconnected connecting portions of at least one component of the exhaust system available, the exhaust system should allow to avoid disadvantages of the known exhaust systems. In particular, starting from the JP 3 128 166 A be made possible, even very thin, for example, along their edges at least partially curved and made of any metallic materials connecting sections quickly, efficiently and inexpensively interconnected, the material properties of each component or the connection process as little as possible affected and as little stress should be generated , Furthermore, the compounds formed should be sufficiently heat and vibration resistant to permanently hold the stresses occurring during operation of an exhaust system. In addition, the compounds produced, if necessary, should be completely leakproof.
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch eine Abgasanlage gemäss
dem Verfahren gemäss
dem Anspruch 1.These
Task is solved
by an exhaust system according to
according to the method
to claim 1.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Abgasanlage gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.advantageous
Embodiments of the exhaust system are apparent from the dependent claims.
Die
Erfindung ergibt im Vergleich zum Stand der Technik verschiedene
Vorteile. Überraschenderweise
sind die Festigkeit und insbesondere die Hitze- und Erschütterungsresistenz
einer erfindungsgemäss
erzeugten Hartlöt-Verbindung
genügend
gross, um einen Bestandteil einer erfindungsgemässen Abgasanlage als Bestandteil
eines Schalldämpfergehäuses und
sogar im Betrieb sehr heiss werdenden Gehäuses eines Katalysators oder
sogar als Bestandteil eines unmittelbar mit einem Verbrennungsmotor
verbundenen Auspuffkrümmers
zu verwenden. Jeder Verbindungsabschnitt hat zwei einander abgewandte
Flächen,
die zum Beispiel in mindestens einer Richtung gebogen, aber vorzugsweise
mindestens im Wesentlichen parallel zueinander sind. Die Verbindungsabschnitte
werden gemäss
der Erfindung derart angeordnet, dass eine der beiden einander abgewandten
Flächen
von jedem Verbindungsabschnitt einer der beiden einander abgewandten Flächen von
dem bzw, einem andern Verbindungsabschnitt zugewandt ist. Zwischen
diesen einander zugewandten Flächen
kann mindestens stellenweise ein Spalt vorhanden sein. Dieser kann
abhängig
von der Form der Verbindungsabschnitte und der Fabrikationsgenauigkeit
vorzugsweise mindestens 0,05 mm, vorzugsweise höchstens 1 mm und zum Beispiel
meistens etwa 0,1 mm bis 0,5 mm dick sein. Das beim Hartlöten geschmolzene
und vorübergehend
flüssige
Hartlot kann daher zwischen die einander zugewandten Flächen der
Verbindungsabschnitte hinein fliessen, wobei die Eindringtiefe des
Hatlots mindestens ungefähr
gleich der Dicke der Verbindungsabschnitte oder deutlich grösser als
diese Dicke sein kann. Dies trägt
wesentlich zur Erzielung einer festen und dauerhaften Verbindung
bei.The invention provides various advantages over the prior art. Surprisingly, the strength and in particular the heat and vibration resistance of a braze joint produced according to the invention are sufficiently large to be a component of an exhaust system according to the invention as part of a silencer housing and even during operation very hot housing of a catalyst or even as part of a directly connected to an internal combustion engine Exhaust manifold to use. Each connecting portion has two opposite surfaces, which are bent in at least one direction, for example, but preferably at least substantially parallel to each other. According to the invention, the connecting sections are arranged in such a way that one of the two surfaces facing away from each connecting section faces one of the two surfaces facing away from the one or more connecting sections. At least in places, a gap may be present between these facing surfaces. This may preferably be at least 0.05 mm, preferably at most 1 mm, and for example usually about 0.1 mm to 0.5 mm thick, depending on the shape of the connecting portions and the manufacturing accuracy. The molten during brazing and temporarily liquid brazing material can therefore flow between the facing surfaces of the connecting portions into it, wherein the penetration depth of the hat slot can be at least approximately equal to the thickness of the connecting portions or significantly greater than this thickness. This contributes significantly to achieving ei a solid and permanent connection.
Weiter
ermöglicht
die erfindungsgemässe Abgasanlage
auch dann die Herstellung einer festen und nötigenfalls gasdichten Verbindung,
wenn relativ breite Spalte zwischen den zu verbindenden Verbindungsabschnitten
vorhanden sind. Es können
daher zum Beispiel ohne Weiteres und ohne dass eine übermässige Genauigkeit
erforderlich ist, aus ursprünglich
ebenen Blechstücken
durch Biegen und/oder Abwinkeln Bestandteile mit Verbindungsabschnitten
geformt werden, die entlang von mindestens stellenweise gebogenen
Linien verlaufen und zum Beispiel einen Innenraum eines Gehäuses und/oder
einen Abgas-Durchgang
mindestens teilweise umschliessen.Further
allows
the inventive exhaust system
even then the production of a solid and, if necessary, gas-tight connection,
if relatively wide gaps between the connecting sections to be connected
available. It can
therefore for example without further ado and without excessive accuracy
is required, originally
flat sheet metal pieces
by bending and / or bending components with connecting sections
be formed along at least partially curved
Lines extend and, for example, an interior of a housing and / or
an exhaust passage
at least partially enclose.
Da
Spalte zwischen den Verbindungsabschnitten vorhanden sein dürfen und
sogar erwünscht
sind, dürfen
die Flächen
der die Verbindungsabschnitte bildenden Teile ohne Weiteres eine gewisse
Rauheit haben. Dies gilt auch für
die freien Ränder
der Verbindungsabschnitte. Bei der Herstellung der die Verbindungsabschnitte
bildenden Bestandteile können
daher zum Beispiel von gewalzten Blechtafeln ebene Blechstücke zugeschnitten
und danach gebogen und/oder abgewinkelt werden, ohne dass die Flächen und
Ränder
nachbearbeitet werden müssen.
Ferner sind auch beim Formen, d.h. Biegen und/oder Abwinkeln, der
Blechstücke
bzw. Bestandteile relativ grosse Fabrikationstoleranzen zulässig. Dies
trägt zu
einer wirtschaftlichen Fertigung bei.There
Columns between the connection sections may be present and
even desirable
are allowed to
the surfaces
the connecting portions forming parts readily a certain
Have roughness. This also applies to
the free edges
the connecting sections. In the preparation of the connecting sections
forming constituents
Therefore, for example, sheet metal pieces cut from rolled sheets
and then bent and / or angled without the surfaces and
margins
have to be reworked.
Furthermore, also in molding, i. Bending and / or bending, the
sheet metal pieces
or components relatively large manufacturing tolerances allowed. This
contributes
an economical production.
Gemäss einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung hat mindestens einer der Verbindungsabschnitte eine
Dicke von höchstens
1,5 mm. Dabei können
die miteinander verbundenen Verbindungsabschnitte gleiche oder verschiedene
Dicken haben.According to one
preferred embodiment
The invention has at least one of the connecting sections
Thickness of at most
1.5 mm. It can
the interconnected connecting portions same or different
Have thicknesses.
Vorzugsweise
bestehen jedoch beide Verbindungsabschnitte aus Materialien bzw.
Blechteilen mit Dicken, die höchstens
1,5 mm betragen. Ferner hat zweckmässigerweise mindestens einer
und für viele
Zwecke vorzugsweise jeder der miteinander zu verbindenden Verbindungsabschnitte
eine Materialdicke von höchstens
0,8 mm und zum Beispiel 0,3 mm bis 0,7 mm. Dies ermöglicht eine
sehr leichte Ausbildung der Bestandteile, zu denen die Verbindungsabschnitte
gehören.Preferably
However, both connection sections consist of materials or
Sheet metal parts with thicknesses that are at most
1.5 mm. Furthermore, at least one expediently has
and for many
Purposes preferably each of the connecting portions to be joined together
a material thickness of at most
0.8 mm and, for example, 0.3 mm to 0.7 mm. This allows a
very easy training of the components, which include the connecting sections
belong.
Die
die Verbindungsabschnitte aufweisenden Bestandteile können aus
allen im Wesentlichen metallischen, für die Verwendung in einer Abgasanlage
geeigneten, insbesondere ausreichend festen und hitzebeständigen Materialien,
insbesondere im Wesentlichen aus Stählen bestehen. Mindestens einer oder
jeder der miteinander verbundenen Verbindungsabschnitte kann zum
Beispiel aus blankem Stahl, wie aus Baustahl und/oder aus legiertem, Chrom
enthaltendem, ferritischem Stahl und/oder aus legiertem, Chrom und
Nickel enthaltendem, austenitischem Stahl bestehen. Des Weiteren
kann mindestens einer oder jeder der miteinander verbundenen Verbindungsabschnitte
aus einseitig oder beidseitig beschichtetem Stahl, beispielsweise
unlegiertem oder eventuell legiertem, aluminisiertem Baustahl bestehen.
