ES2210643T3 - Procedimeitno para la fabricacion de un codo de gas de escape, aislado por las rendijas de aire, para el sistema de gas de escape de un vehiculo automovil. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DEL CODO DE GASES DE ESCAPE CON AISLAMIENTO DE NUCLEO DE AIRE DE UNA INSTALACION DE GASES DE ESCAPE PARA VEHICULOS. PARA CONSEGUIR DE MANERA SENCILLA UNA FABRICACION SEGURA Y EXACTAMENTE REPRODUCIBLE DE CODOS DE GASES DE ESCAPE QUE OCUPAN POCO ESPACIO Y CON AISLAMIENTO DEL NUCLEO DE AIRE SE PROPONE ENSAMBLAR EL CODO DE GASES DE ESCAPE DE VARIOS TUBOS DE GASES DE ESCAPE Y DE LAS CORRESPONDIENTES BRIDAS DE ENTRADA Y LA BRIDA DE SALIDA, QUE SE FORMAN POR EL PROCEDIMIENTO DE DEFORMACION POR ALTA PRESION INTERNA, CON AISLAMIENTO DEL NUCLEO DE AIRE, A PARTIR DE SENDOS TUBOS DOBLES DE MANERA QUE LOS EXTREMOS A UNIR DE LOS TUBOS DE GASES DE ESCAPE CON AISLAMIENTO DEL NUCLEO DE AIRE SE RECORTAN EN PRIMER LUGAR ABRIENDO EL RESPECTIVO NUCLEO DE AIRE DE AISLAMIENTO, PARA INTRODUCIR DESPUES LOS UNOS EN LOS OTROS. LOS EXTREMOS SE CONFIGURAN DE MODO QUE LAS UNIONES ENCHUFABLES DE LOS TUBOS EXTERIORES E INTERIORES DE LOS TUBOS DE GASESDE ESCAPE A ENSAMBLAR SE REALICEN CON HOLGURA, QUE LOS EXTREMOS DE LOS TUBOS EXTERIORES DE GASES DE ESCAPE SE SUELDEN EN LA ZONA DE SU UNION ENCHUFABLE FORMANDO CONJUNTAMENTE UNA COSTURA REDONDA Y QUE LOS EXTREMOS SIN UNION DE LOS TUBOS DE ESCAPE A CONECTAR A LA CULATA SE JUNTEN Y SE SUELDEN CON LAS BRIDAS DE ENTRADA CORRESPONDIENTES, MIENTRAS QUE EL EXTREMO SIN UNION OPUESTO A LA CULATA DEL ULTIMO DE LOS TUBOS DE GASES DE ESCAPE RAMIFICADOS Y DISPUESTOS PARALELAMENTE EN LINEA SE JUNTA Y SE SUELDA CON LA BRIDA DE SALIDA.

Description

Procedimiento para la fabricación de un codo de gas de escape, aislado por las rendijas de aire, para el sistema de gas de escape de un vehículo automóvil.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un codo de gas de escape
- aislado por las rendijas de aire - del sistema de gas de escape de un vehículo automóvil, conforme a lo indicado en la reivindicación de patente 1).

Un procedimiento - que constituye el objeto del preámbulo de la reivindicación de patente 1) - es conocido a través de la Patente Alemana Núm. DE 195 11 514 C1. En la misma está descrita la fabricación de un codo de gas de escape, que se compone de varios tubos interiores - que están enchufados entre si con un ajuste fijo ligero - de una envolvente exterior así como de las bridas de entrada y de una brida de salida. La envolvente exterior está realizada en la forma de construcción de semi-casco; para ello, en primer lugar es colocado en un semi-casco inferior de la envolvente exterior el conjunto de enchufe de los tubos interiores (tubo curvado, pieza en forma de T, tubo de ramificación con conexión para la brida de salida) y luego el semi-casco superior es colocado a presión sobre el semi-casco inferior para ser unido con éste último formando un cordón de rebordeado entre los extremos de los tubos interiores. De una manera engorrosa, el conjunto de enchufe de los tubos interiores es centrado - a través de unos anillos distanciadores especiales, que están colocados en varios tubos interiores - dentro de la envolvente exterior; en este caso, la rendija, que de este modo se produce, constituye la posterior rendija de aislamiento de aire. Los anillos distanciadores están hechos de un material que se descompone o se sublima bajo la acción del calor, sobre todo durante el funcionamiento del motor. Teniendo en consideración que, por un lado, los tubos individuales - que están sujetos a unas tolerancias de fabricación - pueden ser desplazados entre si y tienen - a causa del trabajo de montaje de un conjunto de enchufe al otro conjunto de enchufe - unas distintas longitudes de enchufe y que, por el otro lado, los propios anillos distanciadores también están sometidos, por una parte, a unas tolerancias en la fabricación y los mismos, por la otra parte, raras veces llegan a colocarse - como consecuencia de su configuración en relación con la forma de realización del semi-casco inferior - de una manera circunferencial a tope en el semi-casco inferior, resulta que la fabricación del codo de gas de escape se encuentra sujeta, solamente por estos aspectos, a unas tolerancias. Con las mencionadas tolerancias de fabricación, el tubo interior con el tubo corto de ramificación no se encuentra prácticamente nunca con la deseada y definida rendija de aire circunferencial dentro de la envolvente exterior. Con ello no se consigue, sin embargo, ninguna reproducibilidad exacta. En este caso, durante el montaje se ha de tener en cuenta que sea mantenida una determinada longitud de enchufe mínima con el fin de que los tubos individuales no se separen entre si por deslizamiento. Este cumplimiento exige una buena vista y, por consiguiente, una considerable inversión en trabajo. También durante el transporte de las piezas hacia el puesto de soldadura se pueden presentar unas sacudidas así como ciertas fuerzas centrífugas, que conducen otra vez a un desplazamiento de los tubos individuales entre si así como con respecto al semi-casco inferior de la envolvente exterior; en este caso, ello incluso puede conducir a la anulación de la unión entre las partes componentes del conjunto de enchufe.

