Abzweigrohre werden gemeinhin aus miteinander verschweißten tiefgezogenen Halbschalen, einstückig aus Guss oder mittels Innenhochdruckumformen aus einem geradlinigen oder gebogenen Rohr hergestellt. Die erste Herstellungsweise erfordert einen erhöhten Handlingsaufwand, um die beiden Halbschalen zusam- menzufügen. Außerdem sind zwei Formwerkzeuge erforderlich, wodurch die Fertigungstoleranzen der Einzelteile für den Fü- gevorgang entsprechend hoch sind, was diesen erschwert. Die Ausführung in Guss ist zwar vom Handling her erheblich leich- ter, jedoch ist zum einen ein Abzweigrohr aus Guss relativ schwer und zum anderen die Gestaltungsvielfalt des Abzweiges des zu erzeugenden Rohres hinsichtlich der Wandstärke erheb- lich eingeschränkt, da mit der Gusstechnik sehr dünne Wandun- gen prozesssicher nicht ausbildbar sind. Die Innenhochdruck- umformtechnik erbringt hierzu zwar mehr Möglichkeiten, ihr sind jedoch auch Grenzen gesetzt, insbesondere was die Länge des Abzweiges anbetrifft. Des weiteren ist es-wenn es über- haupt möglich ist-aufgrund der verfahrensspezifischen Mate- rialausdünnungen nur sehr schwierig und aufwendig, aus dünn- wandigen Rohren Abzweige prozesssicher auszuformen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren auf- zuzeigen, mittels dessen in einfacher Weise die prozesssiche- re Herstellung eines Abzweigrohres mit nahezu beliebiger Ges- taltung des Abzweiges ermöglicht wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa- tentanspruches 1 gelöst.

Aufgrund der einstückigen Ausbildung des Abzweigrohres ist das Handling für die Herstellung vereinfacht. Der Gesamtpro- zess der Herstellung zusammengesetzt aus Pressen, Schneiden, Biegen, Fügen ist ohne weiteres automatisierbar. Fertigungs- toleranzen fallen für eine prozesssichere Herstellung prak- tisch nicht ins Gewicht. Dadurch, dass die Formgebung des Stutzens mittels Tiefziehen erfolgt, ist die Gestaltungsfrei- heit für den Stutzen nach Form und Länge nahezu beliebig groß. Des weiteren kann auch die Wanddicke des Rohres stark reduziert werden, ohne dass die Prozesssicherheit davon be- einträchtigt werden würde. Dies ist zum einen günstig für den Leichtbau und zum anderen bei der Verwendung des Abzweigroh- res im Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges vorteilhaft für ein möglichst schnelles Anspringen des Katalysators, da die dünne Wandung nur eine geringe Wärmekapazität aufweist und somit relativ wenig Wärme dem Abgasstrom entzieht. Durch die Ges- taltungsfreiheit ist die Ausbildung stark gekrümmter, Abzweige möglich, wodurch in Verwendung beim Zusammenbau eines Ab- gaskrümmers dieser besser dem Bauraum des Motorraumes ange- passt werden kann. Hinzu kommt, dass die Länge der Abzweige so dimensioniert werden können, dass kein Verbindungsrohr zum Eingangsflansch am Zylinderkopf mehr erforderlich ist. Wei- terhin liegt die Fügenaht so, dass sie von dem heißen Abgas nicht direkt angeströmt wird, womit eine erhebliche Steige- rung der Haltbarkeit des Abgaskrümmers einhergeht. Aufgrund der Lage der Fügenaht kann zumindest bei der Anwendung im Ab- gasstrang die Naht unterbrochen sein, da die Gasdichtheit aufgrund der sich im Schiebesitz mit Spiel anschließenden weiteren Abgasrohre ohnehin nicht vollständig gegeben ist, was die Herstellungsprozesszeiten minimiert und damit die Herstellung kostengünstiger macht.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran- sprüchen entnommen werden ; im übrigen ist die Erfindung an- hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei- spieles nachfolgend näher erläutert ; dabei zeigt : Fig. 1 in einer perspektivischen Draufsicht eine nach dem er- findungsgemäßen Verfahren tiefgezogene und beschnittene Pla- tine, Fig. 2 in einer perspektivischen Draufsicht ein aus der Pla- tine von Fig. 1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geboge- nes und gefügtes Abzweigrohr.