Ferner können
die miteinander verbundenen Verbindungsabschnitte aus dem gleichen oder
aus verschiedenen Materialien bestehen.The
the connecting portions having components can
all substantially metallic, for use in an exhaust system
suitable, in particular sufficiently strong and heat-resistant materials,
in particular essentially consist of steels. At least one or
Each of the interconnected connecting portions can for
Example of bare steel, such as mild steel and / or alloyed, chrome
containing, ferritic steel and / or alloyed, chrome and
Nickel-containing, austenitic steel. Furthermore
may be at least one or each interconnected connecting sections
from unilaterally or both sides coated steel, for example
unalloyed or possibly alloyed aluminized structural steel.
Furthermore, can
the interconnected connecting sections of the same or
made of different materials.
Die
Schmelztemperatur des Hartlots soll selbstverständlich grösser sein als die sich beim
Betrieb der Abgasanlage ergebenden Temperaturen der durch das Hartlot
miteinander verbundenen Verbindungsabschnitte. Das Hartlot soll
ferner eine Schmelztemperatur haben, die niedriger ist als die Schmelztemperaturen
der Verbindungsabschnitte, so dass diese und das Hartlot beim Hartlöten zum Schmelzen
des Hartlots gemäss
der Erfindung nur auf Temperaturen erhitzt werden müssen, die
niedriger sind als die Schmelztemperaturen der Materialien der Verbindungsabschnitte.
Die Schmelztemperatur des Hartlots beträgt vorzugsweise mindestens 800°C, besser mindestens
900°C und
zum Beispiel mindestens oder ungefähr 1000°C. Das Hartlot kann zum Beispiel
aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung, beispielsweise einer Kupfer-Silizium-Legierung bzw. Silizium-Bronze
oder einer andern Bronze bestehen und vorzugsweise mindestens 90
Gew.% oder sogar mindestens 95 Gew.% Kupfer enthalten. Die Schmelztemperatur
des Hartlots kann dementsprechend etwa im Bereich von ungefähr 1000°C bis 1085°C liegen.
Das Hartlot und die Verbindungsabschnitte können beim Hartlöten auf
Temperaturen erhitzt werden, die weniger als 1500°C, besser
höchstens
1400°C sowie
zum Beispiel höchstens
1300°C betragen
und dementsprechend deutlich unter den Schmelztemperaturen von Stählen, wie
Baustählen, ferritischen
Stählen
und austenitischen Stählen
liegen. Zum aluminisierten Stahl sei bemerkt, dass dieser bei einer
oder jeder seiner beiden Flächen
mit einer sehr dünnen,
beispielsweise höchstens
einige wenige Mikrometer dicken Schicht Aluminium versehen wurde,
die jedoch mindestens zum grössten
Teil in Aluminiumoxid und/oder eventuell Aluminiumnitrid ungewandelt
wurde, so dass das Material nicht mehr ganz vollständig, aber
doch noch zum grössten
Teil und im Wesentlichen metallisch ist. Das Hartlöten ermöglicht auch
eine gute Verbindung von Verbindungsabschnitten mit einander zugewandten
Flächen,
von denen mindestens eine durch Aluminisieren gebildet ist und im
Wesentlichen aus Aluminiumoxid und/oder eventuell Aluminiumnitrid
besteht. Aluminiumoxid und -nitrid haben Schmelztemperaturen, die
wesentlich höher
sind als diejenige von Aluminium und die beim Hartlöten erzeugten
Temperaturen der Verbindungsabschnitte. Das Material der Verbindungsabschnitte
wird also beim Verbinden der letzteren nicht geschmolzen, so dass
die ursprünglich
vorhandenen Flächen
der Verbindungsabschnitte beim Hartlöten als Grenzflächen erhalten
bleiben und praktisch kein Material der Verbindungsabschnitte aus
diesem heraus diffundiert oder gar heraus fliesst. Da das Material
der Verbindungsabschnitte beim Hartlöten nicht geschmolzen wird,
können
auch bei sehr dünn
ausgebildeten Verbindungsabschnitten keine Löcher in diesen entstehen. Ferner
wird auch die kristalline Struktur des Materials der Verbindungsabschnitte
nicht oder nur relativ wenig verändert,
wobei insbesondere auch praktisch keine Kornvergrösserung
stattfindet.Of course, the melting temperature of the brazing alloy should be greater than the temperatures of the connecting sections interconnected by the brazing alloy during operation of the exhaust system. The brazing alloy should further have a melting temperature lower than the melting temperatures of the joining sections, so that these brazing brazing brazing alloys need only be heated to temperatures lower than the melting temperatures of the joining section materials. The melting temperature of the brazing filler is preferably at least 800 ° C, more preferably at least 900 ° C and, for example, at least or about 1000 ° C. For example, the braze may be copper or a copper alloy, such as a copper-silicon alloy or silicon bronze or other bronze, and preferably contain at least 90 wt% or even at least 95 wt% copper. Accordingly, the melting temperature of the brazing alloy may be approximately in the range of approximately 1000 ° C to 1085 ° C. Brazing and joining sections may be brazed to temperatures less than 1500 ° C, more preferably not more than 1400 ° C and, for example, not more than 1300 ° C, and thus significantly below the melting temperatures of steels such as structural steels, ferritic steels and austenitic steels lie. As regards aluminised steel, it should be noted that it has been provided on one or each of its two faces with a very thin layer of aluminum, for example at most a few micrometres thick, but which has been at least for the most part converted to aluminum oxide and / or possibly aluminum nitride, so that Material is not completely complete, but still for the most part and essentially metallic. The brazing also allows a good connection of connecting portions with facing surfaces, at least one of which is formed by aluminizing and consists essentially of alumina and / or possibly aluminum nitride. Aluminum oxide and nitride have melting temperatures substantially higher than that of aluminum and the brazing temperatures of the joint sections. The material of the connecting portions is thus not melted when connecting the latter, so that the originally existing surfaces of the connecting portions in Brazing obtained as interfaces and virtually no material of the connecting sections diffused out of this or even flows out. Since the material of the connecting portions is not melted during brazing, even with very thin connecting portions formed no holes in these. Furthermore, the crystalline structure of the material of the connecting sections is not or only relatively little changed, in particular, there is virtually no grain enlargement.
Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemässen
Abgasanlage wird das Hartlot durch einen Lichtbogen geschmolzen.
Bei dieser Ausführungsform
ist zusätzlich
der Energieverbrauch wesentlich kleiner als beim Schmelz-Schweissen
oder beim Hartlöten
im Ofen. Durch die bei dieser Ausführungsform relativ geringe und
lokal begrenzte Erwärmung
der Verbindungsabschnitte wird auch nur sehr wenig Material von
Strukturveränderungen,
Phasenübergängen und
allenfalls Kornvergrösserung
betroffen. Ausserdem ergeben sich nur wenig Spannungen und Verformungen.
Ferner können
die miteinander verlöteten
Verbindungsabschnitte relativ schmal und insbesondere schmäler als
beim Hartlöten
in einem Ofen sein. Zusätzlich
ermöglicht
diese bevorzugte Ausführungsform
eine viel grössere
Prozessgeschwindigkeit als das konventionelle Hartlöten im Ofen
oder das induktive Hartlöten oder
das Schmelz-Schweissen, da nur wenig Wärme zugeführt werden muss und so das
Verfahren mit hoher Geschwindigkeit ablaufen kann. Eine Hartlöt-Verbindung
oder -Naht kann mit Hilfe eines Lichtbogens entlang den miteinander
zu verbindenden Verbindungsabschnitte ohne weiteres mit einer Vorschubgeschwindigkeit
von mindestens 1 m/min und zum Beispiel sogar 3 – 6 m/min gebildet werden.
Ausserdem können
kommerziell erhältliche,
an sich für
das Lichtbogenbeispielsweise das MIG-Schweissen gefertigte Vorrichtungen
benutzt werden. Solche Vorrichtungen können für die automatische Bildung
einer nahtförmigen
Verbindung programmierbar sein, so dass auch eine Anpassung an verschiedene
Formen der zu verbindenden Teile praktisch ohne Aufwand erfolgen
kann und insbesondere nicht verschiedene Werkzeuge bedingt. Dies
vergrössert
die Effizienz des Verfahrens noch zusätzlich und bringt enorme Kosteneinsparungen
mit sich. Eventuell kann das Hartlot jedoch auch mit einer Gasflamme
oder durch eine andere Methode mit temporärer Wärmezufuhr zu einem kleinen
Bereich der Verbindungsabschnitte geschmolzen werden.at
a particularly preferred embodiment
the inventive
Exhaust system, the brazing alloy is melted by an electric arc.
