烟囱管装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟囱上的管装置及用于制造这种装置的方法。本发明还涉及用于内燃机的排气系统，特别是用于机动车辆的，其具有至少一种这样的装置以连接废气处理装置和管件。
【背景技术】
[0002]在内燃机的排气系统中，特别是机动车辆的内燃机的排气系统中，卡箍连接越来越多地用于连接废气处理装置和管件。这简化了废气处理装置或其组件的更换。
[0003]废气处理装置通常具有壳体，其横截面大于通向所述壳体和/或远离所述壳体的管件的横截面。因此，废气处理装置的壳体通常可配备有入口烟囱和/或出口烟囱，其具有连接器，通过该连接器各个管件附连到所述壳体上。相对较大的力必须通过该卡箍传递，然后能够通过卡箍连接充分牢固地连接管件和连接器。对于可靠的卡箍连接，有利的是当连接器和管件相对于彼此居中或对齐时，使得该卡箍连接仅需要产生轴向夹紧。
[0004]为了使连接器相对于所述管体居中，在原则上能够在卡箍连接的区域中提供额外的支撑管，所述支撑管插入到连接器并轴向地突伸到所述装置内部的管件中。支撑管以这样的方式适应于连接器和管件的尺寸，即产生所期望的对齐或居中。在原则上还能够将连接器与支撑管焊接，并且实施与支撑管上的管件的卡箍连接。在这两种情况下，在废气处理装置的制造和管件连接壳体的制造过程中产生了额外的工作量。
【发明内容】
[0005]本发明涉及的问题是明确提出改进的或至少一个不同的用于烟囱管装置的实施方式和相关的制造方法和配备于此的排气系统，这需要减少的工作量，特别是降低的生产成本。
[0006]本发明是基于成形连接器的一般概念，使得其具有至少两个分布在端部的圆周方向上分开的、轴向开口的切口。这些切口允许连接器在圆周方向上以分段方式而不是封闭的方式延伸。该切口允许当管放置在连接器上时各个连接器部分沿轴向伸入所述管中。所述连接器部分从而实现了管相对于连接器的对齐或居中。连接套筒放置到连接器的径向外侧上，所述连接套筒具有夹圈，其朝向烟囱逐渐变细并一体地形成在连接套筒上。该管现在有它的一部分，在端部上同样被放置在连接器的径向外侧上，在其上一体形成的反向夹圈远离烟囱逐渐变细。现在可用卡箍制备卡箍连接，该卡箍具有环形连接件，其包围所述夹圈和反向夹圈，并使它们沿轴向彼此相对地施加预应力。总体来说，因此可在管和烟囱之间实现足够的牢固且稳定的连接，其能够省掉如上所述的附加支撑管。由此简化该装置的制造，并且可廉价地实现。
[0007]根据有利的实施方式，夹圈可直接靠在反向夹圈上或间接地通过密封装置靠在反向夹圈上。从而可在卡箍连接内部实现足够的密封。
[0008]根据有利的实施方式，连接套筒可在面对所述管的侧面上具有轴向支承面，其可以类似夹圈的方式朝向烟囱逐渐变细。特别是如果连接套管是成形的钣金件，优选是深冲部件。该管的端部也可在面向烟囱的端部上具有轴向止动面，支撑面可轴向支撑在其上，直接地，或间接地，例如通过密封元件。这种设计产生了平坦的支撑，尤其是平坦的接触，这使得在该装置内的足够密封更容易。然后该卡箍提供轴向的预应力，利用它该支撑面靠在止动面上。
[0009]在有利的发展中，可为管的端部提供至少在具有反向夹圈和止动面的区域中的相对坚固，即例如形成为铸件或转向部件。这允许在该装置中实现相对大的轴向应力，例如实现高保持力。例如如果较高的气体压力在管和/或烟囱内占主导时这是有利的。
[0010]在另一个实施方式中，连接套筒可在圆周方向恰好具有一个中断，其结果是连接套筒是径向弹性的。在可选择的实施方式中，连接套筒在圆周方向上是无中断的，也就是在四周上是封闭的。
[0011]根据另一个有利的实施方式，连接套筒可焊接到连接器上。在这种情况下，以封闭方式在圆周方向的四周上运行的封闭焊缝是优选的，以达到从连接器到连接套筒的足够密封。焊缝设置在所述连接器的区域中，以环形的方式封闭，并沿轴向邻接所述切口。
[0012]另一个有利的实施方式提供了由在连接器上的切口形成的连接器部分，其范围为连接器部分在圆周方向上远离所述烟囱减小。连接器部分的这种设计简化了连接器到所述管中的引入。
[0013]在另一个实施方式中，连接器可通过重塑烟囱整体形成在烟囱上。该连接器从而可特别廉价地在烟囱上实现。
[0014]在另一个特别有利的实施方式中，烟囱管装置可通过下述方法来制造。对于由此产生的优点，将参考下面方法的描述。