In Fig. 1 ist eine Zwischenstufe eines Verfahrens zur Her- stellung eines Abzweigrohres 1 dargestellt. Zu diesem wird anfangs eine Platine oder ein Blechabschnitt aus einem Coil verwen- det, welche einem Tiefziehvorgang unterworfen wird. Durch das Tiefziehen werden aus der Platine eine längliche geradlinige Hauptwölbung und zwei Seitenwölbungen ausgeformt, welche letztere von jeweils einer Längsseite der Hauptwölbung ab- zweigen und bezüglich der im Platinenmaterial verlaufenden Mittenlängsachse 2 der Hauptwölbung einander gegenüberliegen.

Die Seitenwölbungen sind hinsichtlich der Form ihrer Basisli- nie spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet. Die Basislinie bezeichnet dabei den Verlauf des Öffnungsrandes der Seiten- wölbungen. Obwohl im gezeigten Ausführungsbeispiel die Sei- tenwölbungen der Form und Bemaßung nach-abgesehen von ihrer spiegelsymmetrischen Anordnung-völlig gleich sind, können die Seitenwölbungen auch je nach Wunsch des herzustellenden Abzweiges unterschiedlich tief sein.

Nach der Ausformung die Platine wird diese in verfahrensöko- nomischer Weise im Tiefziehwerkzeug mittels eines Stanzwerk- zeuges oder außerhalb des Tiefziehwerkzeuges in einer Ein- spannvorrichtung mittels eines dreidimensional führbaren Schneidlasers beschnitten. Durch den Beschnitt ergibt sich zum einen ein wannenartiges Schalenteil 3, das aus der Haupt- wölbung entsteht und in Längsrichtung offen ist. Das Schalen- teil 3 ist in einer Draufsicht rechteckig ausgebildet. Es kann jedoch beispielsweise in eine oder beide Richtungen der Längserstreckung des Schalenteils 3 auch als gleichmäßiges Trapez ausgestaltet sein. An das Schalenteil 3 schließen sich in der gleichen Ebene liegende Halbstutzen 4 an, die aus den Seitenwölbungen resultieren. Die Halbstutzen 4 sind in Erstreckungsrichtung offen und jeweils als halber Kreiszylin- der ausgebildet. Die Geometrie der geradlinig parallel ver- laufenden Unterkanten 5 der Halbstutzen 4 kann jedoch auch völlig anders sein. So können diese beispielsweise gekrümmt oder geradlinig zueinander konvergierend ausgebildet sein. In letztem Falle besitzt der Halbstutzen 4 die Form eines Halb- konus. Die Halbstutzen 4 münden quasi in den von der Wölbung gebildeten Hohlraum 6 des Schalenteils 3. Des weiteren sind an dem Schalenteil 3 und den Halbstutzen 4 Blechstreifen 7 ausgeformt, die sich in der gleichen Ebene wie die Unterkan- ten 5 der Halbstutzen 4 und der Unterkanten 8 des Schalen- teils 3 liegend außen an den seitlichen Rändern 9 des Scha- lenteils 3 und der Halbstutzen 4 entlangerstrecken. Die Blechstreifen 7 des Schalenteils 3 und der Halbstutzen 4 sind miteinander einstückig verbunden, können jedoch auch vonein- ander getrennt sein. Es ist auch kein zwangsläufiges Erfor- dernis, dass sich die Blechstreifen 7 vollflächig in der gleichen Ebene wie die Unterkanten 5 der Halbstutzen 4 und der Unterkanten 8 des Schalenteils 3 befinden müssen. Der Blechstreifen 7 muss für das Gelingen späterer Fügeoperatio- nen auf jeden Fall von dieser Ebene ausgehen, wobei bei Ab- weichungen von oben genannten Ausbildung gleichzeitig die be- züglich der Mittenlängsachse 2 einander gegenüber liegenden Blechstreifen 7 formnegativ zueinander ausgebildet sein müs- sen. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass beim anschließen- den Biegevorgang die Blechstreifen 7 formschlüssig ineinander greifen, was somit einen besseren Halt für die Fügeoperation und eine verbesserte Haltbarkeit der Fügenaht gewährleistet.