In this embodiment
is additional
the energy consumption is much smaller than in melt welding
or brazing
in the oven. By relatively low in this embodiment and
localized warming
The connecting sections will also be very little material of
Structural changes,
Phase transitions and
at most grain enlargement
affected. In addition, there are only a few tensions and deformations.
Furthermore, can
who soldered together
Connecting sections relatively narrow and in particular narrower than
during brazing
be in an oven. additionally
allows
this preferred embodiment
a much bigger one
Process speed than the conventional brazing in the oven
or inductive brazing or
the fusion welding, since only little heat must be supplied and so that
Process can proceed at high speed. A braze joint
or suture can be done with the help of an arc along each other
connecting sections readily connected at a feed speed
of at least 1 m / min and for example even 3 - 6 m / min are formed.
In addition, you can
commercially available,
in itself for
the arc, for example, MIG welding fabricated devices
to be used. Such devices can be used for automatic formation
a seamed one
Connection be programmable, so that also adapt to different
Forms of the parts to be joined done practically without effort
can and does not require different tools in particular. This
increases
the efficiency of the process even more and brings enormous cost savings
with himself. However, the braze may also be able to with a gas flame
or by another method with temporary heat input to a small one
Area of the connecting sections are melted.
Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemässen
Abgasanlage anhand einer Zeichnung noch näher beschrieben.in the
Below are embodiments of the
invention
Exhaust system described in more detail with reference to a drawing.
In
der Zeichnung zeigtIn
the drawing shows
die 1 einen
Teil eines Längsschnittes durch
die zusammengesetzten Bestandteile eines Schalldämpfers,the 1 a part of a longitudinal section through the composite components of a muffler,
die 2 eine
vergrösserte
Darstellung des Ausschnittes II der 1 sowie
eine Elektrode zum Verbinden der dargestellten Verbindungsabschnitte durch
Hartlöten,the 2 an enlarged view of the section II of the 1 and an electrode for connecting the illustrated connecting portions by brazing,
die 3 den
gleichen Ausschnitt II nach dem Verlöten,the 3 the same section II after soldering,
die 4 einen
in der 3 mit IV bezeichneten Ausschnitt in noch grösserem Massstab,
wobei auch die Wärmeeinflusszone
dargestellt ist,the 4 one in the 3 marked with IV section on an even larger scale, wherein also the heat affected zone is shown,
die 5 den
Ausschnitt V aus der 1 in grösserem Massstab mit verlöteten Verbindungsabschnitten,the 5 the section V from the 1 on a larger scale with soldered connecting sections,
die 6 einen
Längsschnitt
durch einen ganzen, fertig verlöteten
Schalldämpfer,the 6 a longitudinal section through a whole, completely soldered silencer,
die 7 einen
Ausschnitt aus einem Längsschnitt
durch einen anderen Schalldämpfer, the 7 a section of a longitudinal section through another muffler,
die 8 einen
Ausschnitt aus einem Längsschnitt
durch einen weiteren Schalldämpfer,the 8th a detail of a longitudinal section through another silencer,
die 9 einen
Querschnitt durch einen Wand-Bereich eines Auspuffkrümmers undthe 9 a cross-section through a wall portion of an exhaust manifold and
die 10 einen
Querschnitt durch einen Wand-Bereich eines andern Auspuffkrümmers.the 10 a cross section through a wall portion of another exhaust manifold.
Das
Gehäuse
des in den 1 bis 6 dargestellten
Schalldämpfers 1 weist
zwei Endwände 2 und
einen Mantel 3 auf. Jede Endwand 2 besteht aus
einem einstückigen
Blechteil und hat zum Beispiel einen ringförmigen, ungefähr ebenen
Hauptabschnitt, einen äusseren
Verbindungsabschnitt 2a, einen inneren Verbindungsabschnitt 2b und
zwei einander abgewandte, im Wesentlichen zueinander parallele Flächen, nämlich eine äussere Fläche 2e und eine
innere Fläche 2f.
Der Mantel 3 besteht ebenfalls aus einem einstückigen Blechteil
und ist hülsen- und/oder
rohrförmig,
vollständig
zylindrisch sowie im Querschnitt zum Beispiel ungefähr kreisförmig oder ungefähr oval.
Die beiden einander abgewandten Endabschnitte des Materials dienen
als Verbindungsabschnitte 3a. Der Mantel hat ferner zwei
einander abgewandte, im Wesentlichen zueinander parallele Flächen, nämlich eine äussere Fläche 3e und
eine innere Fläche 3f.
Der äussere
Verbindungsabschnitt 2a jeder Endwand 2 ist vom
Hauptabschnitt der letzteren weg zur jeweils andern Endwand hin
abgebogen und/oder abgewinkelt, bildet einen Kragen und umschliesst
einen der Verbindungsabschnitte 3a des Mantels 3.
Der äussere
Verbindungsabschnitt 2a jeder Endwand 2 und die
beiden Verbindungsabschnitte 3a des Mantels 3 verlaufen
entsprechend der Querschnittsform des Mantels entlang von ungefähr kreisförmigen oder
ovalen Linien und haben ungefähr
kreisförmige
oder ungefähr
ovale Ränder.
Der innere Verbindungsabschnitt 2b jeder Endwand 2 ist von deren
Hauptabschnitt und von der jeweils andern Endwand weg abgebogen
und/oder abgewinkelt, bildet ebenfalls einen Kragen und begrenzt
eine Öffnung.
Die beiden Endwände 2 und
der Mantel 3 sind bei den Verbindungsabschnitten 2a, 3a miteinander durch
Hartlöten
verbunden.The case of the in the 1 to 6 illustrated muffler 1 has two end walls 2 and a coat 3 on. Every end wall 2 consists of a one-piece sheet metal part and has, for example, an annular, approximately flat main portion, an outer connecting portion 2a , an inner connecting portion 2 B and two facing away from each other, substantially parallel to each other surfaces, namely an outer surface 2e and an inner surface 2f , The coat 3 also consists of a one-piece sheet metal part and is sleeve and / or tubular, completely cylindrical and in cross-section, for example, approximately circular or approximately oval. The two opposite end portions of the material serve as connecting portions 3a , The jacket further has two opposite, substantially parallel surfaces, namely an outer surface 3e and an inner surface 3f , The outer connecting section 2a each end wall 2 is bent away from the main portion of the latter away to the other end wall and / or angled, forms a collar and encloses one of the connecting portions 3a of the coat 3 , The outer connecting section 2a each end wall 2 and the two connection sections th 3a of the coat 3 extend along approximately circular or oval lines according to the cross-sectional shape of the shell and have approximately circular or approximately oval edges. The inner connection section 2 B each end wall 2 is bent away from its main portion and from the other end wall away and / or angled, also forms a collar and defines an opening. The two end walls 2 and the coat 3 are at the connection sections 2a . 3a connected together by brazing.
Weiter
weist der Schalldämpfer 1 zwei
innere Rohre 4 auf, die zum Beispiel mit Perforationen 4a versehen
sind und je zwischen einer der beiden Endwände 2 und einer eventuell
ebenfalls perforierten Zwischenwand 6 verlaufen. Jedes
innere Rohr 4 durchdringt die vom inneren Verbindungsabschnitt 2b einer
Endwand 2 begrenzte Öffnung
und hat dort einen Verbindungsabschnitt 4b und an seinem
aus dem Gehäuse
herausragenden Ende einen Verbindungsabschnitt 4c. Jedes
innere Rohr 4 hat ferner eine äussere Fläche 4e sowie eine
innere Fläche 4f. Die
Zwischenwände 6 sind
am Mantel 3 durch Klemmen und/oder durch Hartlöten befestigt.
Die beiden je durch eine Endwand 2, eine Zwischenwand 6,
einen Teil des Mantels 3 und eines inneren Rohres 4 gebildeten
Zwischenräume
können
mit einem wärmeisolierenden
und schallabsorbierenden, Fasern aufweisenden Isoliermaterial 5 wie
beispielsweise Glasfasern, Basaltfasern, Steinwolle oder einem ähnlichen Material
gefüllt
sein. Die inneren Rohre 4 und die Endwände 2 des Gehäuses sind
bei den Verbindungsabschnitten 2b, 4b miteinander
durch Hartlöten
verbunden. Das Gehäuse
des Schalldämpfers
ist an beiden Enden mit einem Auspuffrohr 10 verbunden.
Dieses ragt in den Verbindungsabschnitt 4c hinein, hat
dort einen Verbindungsabschnitt 10c und ist bei diesem
durch Hartlöten
mit dem Verbindungsabschnitt 4c des inneren Rohrs 4 verbunden.