Debido a una contracción de retroceso de los dos semi-cascos de chapa, una vez efectuada la embutición profunda, es así que los dos semi-cascos de la envolvente exterior por sí solos no están dispuestos
- con un asiento continuamente prieto y, por lo tanto, con la exención de una rendija - a tope entre si. En el puesto de soldadura, por consiguiente, el semi-casco superior de la envolvente exterior es colocado sobre el semi-casco inferior y es apretado contra éste último. También aquí se presentan unas sacudidas en el conjunto de enchufe así como un desplazamiento en la posición relativa del ramificado tubo interior dentro de la envolvente exterior. Finalmente, los semi-cascos de la envolvente exterior son unidos entre si mediante soldadura por láser. Una vez suprimido el apriete, y a causa de la falta de uniformidad en las superficies de puesta a tope de los semi-cascos, actúan entonces unas considerables fuerzas de tracción sobre el cordón de soldadura, lo cual reduce la cargabilidad del montaje a largo plazo, sobre todo de la envolvente exterior, y puede conducir - durante el funcionamiento del sistema de gas de escape - a un fallo en la parte componente. Por lo tanto, y visto en su conjunto, no queda asegurada, en una medida suficiente, la seguridad en el proceso de la fabricación del codo de gas de escape.

También resulta relativamente engorrosa la unión por soldadura de los dos semi-cascos con la formación simultánea de un cordón de rebordeado, sobre todo teniendo en cuenta que en la parte de transición hacia el recorte de la envolvente exterior para el tubo corto de ramificación del tubo interior se produce - debido a los radios de borde - un dobladillo triangular que, a efectos de la seguridad del proceso, tiene que ser cerrado por soldadura, lo que debe ser efectuado en la práctica, de una manera conveniente, sólo con la ayuda de un material suplementario. Además, el cordón de rebordeado resiste - debido a su configuración - a solamente una muy reducida carga. Para la fijación del tubo interior en la envolvente exterior es necesaria adicionalmente una soldadura con la formación simultánea de un cordón redondo, es decir, de un cordón angular, por la zona extrema del tubo corto de ramificación; a este efecto, el extremo del tubo interior del tubo corto se encuentra un tanto desplazado hacia atrás con respecto a la abertura de la envolvente exterior.

Además, y concretamente a causa del ramificado tubo de gas de escape, la envolvente exterior está realizada de una manera muy saliente espacialmente teniendo en cuenta que, durante la fabricación de los semi-cascos mediante una embutición profunda, no se puede conseguir ninguna ramificación, por lo que la embutición profunda no resulta apropiada para una forma de realización de la envolvente exterior con unos contornos exactos con respecto a la configuración del tubo interior. En este caso, todos los tubos interiores están cercados, de una manera integral, por una única envolvente exterior común, por lo que - debido al remate uniforme de esta envolvente exterior - se producen, aproximadamente dentro del plano de las bridas de entrada, unos tramos de chapa de un volumen relativamente grande en la envolvente exterior y entre los tubos interiores, que están dispuestos a continuación de las bridas de entrada; tramos de chapa éstos que exigen un considerable espacio de construcción; incrementan el peso del ramificado tubo de gas de escape y significan, de añadidura, una innecesaria inversión adicional en material. Además, de esta manera tampoco puede ser conseguida en el ramificado tubo de gas de escape la realización de una definida rendija de aire de tipo uniforme.