Die Blechstreifen 7 dienen hierbei als Fügeflansche.

Anschließend wird in einem separaten Werkzeug über einen Bie- gedorn das Schalenteil 3 um eine zur Mittenlängsachse 2 pa- rallele Raumachse 10 gebogen, einer Achse, die in einer das Schalenteil 3 entlang der Mittenlängsachse 2 in Normalenrich- tung durchstoßenden Ebene liegt und von der Mittenlängsachse 2 beabstandet ist (Fig. 2). Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist liegt die Achse 10 um den Radius des durch das Biegen ge- bildeten kreiszylindrischen Hauptrohres 11 von der Mitten- längsachse 2 nach unten versetzt. Das Biegen erfolgt solange, bis die einander auf beiden Seiten 13,14 des Schalenteils 3 entsprechenden Fügeflansche 7 vollflächig aneinander liegen.

Dabei kommen jeweils für sich die Unterkanten 8 des Schalen- teils 3 einerseits und die Unterkanten 5 der Halbstutzen 4 andererseits aufeinander zu liegen, wodurch aus dem Schalen- teil 3 das besagte Hauptrohr 11 und aus den Halbstutzen 4 der Abzweigstutzen 12 gebildet wird, die gemeinsam ihrerseits das Abzweigrohr 1 bilden.

Schließlich werden in einem letzten Herstellungsschritt die Fügeflansche 7 miteinander verbunden. Dies kann durch Schwei- ßen erfolgen, wobei durch die Lage der Fügenaht 15 und durch die Flächigkeit der Flansche 7 schnell, einfach und kosten- günstig Punktschweißen eingesetzt werden kann. Durch die Aus- bildung von Flanschen 7 wird erst ein mechanisches Fügen wie beispielsweise Durchsetzfügen möglich gemacht, was die Halt- barkeit der Fügenaht 15 erheblich begünstigt und bei wärme- empfindlichen Materialien von Vorteil ist. Des weiteren ist die Verwendung einer Klebetechnik bei nicht oder gering wär- mebelasteten Einsatzzwecken wie beispielsweise im Sanitärbe- reich denkbar.

Die Blechstreifen 7 sind im vorliegenden Beispiel so ausge- bildet, dass das Ende 16 des am Halbstutzen 4 entlanglaufen- den Blechstreifens 7 bezüglich des Öffnungsrandes 17 des Halbstutzens 4 zurückgezogen liegt. Gleiches gilt auch für ein Ende 18 des Schalenteils 3. Hierbei wird gewährleistet, dass das Abzweigrohr 1 ungehindert einfache Steckverbindungen mit weiteren Rohren oder Anschlüssen eingehen kann. Bei- spielsweise im Abgasstrang kann der Abzweigstutzen 12 in ein- facher Weise mit dem Eingangsflansch des Zylinderkopfes zu- sammengesteckt und gegebenenfalls mit dem Flansch verschweißt werden, während das Hauptrohr 11 mit einem weiteren Rohr ei- nes Abgaskrümmers im Schiebesitz verbunden werden kann. Zur Bildung eines luftspaltisolierten Abgaskrümmers kann das Ab- zweigrohr 1 als Innenteil mit den entsprechenden Stutzen der Außenschale steckverbunden und verschweißt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist im übrigen nicht auf die Aus- bildung eines einzigen Abzweigstutzens 12 beschränkt. Bei längeren Schalenteilen 3 ist im Tiefziehprozess durchaus die Ausformung mehrerer Seitenwölbungen bzw. Halbstutzen 4 mög- lich, die dann nach Abschluss des Herstellungsverfahrens Ab- zweigstutzen 12 bilden. Diese können bezüglich Form und Länge je nach Anforderung an die räumlichen und/oder strömungstech- nischen Gegebenheiten untereinander gleich oder verschieden ausgebildet sein.