Jedes Auspuffrohr hat eine äussere
Fläche 10e und
eine zu dieser parallele, innere Fläche 10f. Die Rohre 4 und 10 sowie
ihre Verbindungsabschnitte sind beispielsweise im Querschnitt kreisförmig. Der
innere Verbindungsabschnitt 2b der Endwände ist dementsprechend ebenfalls
kreisförmig.
Die Endwände 2,
der Mantel 3, die inneren Rohre 4, die Zwischenwände 6 und
die Ansätze
des Auspuffrohres 10 bestehen vorzugsweise aus Stahl, beispielsweise
aus austenitischem, rostfreiem Chromstahl oder Chromnickelstahl.
Sie sind beispielsweise so ausgestaltet und zusammengesetzt, dass
sie rotationssymmetrisch bezüglich
einer Achse 7 sind. Der Schalldämpfer 1 weist noch
Halter 11 auf, die zu seiner Befestigung am Fahrzeugkörper, d.h.
an der Karosserie und/oder am Gestell eines Kraftfahrzeuges dienen.Next points the muffler 1 two inner tubes 4 on, for example, with perforations 4a are provided and each between one of the two end walls 2 and possibly also perforated partition 6 run. Every inner tube 4 penetrates the from the inner connecting portion 2 B an end wall 2 limited opening and has a connecting section there 4b and at its end protruding from the housing, a connecting portion 4c , Every inner tube 4 also has an outer surface 4e as well as an inner surface 4f , The partitions 6 are on the coat 3 secured by clamping and / or by brazing. The two each through an end wall 2 , a curtain wall 6 , a part of the coat 3 and an inner tube 4 formed spaces can with a heat-insulating and sound-absorbing, fiber-containing insulating material 5 such as glass fibers, basalt fibers, rock wool or a similar material may be filled. The inner tubes 4 and the end walls 2 of the housing are at the connecting sections 2 B . 4b connected together by brazing. The silencer housing is equipped with an exhaust pipe at both ends 10 connected. This protrudes into the connecting section 4c inside, there has a connecting section 10c and is brazed thereto with the connecting portion 4c of the inner tube 4 connected. Each exhaust pipe has an outer surface 10e and an inner surface parallel to this 10f , The pipes 4 and 10 as well as their connecting portions are circular in cross section, for example. The inner connection section 2 B the end walls is accordingly also circular. The end walls 2 , the coat 3 , the inner tubes 4 , the partitions 6 and the lugs of the exhaust pipe 10 are preferably made of steel, such as austenitic stainless chromium steel or stainless steel. For example, they are configured and assembled to be rotationally symmetric with respect to an axis 7 are. The silencer 1 still has holder 11 on, which serve for its attachment to the vehicle body, ie on the body and / or on the frame of a motor vehicle.
Zur
Bildung der Endwände 2,
des Mantels 3 und der Zwischenräume 6 können zum
Beispiel Blechstücke
mit den erforderlichen Umrissformen von Blechtafeln abgeschnitten
und zugeschnitten werden. Diese Blechstücke sind höchstens 1,5 mm, zweckmässigerweise
höchstens
0,8 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 0,7 mm und zum Beispiel ungefähr 0,5 mm
dick. Diese Blechstücke
sind ursprünglich eben
und werden dann derart abgebogen und/oder abgewinkelt, dass sie
die gewünschten
Formen der Wände 2, 6 und
des Materials 3 aufweisen. Wenn das zur Bildung des Mantels 3 dienende
Blechstücke zu
einer Hülse
gebogen ist, können
zwei in der Längsrichtung
des Mantels verlaufende, gerade, zur Achse 7 parallele,
einander überlappende
Ränder bzw.
Verbindungsabschnitte des Blechstückes miteinander verbunden
werden, so dass das Blechstück den
im Querschnitt in sich geschlossenen Mantel bildet. Diese geradlinige
Verbindung kann zum Beispiel durch Widerstands-Schweissen oder eventuell
durch Hartlöten
erzeugt werden. Die Rohre 4 und 10 wurden zum
Beispiel ebenfalls aus ursprünglich
ebenen Blechstücken
hergestellt, die gebogen und danach bei Längsrändern zum Beispiel in konventioneller Weise
durch Hochfrequenz-Schweissen mit sich selbst verbunden werden.
Die Wände
bzw. das Material der Rohre ist zweckmässigerweise ebenfalls höchstens
1,5 mm dick. Das Material der Rohre kann aber eventuell ein wenig
dicker sein als dasjenige der Endwände des Mantels und der Zwischenwände des Gehäuses und
zum Beispiel eine Dicke von 0,7 mm bis etwa 1,2 mm haben. Bei einer
vorteilhaften Leichtbauweise ist das Material der Rohre jedoch auch
nur höchstens
0,8 mm und beispielsweise 0,3 mm bis 0,7 mm dick. Wenn ein Schalldämpfer der vorstehend
beschriebenen Art zusammengesetzt werden soll, werden in einem ersten
Schritt die Zwischenwände 6 und
die vorzugsweise bereits beispielsweise durch Hartlöten oder
eventuell Schweissen mit ihnen verbundenen inneren Rohre 4 in
den Mantel 3 geschoben, die Zwischenwände im Mantel befestigt und
der Zwischenraum mit Isoliermaterial 5 aufgefüllt. Das
Isoliermaterial 5 wird beim Einbringen in das Gehäuse zum
Beispiel so zusammengedrückt, dass
es nach dem anschliessenden Aufsetzen der Endwände 2 gemäss der 1 durch
einen Zwischenraum von den Endwänden 2 getrennt
ist. Anschliessend werden der Mantel 3, die Endwände 2, die
inneren Rohre 4 und die äusseren Rohre 10 bei den
gebogenen, um den Innenraum des Gehäuses des Schalldämpfers 1 und/oder
um Abgas-Durchgänge
der Rohre 4, 10 herum verlaufenden Verbindungsabschnitten 2a, 2b, 3a, 4a, 4b, 10c gemäss der Erfindung
durch Hartlöten
miteinander verbunden.To the formation of the end walls 2 , the coat 3 and the spaces between 6 For example, pieces of sheet metal having the required outline shapes of metal sheets may be cut and cut. These pieces of sheet metal are at most 1.5 mm, advantageously at most 0.8 mm, preferably 0.3 mm to 0.7 mm and, for example, about 0.5 mm thick. These pieces of sheet are originally flat and are then bent and / or angled so that they the desired shapes of the walls 2 . 6 and the material 3 exhibit. If that contributes to the formation of the coat 3 serving sheet metal pieces is bent into a sleeve, two extending in the longitudinal direction of the jacket, straight, to the axis 7 parallel, mutually overlapping edges or connecting portions of the sheet metal piece are connected to each other, so that the sheet metal piece forms the closed in cross-section shell. This straight-line connection can be produced, for example, by resistance welding or possibly by brazing. The pipes 4 and 10 were also made, for example, from originally flat pieces of sheet metal which are bent and then joined to themselves at longitudinal edges, for example in a conventional manner by high frequency welding. The walls or the material of the tubes is expediently also at most 1.5 mm thick. However, the material of the tubes may possibly be slightly thicker than that of the end walls of the shell and the partitions of the housing and, for example, have a thickness of 0.7 mm to about 1.2 mm. In an advantageous lightweight construction, however, the material of the tubes is also only at most 0.8 mm and, for example, 0.3 mm to 0.7 mm thick. If a muffler of the type described above is to be assembled, in a first step, the intermediate walls 6 and the inner tubes, which are preferably already connected to them by, for example, brazing or possibly welding 4 in the coat 3 pushed, the intermediate walls attached in the jacket and the space with insulating material 5 refilled. The insulating material 5 is so compressed when introduced into the housing, for example, that it after the subsequent placement of the end walls 2 according to the 1 through a gap from the end walls 2 is disconnected. Then the coat 3 , the end walls 2 , the inner tubes 4 and the outer tubes 10 at the curved, to the interior of the housing of the muffler 1 and / or to exhaust passages of the pipes 4, 10 around connecting sections 2a . 2 B . 3a . 4a . 4b . 10c connected by brazing according to the invention.