[0015]在根据本发明的方法中，烟囱上产生有开口，所述开口具有星形的横截面并具有至少两条射线。烟囱则可在该开口的区域中接通，其结果是可制造连接器。多射线的星形横截面的射线则产生连接器内的轴向开口的切口，这导致连接器在圆周方向上的分段。在连接套筒和管已设置到连接器上之后，可安装卡箍以借助于连接套筒在连接器上固定所述管。
[0016]在设置所述管之前，可有利的固定连接套筒和连接器，优选地以密封方式，例如通过焊接连接或钎焊连接。
[0017]反向夹圈可通过扩口或另一成形技术整体地形成在所述管的端部上。
[0018]根据有利的实施方式，烟囱上的开口可以这样的方式形成，即星形横截面的射线从外部向内逐渐变细。这意味着形成在连接器上的切口随着与烟囱的距离增加而扩大。可在连接器部分的弹性变形期间产生的连接器内的应力可由此降低。
[0019]根据另一个有利的实施方式，烟囱开口的横截面可恰好具有三条或四条射线，使得它基本上是Y形或X形的。已经发现，三条或四条射线足以在连接器中产生足够的弹性连接器部分。
[0020]如果烟囱开口的星形横截面具有三条或四条与从外部向内逐渐变细的射线相关联的射线，则可整体产生用于烟囱开口的横截面的苜蓿叶形状。在径向方向上具有特别高的弹性的较短连接器部分由此在圆周方向上产生。
[0021]在根据本发明的排气系统中，提供了至少一个废气处理装置，其具有壳体，所述壳体配备有至少一个在入口侧或出口侧上的烟囱，所述废气处理装置连接到排气系统的管件或管道上，所述连接借助于上述类型的烟囱管组件实现。
[0022]本发明的进一步重要特征和优点可在附图和使用附图的相关附图描述中发现。
[0023]不言而喻的，上述特征和仍将在下面说明的特征可不仅用于在每一种情况下给定的组合，而且可用于其它组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。
[0024]附图简要说明
[0025]本发明的优选示例性实施方式示于附图中，并在下面的描述中进行更详细地说明，相同的参考符号涉及相同或相似的或功能上等同的组件。
[0026]在图中，
[0027]图1示意性地示出了在烟囱管装置的区域中的排气系统的高度简化的纵截面，
[0028]图2示意性地示出了在制造该装置过程中的烟囱的高度简化平面图，
[0029]图3示意性地示出了在制造该装置的过程中图1所示的截面视图。
【具体实施方式】
[0030]根据图1，排气系统1，在此仅部分地示出，包括至少一个废气处理装置2，其具有壳体3，其中根据废气处理装置2的处理任务，设置至少一个处理元件。例如，这样的处理元件可以是催化剂或颗粒过滤器。壳体3设置在具有烟囱4的一个轴向端上，通过烟囱4该壳体3连接到排气系统I的管5。在这种情况下，这种连接实现了包括卡箍连接7的烟囱管装置6。
[0031]在图1中，仅可以看到壳体3的一个轴向端。很显然，在壳体3的另一轴向端(未示出)可同样具有连接到另一管5的烟囱4。原则上可使用相同的烟囱管装置6，但这不是绝对必要的。
[0032]排气系统I还可具有进一步的废气处理装置2，其各自具有带有至少一个烟囱4的壳体3，并连接到该管5上或另一个管5上。再次，可使用相同的烟囱管装置6，但这不是绝对必要的。
[0033]管5可设计为单独的排气管或作为排气系统I的另一组件的连接件，例如，废气涡轮增压器的涡轮机的出口连接器。
[0034]这里提出的烟囱管装置6也在下面简称为装置6，允许在管内部8和烟囱内部9之间流体连接。装置6还允许管5固定在烟囱4上。该固定通过卡箍连接7实现。卡箍连接7从而紧固了管5和烟囱4。
[0035]连接器10 —体形成在烟囱4上。连接器10在其远离烟囱4的端部上具有至少两个分布在圆周方向11上的分开的、轴向开口的切口 12。连接器10从而在切口 12的区域中在周向方向11上分割，使得在该分割区域中对应于切口 12的数量的一定数量的连接器部分13存在于该分割区域中，所述连接器部分在圆周方向11上由切口 12彼此间隔开。
[0036]连接器部分13具有在圆周方向11上变化的范围。连接器部分13在圆周方向上的范围根据与烟囱4的距离的增加而减小。连接器部分13因此在自由端窄于下端，在该下端处连接器部分13结合到连接器10的不间断部分中。
[0037]该装置6还包括连接套筒14，其设置在连接器10的径向外侧上并且具有夹圈15，其朝向烟囱4逐渐变细。例如，夹圈15是带隆起的，也就是球形段的形状。然而，夹圈15优选是圆锥形，因此它也可称为圆锥体。
[0038]管5设置在连接器10的径向外侧上并具有面向烟囱4的端部16。在该过程中，连接器部分13轴向地接合到管5中或其端部16中。远离烟囱4逐渐变细的反向夹圈17 —