Dies
kann zum Beispiel automatisch mit einer Vorrichtung geschehen. Eine
solche Vorrichtung zum automatisierten Hartlöten der Bestandteile des Abgassystens
weist eine in der nicht massstabgetreuen 2 nur schematisch
dargestellte Halterung 20 sowie eine im Wesentlichen aus
Hartlot bestehende Elektrode 21 auf. Die Halterung 20 hat
an ihrer Vorderseite noch eine beispielsweise um die Elektrode 21 herum
verlaufende ringförmige
Düse oder
einen Kranz von Düsen,
aus der bzw. denen ein Schutzgas 23 wie Argon oder Kohlendioxid
der Elektrode 21 entlang nach vorne strömen kann. Die Elektrode 21 hat
hier die Form eines Drahtes mit einer Dicke im Bereich von 0,3 mm
bis 1,2 mm oder bis 1,5 mm und beispielsweise ungefähr 1 mm.This can for example be done automatically with a device. Such an apparatus for automated brazing of the components of the exhaust system has one in the not true to scale 2 only schematically illustrated holder 20 and an electrode consisting essentially of brazing material 21 on. The holder 20 has on its front another, for example, the electric de 21 around a ring-shaped nozzle or a ring of nozzles, from which or a protective gas 23 such as argon or carbon dioxide of the electrode 21 can flow forward. The electrode 21 is here in the form of a wire having a thickness in the range of 0.3 mm to 1.2 mm or up to 1.5 mm and for example about 1 mm.
Der
Vorgang des Hartlötens
von Verbindungsabschnitten sei hier als Beispiel für die Verbindungsabschnitte 2a und 3a näher beschrieben.
In einem ersten Schritt wird die Elektrode 21 kurzzeitig mit
mindestens einem der Verbindungsabschnitte 2a und 3a in
Kontakt gebracht und eine elektrische Spannung angelegt, so dass
ein grosser Strom fliesst. Dann wird die Elektrode 21 zurückgezogen und
in einem Abstand von typischerweise einigen Millimetern belassen,
wobei ein in 2 ersichtlicher elektrischer
Lichtbogen 22 zwischen der Elektrode 21 und den
zu verlötenden
Verbindungsabschnitten 2a, 3a entsteht, wie das
von der Lichtbogenschweiss-Technik her bekannt ist. Der Lichtbogen 22 erhitzt
sowohl die sich in seiner Nähe
befindenden Bereiche der Verbindungsabschnitte 2a, 3a als
auch das freie Ende der Elektrode 21. Die Wärmekapazität des dünnen Drahtes,
der die Elektrode 21 bildet, ist kleiner als diejenige
der zu verlötenden
Gehäuse-Bestandteile. Ferner
und vor allem ist die Schmelztemperatur des Lotes niedriger als
diejenigen der Materialien, aus denen diese Gehäuse-Bestandteile bestehen.
Die Elektrode 21 beginnt daher zu schmelzen, während die
Verbindungsabschnitte im festen Zustand bleiben. Dabei gelangt Hartlot
auf die Verbindungsabschnitte 2a, 3a, wie es in
den 3 und 4 dargestellt und mit 30 bezeichnet
ist. Das geschmolzene Hartlot 30 fliesst auch in den Spalt
zwischen den zu den Verbindungsabschnitten 2a, 3a gehörenden,
einander zugewandten Bereichen der Flächen 2f und 3e hinein.
Wenn die lokale Wärmezufuhr bei
einem Bereich der Verbindungsabschnitte 2a, 3a beendet
wird, erstarrt dort das Hartlot 30 und verbindet so die
Verbindungsabschnitte 2a, 3a dicht sowie druck-
und zugfest. Wie das auch bei der MIG-Schweisstechnik bekannt ist,
ist die Halterung 20 der Elektrode 21 nun so ausgebildet
und mit Steuerungsmitteln versehen, dass der Draht, der die Elektrode 21 bildet,
laufend nachgeführt
und so die Länge des
aus der Halterung 20 herausragenden Teils der Elektrode 21 sowie
ihr Abstand zu den Verbindungsab schnitten 2a, 3a konstant
gehalten wird. Aus der Düse
bzw. dem Düsenkranz
der Halterung 20 strömt während des
Hartlöt-Vorganges ein Schutzgas 23. Dieses
bildet einen die Elektrode sowie den Lichtbogen umhüllenden
Strahl und schützt
das geschmolzene Hartlot 30 und die mit diesem in Kontakt
kommenden Flächen
der Verbindungsabschnitte 2a, 3a gegen einen Kontakt
mit der Umgebungsluft. Dadurch wird die Oxidation des geschmolzenen
Hartlotes sowie der Verbindungsabschnitte 2a, 3a verhindert
oder zumindest minimiert. Beim Hartlötvorgang werden beispielsweise
die zu verbindenden Gehäuse-Bestandteile
relativ zur Halterung 20 und der Elektrode 21 derart
bewegt, dass die Verbindungsabschnitte 2a, 3a über ihre
ganze Länge
verlötet
und um das ganze Gehäuse
herum durch eine Hartlöt-Verbindung
bzw. -Naht miteinander verbunden werden. Selbstverständlich können auch
die zu verbindenden Teile in Ruhe gehalten und die Halterung 20 sowie
die Elektrode 21 bewegt werden. Wesentlich ist lediglich,
dass die Bewegung mit derjenigen Geschwindigkeit erfolgt, die ermöglicht,
dass die für eine
zweckmässige
Verbindung der Verbindungsabschnitte notwendige Menge an Hartlot
schmilzt, dabei aber die Verbindungsabschnitte 2a, 3a nicht übermässig aufgeheizt
und insbesondere nirgends geschmolzen werden. Speziell die in der 4 dargestellte
Wärmeeinflusszone 31 soll
möglichst
klein bleiben. Unter der Wärmeeinflusszone
wird dabei derjenige Bereich der zu verbindenden Bestandteile verstanden,
in welchem die beim Hartlöt-Vorgang stattfindende
Erhitzung zu irreversiblen Veränderungen
der inneren Struktur der Materialien der Bestandteile, beispielsweise
zu einer Umkristallisation, Phasenänderung und/oder Kornvergrösserung
führt.
Da das Hartlot durch einen Lichtbogen 22 geschmolzen wird,
ist die Wärmeeinflusszone 31 beim
vorstehend beschriebenen Verfahren viel kleiner als sie beispielsweise
beim Schmelz-Schweissen der Teile oder beim Hartlöten in einem
Ofen wäre.The process of brazing connecting sections is an example of the connecting sections 2a and 3a described in more detail. In a first step, the electrode becomes 21 briefly with at least one of the connecting sections 2a and 3a brought into contact and applied an electrical voltage, so that a large current flows. Then the electrode 21 withdrawn and leave at a distance of typically a few millimeters, with an in 2 apparent electric arc 22 between the electrode 21 and the connection sections to be soldered 2a . 3a arises, as is known from the arc welding technology ago. The arc 22 heats both the areas of the connecting portions located in its vicinity 2a . 3a as well as the free end of the electrode 21 , The heat capacity of the thin wire, which is the electrode 21 is smaller than that of the housing components to be soldered. Furthermore, and above all, the melting temperature of the solder is lower than those of the materials that make up these housing components. The electrode 21 Therefore, it begins to melt while the connection sections remain in the solid state. At the same time, brazing material reaches the connecting sections 2a . 3a as it is in the 3 and 4 shown and with 30 is designated. The molten brazing material 30 also flows into the gap between the to the connecting sections 2a . 3a belonging, facing areas of the surfaces 2f and 3e into it. If the local heat supply at a range of connecting sections 2a . 3a is terminated, the brazing solidifies there 30 and thus connects the connecting sections 2a . 3a tight as well as pressure and tensile strength. As is also known in MIG welding technology, the holder is 20 the electrode 21 now designed and provided with control means that the wire, the electrode 21 forms, continuously tracked and so the length of the holder 20 outstanding part of the electrode 21 as well as their distance to the Verbindungsab cut 2a . 3a is kept constant. From the nozzle or the nozzle ring of the holder 20 During the brazing process, a protective gas flows 23 , This forms a beam surrounding the electrode and the arc and protects the molten brazing alloy 30 and the surfaces of the connecting portions coming into contact therewith 2a . 3a against contact with the ambient air. This will oxidize the molten braze as well as the joint sections 2a . 3a prevented or at least minimized. During the brazing process, for example, the housing components to be connected relative to the holder 20 and the electrode 21 moved so that the connecting portions 2a . 3a soldered along its entire length and joined together around the entire enclosure by a braze joint or seam. Of course, the parts to be connected kept in peace and the holder 20 as well as the electrode 21 to be moved. It is only essential that the movement takes place at that speed which allows the amount of brazing material necessary for a suitable connection of the connecting sections to melt, but in so doing the connecting sections 2a . 3a not overheated and in particular not melted anywhere. Especially in the 4 illustrated heat affected zone 31 should stay as small as possible. The heat-affected zone is understood to be that region of the components to be connected in which the heating taking place during the brazing operation leads to irreversible changes in the internal structure of the materials of the components, for example to recrystallization, phase change and / or grain enlargement. Because the braze by an arc 22 is melted, is the heat affected zone 31 in the process described above, much smaller than, for example, in melt-welding the parts or brazing in an oven.
Die
inneren Rohre 4 und Zwischenwände 6 können vor
dem Verbinden der Endwände
mit dem Mantel zum Beispiel ebenfalls durch das vorgängig beschriebene
Lichtbogen-Hartlötverfahren
miteinander verbunden werden. Die Zwischenwände können vor dem Verbinden der
Endwände
mit dem Mantel im letzteren festgeklemmt oder durch das Lichtbogen-Hartlöt-Verfahren
fest mit dem Mantel verbunden werden. Jedes innere Rohr 4 wird – beispielsweise
ebenfalls vor dem Verbinden der Endwände 2 mit dem Mantel 3 – beim Verbindungsabschnitt 4b zum Beispiel
derart durch Hartlöten
mit dem inneren Verbindungsabschnitt 2b einer Endwand 2 verbunden, dass
das innere Rohr ein wenig über
die Endwand 2 hinaus ragt, wie es besonders deutlich in 5 ersichtlich
ist.The inner tubes 4 and partitions 6 For example, prior to bonding the end walls to the shell, they may also be joined together by the arc brazing method previously described. The partitions may be clamped in the latter prior to joining the end walls to the shell or fixedly connected to the shell by the arc brazing method. Every inner tube 4 is - for example, also before connecting the end walls 2 with the coat 3 - at the connecting section 4b for example, by brazing with the inner connecting portion 2 B an end wall 2 Connected that the inner tube a little over the end wall 2 stands out, as is particularly evident in 5 is apparent.
Anschliessend
an das Verlöten
der einzelnen Teile des Schalldämpfers 1 wird
der Verbindungsabschnitt 4c jedes inneren Rohres 4 durch
Hartlöten
mit einem Verbindungsabschnitt 10c von einem der Auspuffrohre 10 verbunden.
Die an den inneren Rand der Endwand 2 und den äusseren
Rand des inneren Rohrs 4 anschliessenden Verbindungsabschnitte 2b bzw. 4c sind
gemäss 5 in
axialer Richtung etwas gegeneinander versetzt. Es wäre jedoch
eventuell auch möglich,
das innere Rohr 4 bündig
mit dem inneren Rand der zugeordneten Endwand 2 anzuordnen,
so dass sich die Verbindungsabschnitte 2e und 10c ungefähr bei ein
und derselben Stelle der Achse 7 befinden und die Verbindungsabschnitte 4b sowie 4c zusammenfallen.
Ein inneres Rohr könnte
dann zum Beispiel gleichzeitig mit der zugeordneten Endwand und
dem zugeordneten Auspuffrohr 10 verlötet werden, so dass eine Endwand 2 und
die zugeordneten Rohre 4, 10 durch eine gemeinsame,
zusammenhängende
Hartlöt-Naht miteinander
verbunden werden. Beim Verlöten
eines inneren Rohrs 4 mit einer Endwand 2 und
einem Auspuffrohr 10 fliesst – wie in 5 ersichtlich – Hartlot
zwischen die einander zugewandten Flächen der Verbindungsabschnitte.
Das Befestigen der Halter 11 am Schalldämpfer 1 kann, muss
aber nicht mit dem erfindungsgemässen
Verfahren erfolgen. Die Halter 11 können beispielsweise einen durch
Hartlöten
am Mantel 3 befestigten, bügelförmigen Bestandteil aus Stahl
aufweisen. Beim Verlöten
des Schalldämpfers
mit dem Auspuffrohr, beim Befestigen der Halter 11 und/oder
bei der späteren
Montage des Schalldämpfers 1 am
Kraftfahrzeug und/oder eventuell noch beim Betrieb des Kraftfahrzeuges
dehnt sich das wie vorstehend erwähnt vorher zusammengedrückte Isoliermaterial 5 aufgrund
von Erschütterungen
wieder aus und füllt
in der Folge die ganzen Zwischenräume zwischen den Endwänden 2 und
den Zwischenwänden 6 aus.Following the soldering of the individual parts of the silencer 1 becomes the connection section 4c every inner tube 4 by brazing with a connecting section 10c from one of the exhaust pipes 10 connected. The at the inner edge of the end wall 2 and the outer edge of the inner tube 4 subsequent connecting sections 2 B respectively. 4c are according to 5 slightly offset from each other in the axial direction. However, it might also be possible to use the inner tube 4 flush with the inner edge of the associated end wall 2 to arrange, so that the connecting sections 2e and 10c approximately at one and the same point of the axis 7 located and the connecting sections 4b such as 4c coincide. For example, an inner tube could then simultaneously with the associated end wall and the associated exhaust pipe 10 be soldered, leaving an end wall 2 and the associated pipes 4 . 10 be joined together by a joint, cohesive brazing seam. When soldering an inner tube 4 with an end wall 2 and an exhaust pipe 10 flows - as in 5 visible - hard solder between the facing surfaces of the connecting portions. Fixing the holder 11 on the muffler 1 can, but need not be done with the inventive method. The holders 11 For example, you can do it by brazing the jacket 3 fastened, bow-shaped component made of steel. When soldering the muffler to the exhaust pipe, when fixing the bracket 11 and / or during later assembly of the muffler 1 on the motor vehicle and / or possibly still during operation of the motor vehicle, as previously mentioned previously compressed insulating material expands 5 due to shock again and fills in the sequence, the entire space between the end walls 2 and the partitions 6 out.
Die 7 zeigt
einen Schalldämpfer 101, dessen
Einzelteile ebenfalls mit dem erfindungsgemässen Lichtbogen-Hartlöt-Verfahren
miteinander verbunden worden sind. Der Schalldämpfer 101 weist ein
Gehäuse
mit einem Mantel 103 und Endwänden 102 auf. Sowohl
Mantel 103 als auch Endwände 102 sind aus einem
inneren Blech 103a, 102a und einem äusseren
Blech 103b, 102b gefertigt, die aufeinander liegen
und vorzugsweise aus verschiedenen metallischen Materialien hergestellt
sind. Der Schalldämpfer 101 besitzt
ferner beispielsweise perforierte Zwischenwände 106 und mindestens
ein inneres, beispielsweise perforiertes Rohr 104. Die Endwände 102 sind
mit dem erfindungsgemässen Lichtbogen-Hartlöt-Verfahren
am inneren Rohr 102 und am Mantel 103 befestigt
worden. Das zur Fixierung dienende Hartlot 130 ist dabei
so aufgetragen worden, dass auch die inneren Bleche 102a und
die äusseren
Bleche 102b, die die Endwände bilden, aneinander befestigt
sind. Das innere Mantel-Blech 103a und das äussere 103b Mantel-Blech
sind hier durch eine in Längsrichtung
des Schalldämpfers 101 verlaufende,
durch Widerstands-Schweissen gebildete Schweissnaht oder durch eine
erfindungsgemässe
Hartlötverbindung
aneinander befestigt. Die Zwischenwände 106 sind ebenfalls
mit dem erfindungsgemässen
Lichtbogen-Hartlöt-Verfahren
am inneren Rohr 102 und am Mantel 103 befestigt
und dienen unter anderem auch der Stabilisierung. Die Zwischenräume zwischen
einer Zwischenwand 106, einem Teil des Mantels 103 und
eines inneren Rohres 104 sowie einer Endwand 102 oder
einer weiteren Zwischenwand 106 können gemäss der 7 hohl oder
mit einem nicht dargestellten, wärmedämmenden
und schallabsorbierenden Isoliermaterial gefüllt sein.The 7 shows a silencer 101 whose individual parts have also been connected to each other with the inventive arc brazing method. The silencer 101 has a housing with a jacket 103 and end walls 102 on. Both coat 103 as well as end walls 102 are from an inner sheet 103a . 102 and an outer sheet 103b . 102b manufactured, which lie on top of each other and are preferably made of different metallic materials. The silencer 101 also has, for example, perforated partitions 106 and at least one inner, for example perforated tube 104 , The end walls 102 are with the inventive arc brazing method on the inner tube 102 and on the coat 103 attached. The hard solder used for fixing 130 has been applied so that the inner plates 102 and the outer sheets 102b , which form the end walls, are attached to each other. The inner jacket sheet 103a and the outside 103b Sheath sheet metal are here by a longitudinal direction of the muffler 101 running, formed by resistance welding weld or by an inventive braze joint attached to each other. The partitions 106 are also using the inventive arc brazing method on the inner tube 102 and on the coat 103 attached and serve, among other things, the stabilization. The spaces between an intermediate wall 106 , a part of the coat 103 and an inner tube 104 as well as an end wall 102 or another partition 106 can according to the 7 hollow or filled with a non-illustrated, heat-insulating and sound-absorbing insulating material.
Eine
weitere Variante eines erfindungsgemässen Schalldämpfers 201 ist
in der 8 teilweise dargestellt. Dieser Schalldämpfer weist
einen äusseren
Mantel 203 und äussere
Endwände 202 auf,
die mit dem erfindungsgemässen
Hartlöt-Verfahren aneinander
bzw. an einem Rohr 204 befestigt sind. Der äussere Mantel 203 des
Schalldämpfers
gemäss 8 unterscheidet
sich dabei dadurch vom Mantel 3 des anhand der 1 bis 6 beschriebenen Schalldämpfers,
dass er einen zylindrischen Hauptabschnitt und an dessen Enden gegen
innen, d.h. gegen die Achse des Gehäuses hin abgebogene und/oder
abgewinkelte Verbindungsabschnitte hat. Weiter besitzt der Schalldämpfer einen
inneren Mantel 213 und innere Endwände 206, die ebenfalls
mit dem erfindungsgemässen
Verfahren aneinander und am Rohr 204 befestigt sind. Das
in 8 ersichtliche Rohr 204 kann dabei als
inneres, nur wenig aus dem Gehäuse
herausragendes Rohr ausgebildet und ausserhalb des Gehäuses mit
einem nicht gezeichneten, äusseren
Auspuffrohr verbunden sein oder selbst als Auspuffrohr dienen und
beispielsweise mit einem andern Auspuff-Bestandteil, wie einem andern
Schalldämpfer
oder einem Katalysator oder einem flexiblen Wellrohr, verbunden
sein. Beim Hartlöten
werden die Verbindungsabschnitte der Endwände, Mäntel und Rohre mit einem Hartlot 230 miteinander
verbunden. Der innere Mantel 213 und die inneren Endwände 206 sind
zumindest stellenweise perforiert. Zwischen dem äusseren Mantel 203 und
den äusseren
Endwänden 202 einerseits
und dem innerem Mantel 213 und den inneren Endwänden 206 andererseits
ergibt sich ein Zwischenraum, der mit Isoliermaterial 205 gefüllt ist.Another variant of a silencer according to the invention 201 is in the 8th partially shown. This silencer has an outer jacket 203 and outer end walls 202 on, with the inventive brazing method to each other or on a pipe 204 are attached. The outer coat 203 the silencer according to 8th differs thereby from the coat 3 of the basis of the 1 to 6 described muffler, that he has a cylindrical main portion and at its ends against the inside, ie, bent and / or angled connecting portions towards the axis of the housing. Next, the muffler has an inner jacket 213 and inner end walls 206 , which also with the inventive method to each other and the pipe 204 are attached. This in 8th apparent pipe 204 can thereby be formed as an inner, only slightly protruding from the housing tube and outside the housing with a non-illustrated, outer exhaust pipe or itself serve as an exhaust pipe and for example with another exhaust component, such as another muffler or a catalyst or a flexible Corrugated pipe, be connected. In brazing, the joining sections of the end walls, sheaths and pipes are brazed 230 connected with each other. The inner coat 213 and the inner end walls 206 are at least partially perforated. Between the outer coat 203 and the outer end walls 202 on the one hand and the inner coat on the other 213 and the inner end walls 206 On the other hand, there is a gap with insulating material 205 is filled.
Bei
den Varianten gemäss
den 7 und 8 können die inneren und äusseren
Bleche bzw. Endwände
und Mäntel
aus gleichen oder verschiedenen Materialien bestehen. Die inneren
Bleche 102a, 103a und die inneren Wände 206 und
der innere Mantel 213 können
zum Beispiel aus überzugsfreiem,
austenitischem, rostfreiem Stahl bestehen. Die äusseren Bleche 102b, 103b,
der äussere
Mantel 203 und die äusseren
Endwände 202 können zum Beispiel
aus aluminisiertem Baustahl bestehen. Im Übrigen können die inneren und äusseren
Bleche bzw. Endwände
und Mäntel
gleiche oder verschiedene Dicken haben.In the variants according to the 7 and 8th The inner and outer panels or end walls and shells may be made of the same or different materials. The inner sheets 102 . 103a and the inner walls 206 and the inner coat 213 For example, they can be made of non-coated austenitic stainless steel. The outer sheets 102b . 103b , the outer coat 203 and the outer end walls 202 For example, they can be made of aluminized structural steel. Incidentally, the inner and outer sheets or end walls and shells may have the same or different thicknesses.
Soweit
vorgängig
nicht anderes geschrieben wurde, können die Schalldämpfer gemäss den 7, 8 ähnlich hergestellt
werden und ausgebildet sein wie der anhand der 1 bis 6 beschriebene
Schalldämpfer.
Zu den 7, 8 sei noch angemerkt, dass diese
etwas vereinfacht gezeichnet wurden und dass das Hartlot 130 bzw. 230 beim
Hartlöten
auch bei diesen Schalldämpfer-Varianten
zwischen die einander zugewandten Flächen den miteinander verbundenen
Verbindungsabschnitte fliessen kann.Unless previously stated otherwise, the mufflers can be used according to 7 . 8th be made similar and designed as the basis of the 1 to 6 described muffler. To the 7 . 8th It should be noted that these were drawn somewhat simplified and that the braze 130 respectively. 230 when brazing even with this muffler Vari between the mutually facing surfaces can flow the interconnected connection sections.
Das
Verfahren eignet sich aber nicht nur zum Verbinden von Verbindungsabschnitten
von Teilen von Schalldämpfern
oder von Schalldämpfern
und Auspuffrohren, sondern auch zum Verbinden von andern Teilen
einer Abgasanlage.The
However, the method is not only suitable for connecting connecting sections
of parts of silencers
or silencers
and exhaust pipes, but also for connecting other parts
an exhaust system.
Das
Hartlöt-Verfahren
kann zum Beispiel zum Verbinden von Bestandteilen eines Auspuffkrümmers dienen,
der mehrere zum unmittelbaren Anschliessen an Abgasausgänge eines
Verbrennungsmotors bestimmte Zuleitungen und einen Sammler aufweist,
in den die Zuleitungen münden. Der
Auspuffkrümmer kann
zum Beispiel für
jede Zuleitung ein Innenrohr und für den Sammler eine Sammel-Innenwand
und eine mehrteilige Aussenwand haben, welche die Innenrohre der
Zuleitungen und die Sammel-Innenwand umschliesst. Der Auspuffkrümmer kann
eventuell noch mit einem stromabwärts auf ihn folgenden Katalysator
zu einer Einheit integriert sein. Der Auspuffkrümmer und der allenfalls mit
ihm zusammengebaute Katalysator kann zum Beispiel im Allgemeinen ähnlich ausgebildet
sein, wie es aus der am 12.04.2000 veröffentlichten EP 0 992 659 A bekannt ist.The brazing method can be used, for example, for connecting components of an exhaust manifold, which has a plurality of supply lines intended for direct connection to exhaust gas exits of an internal combustion engine and a collector into which the supply lines open. For example, the exhaust manifold may have an inner tube for each supply line and a collecting inner wall and a multi-part outer wall for the collector, which surrounds the inner tubes of the supply lines and the collecting inner wall. The exhaust manifold may eventually be integrated into a unit with a catalyst downstream of it. For example, the exhaust manifold and the catalyst that may have been assembled with it may be generally similar in design, as disclosed in Published on 12/04/2000 EP 0 992 659 A is known.
Die 9 zeigt
einen Teil eines solchen, mit 301 bezeichneten Auspuffkrümmers, wobei
nur ein Bereich der mehrteiligen Aussenwand gezeichnet ist. Diese
hat zwei Verbund-Wandelemente 302, 306, die je
ungefähr
eine: Hälfte
der Aussenwand bilden. Jedes Verbund-Wandelement 302, 306 hat
eine äussere
Schale 303 bzw. 307, eine innere Schale 304 bzw. 308 und
eine zwischen den beiden Schalen angeordnete Schicht wärmedämmendes
und schallabsorbierendes Isoliermaterial 305 bzw. 309.
Die vier Schalen bestehen aus Blech, dessen Dicke wiederum höchstens
1,5 mm, vorzugsweise höchstens
0,8 mm und zum Beispiel 0,3 mm bis 0,7 mm beträgt. Die vier Schalen 303, 304, 307, 308 haben
in der Nähe
ihrer seitlichen Aussenränder
und zum Beispiel auch noch bei seitlichen Rändern von fingerförmigen,
den verschiedenen Zuleitungen zugeordneten Abschnitten Verbindungsabschnitte 303a, 304a, 307a, 308a.
Die Verbindungsabschnitte 303a, 304a, 308a sind
im Querschnitt gemäss 4 um
den Rand der Schale 307 herum gebogen, so dass der Verbindungsabschnitt 308a mindestens
annähernd
an der Aussenfläche
der äusseren
Schale 307 anliegt, der Verbindungsabschnitt 304a mindestens
annähernd
am Verbindungsabschnitt 308a anliegt und der Verbindungsabschnitt 303a mindestens
annähernd
am Verbindungsabschnitt 304a anliegt. Die vier Verbindungsabschnitte
verlaufen zum Beispiel entlang einer mindestens stellenweise gebogenen
Linie und werden bei der Herstellung des Auspuffkrümmers 301 gleichzeitig
durch Hartlöten
miteinander verbunden, wobei das Hartlot 330 zwischen einander
zugewandte Flächen
der Verbindungsabschnitte hinein fliessen kann.The 9 shows a part of such, with 301 Designated exhaust manifold, with only a portion of the multi-part outer wall is drawn. This has two composite wall elements 302 . 306 , each forming approximately one: half of the outer wall. Each composite wall element 302 . 306 has an outer shell 303 respectively. 307 , an inner shell 304 respectively. 308 and a layer disposed between the two shells, heat insulating and sound absorbing insulating material 305 respectively. 309 , The four shells are made of sheet metal whose thickness in turn is at most 1.5 mm, preferably at most 0.8 mm and, for example, 0.3 mm to 0.7 mm. The four bowls 303 . 304 . 307 . 308 have in the vicinity of their lateral outer edges and, for example, even at lateral edges of finger-shaped, the various leads associated sections connecting sections 303a . 304a . 307a . 308a , The connecting sections 303a . 304a . 308a are in the cross section according to 4 around the edge of the shell 307 bent around so that the connecting section 308a at least approximately on the outer surface of the outer shell 307 abuts, the connecting portion 304a at least approximately at the connecting portion 308a abuts and the connecting portion 303a at least approximately at the connecting portion 304a is applied. For example, the four connecting portions extend along an at least partially curved line and become in the manufacture of the exhaust manifold 301 simultaneously bonded together by brazing, the braze 330 can flow between facing surfaces of the connecting portions.
Der
zum Teil in 10 ersichtliche Auspuffkrümmer 401 ist
weitgehend ähnlich
ausgebildet wie der Auspuffkrümmer
gemäss 9 und
hat insbesondere auch zwei Verbund-Wandelemente 402 und 406 mit
je zwei Schalen 403, 404 bzw. 407, 408 und einer
Schicht Isoliermaterial 405 bzw. 409. Jede Schale
hat bei ihren seitlichen Rändern
einen Verbindungsabschnitt 403a, 403b, 407a, 408a.
Der Auspuffkrümmer
gemäss 10 unterscheidet
sich jedoch von denjenigen gemäss 9 dadurch,
dass alle Verbindungsabschnitte 403a, 404a, 407a, 408a vom
Hauptabschnitt der betreffenden Schale weg nach aussen abgebogen
und/oder abgewinkelt sind. Die vier Verbindungsabschnitte werden
beim Herstellen des Auspuffkrümmers
gleichzeitig durch Hartlöten
miteinander verbunden, wobei geschmolzenes Hartlot 430 zwischen
den einander benachbarten Verbindungsabschnitten hineinfliessen
kann.The partly in 10 apparent exhaust manifold 401 is largely similar to the exhaust manifold according to 9 and in particular also has two composite wall elements 402 and 406 with two bowls each 403 . 404 respectively. 407 . 408 and a layer of insulating material 405 respectively. 409 , Each shell has a connecting portion at its lateral edges 403a . 403b . 407a . 408a , The exhaust manifold according to 10 differs, however, from those according to 9 in that all connecting sections 403a . 404a . 407a . 408a away from the main portion of the shell in question and / or angled away. The four joint sections are simultaneously brazed together in making the exhaust manifold, with molten brazing alloy 430 can flow in between the adjacent connecting sections.
Es
können
auch noch Verbindungsabschnitte von anderen Bestandteilen von Abgasanlagen
und den Auspuffen von diesen durch das Lichtbogen-Hartlöt-Verfahren
miteinander verbunden werden. So können zum Beispiel Verbindungsabschnitte miteinander
verbunden werden, die zu folgenden Bestandteilen gehören:
- – zu
verschiedenen Bestandteilen des Gehäuses eines Katalysators oder
eines Gehäuses
von einem mit einem Schalldämpfer
kombinierten Katalysator und/oder
- – zu
einem Bestandteil eines solchen Gehäuses und einem Rohr und/oder
einem Halter
- – zu
einem Bestandteil eines Auspuffkrümmers und eines anderen Aufpuffteils
und/oder
- – zu
Bestandteilen eines deformierbaren, insbesondere biegbaren Auspuff-Verbindungs-Elementes,
das einen Durchgang für
das Abgas begrenzt und beispielsweise ein flexibles Wellrohr sowie mindestens
einen anderen, mit diesem verbundenen Teil, wie eine Hülse, einen
Ring, einen muffen- oder
flanschförmigen
Verbindungsteil und dergleichen aufweist, und/oder
- – zu
einem Bestandteil eines deformierbaren, insbesondere biegbaren Auspuff-Verbindungs-Elementes
und einem andern Auspuffteil, beispielsweise einem Rohr oder Katalysatorgehäuseteil oder
Schalldämpfergehäuseteil
und/oder
- – zu
verschiedenen Rohren und/oder
- – zu
einem einen Abgas-Durchgang begrenzenden, muffenförmigen Verbindungsorgan
und einem Gehäuse
oder Rohr.
Also, connecting portions of other components of exhaust systems and the exhaust pipes thereof may be connected to each other by the arc brazing method. For example, connection sections that belong to the following components can be interconnected: - - To various components of the housing of a catalyst or a housing of a combined with a muffler catalyst and / or
- - To a part of such a housing and a pipe and / or a holder
- - To a part of an exhaust manifold and another Aufpuffteils and / or
- - To components of a deformable, in particular bendable exhaust connecting element, which limits a passage for the exhaust gas and, for example, a flexible corrugated pipe and at least one other, associated with this part, such as a sleeve, a ring, a socket or flange-shaped connecting part and The like, and / or
- - To a part of a deformable, in particular bendable exhaust connection element and another exhaust part, such as a pipe or catalyst housing part or muffler housing part and / or
- - to different pipes and / or
- - To a exhaust passage limiting, sleeve-shaped connecting member and a housing or pipe.
Abschliessend
sei noch erwähnt,
dass das vorstehend anhand von Beispielen beschriebene Verfahren
natürlich
noch in mancher Hinsicht abgeändert
werden kann. So ist es zwar zweckmässig, aber keinesfalls notwendig,
dass das Hartlot aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
Es kann auch ein anderes Metall sein, dessen Schmelztemperatur kleiner
ist als diejenige der zu verbindenden Materialien. Auch ist nicht
notwendig, dass die Elektrode 21 aus dem Hartlot-Material
besteht. Es kann auch ohne weiteres in Analogie zum „TIG"-Schweissen eine Elektrode mit einem
hohen Schmelzpunkt, zum Beispiel aus Wolfram gewählt werden. In diesem Fall
wird dem Lichtbogen ein separater, im Wesentlichen aus dem Hartlot-Material bestehender
und während
des Lötvorganges
laufend nachgeführter
Draht zugeführt.
Das von diesem Draht abge schmolzene Material bildet dann das Hartlot.
Die beschriebenen Lichtbogen-Hartlöt-Verbindungen werden vorzugsweise
ohne Zusatz eines Flussmittels erstellt, was zu einem einfachen
Verfahren beiträgt.
Nötigenfalls kann
jedoch noch ein Flussmittel zugeführt werden. Eventuell kann
sogar die Hartlot aufweisende Elektrode noch einen Mantel oder Kern
aus einem Flussmittel aufweisen.Finally, it should be mentioned that the method described above by means of examples can of course still be modified in some respects. So it is appropriate, but by no means necessary that the braze consists of copper or a copper alloy. It may also be another metal whose melting temperature is less than that of the materials to be joined. Also, it is not necessary that the electrode 21 made of brazing material. It is also readily possible, in analogy to "TIG" welding, to choose an electrode with a high melting point, for example tungsten, in which case the arc becomes a separate one consisting essentially of the brazing material and continuously tracked during the brazing process The arc braze joints described are preferably made without the addition of a flux, resulting in a simple process, but if necessary, even a flux may be added Hard soldered electrode still have a sheath or core of a flux.