Además, es así que los motores de un distinto número de cilindros exigen - debido a la envolvente exterior - unos codos de gas de escape de una diferente forma de realización. Esto equivale a una elevada inversión adicional, tanto en la fabricación como en las herramientas, unida con los costos correspondientes. Igualmente, resulta que para los espacios de construcción de una distinta configuración, se han de pensar en unas nuevas variantes en el modo de realización de los codos de gas de escape en la forma de construcción de semi-cascos; variantes éstas que tienen que estar adaptadas a estos espacios de construcción. También la realización, necesaria para ello, exige una muy considerable inversión técnica de fabricación.

La presente invención tiene el objeto de perfeccionar un procedimiento de la clase indicada en el preámbulo de la reivindicación de patente 1), y esto de tal modo que, de una manera conveniente, pueda ser conseguida una fabricación - con un proceso seguro y de una reproducibilidad exacta - de unos codos de gas de escape con un aislamiento de rendija de aire, los cuales ahorren espacio de construcción.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por medio de las características indicadas en la reivindicación de patente 1).

Gracias a la presente invención, queda facilitada ahora una forma de construcción modular para el codo de gas de escape, según la cual y de la manera más sencilla, resulta que a partir de unos tubos individuales de gas de escape - aislados con las rendijas de aire y enchufados entre si - pueden ser fabricados unos codos de gas de escape de cualquier forma de realización, en lo que se refiere a su extensión y a la profundidad de construcción; a este efecto, los tubos exteriores de los tubos individuales de gas de escape son unidos entre si mediante soldadura, mientras que los tubos interiores se encuentran posicionados entre si mediante un ajuste fijo ligero. Los módulos individuales constituyen los tubos individuales de gas de escape, que representan unos elementos de construcción normalizados y, por lo tanto, son unos artículos de producción masiva, que pueden ser fabricados a un costo más bajo. De esta manera, a través de un sencillo ensamblaje de unas partes entre si idénticas de los ramificados tubos de gas de escape, a partir de un codo de gas de escape para un motor de cuatro cilindros puede ser fabricado, por ejemplo, un codo de gas de escape para un motor de seis cilindros o de ocho cilindros. Gracias a la utilización de unas partes entre si idénticas, resulta esencialmente simplificado el montaje en su conjunto. Debido a unos tubos individuales de gas de escape, que son fabricados mediante una conformación por alta presión interna, queda suprimida cualquier tolerancia en la fabricación, la que se puede presentar a causa de un desplazamiento, que se produce durante las fases individuales del montaje y ensamblaje de los tubos interiores, al estar éstos dentro del conjunto de enchufe, de tal modo que cualquier codo de gas de escape pueda ser reproducido con exactitud. Como consecuencia de la ausencia de una envolvente exterior integral y de la fijación de los semi-cascos de la envolvente exterior entre si así como de esta envolvente exterior en las bridas de entrada, quedan impedidas las dificultades de los hasta ahora necesarios cordones de soldadura, las cuales provienen dedos esfuerzos mecánicos y térmicos de los mismos. Gracias a la forma de realización del tubo exterior con unos contornos exactos con respecto a la extensión del tubo interior y de la forma del mismo a través de un tubo doble que, mediante la conformación por alta presión interna, constituye un tubo de gas de escape con aislamiento de rendija de aire, es evitado un material superfluo del tubo exterior, en contra-posición a la envolvente exterior según la forma de construcción por semi-cascos, y con ello se reduce asimismo el espacio de construcción. Vista en su conjunto, la forma de realización del codo de gas de escape puede estar adaptada, de una manera flexible, a la forma del espacio de construcción previsto, teniendo en cuenta que los tubos individuales de gas de escape del codo pueden seguir - gracias a una apropiada colocación de los mismos entre si - a la extensión del espacio de construcción. En comparación con esto, el codo de gas de escape, fabricado en la forma de construcción por semi-cascos, sería - debido a la extensión de los tubos conductores de gas de escape, la cual entra en toda la profundidad del espacio de construcción - tan voluminoso que el montaje fuera, a priori, imposible. Además, y debido al hecho de fabricar los tubos de gas de escape mediante una conformación por alta presión interna, la rendija de aire de aislamiento puede ser ajustada - por toda la extensión de los tubos de gas de escape - con exactitud y de una manera uniforme por todos los puntos. Los lugares de ensamblaje entre los tubos exteriores son unidos entre si preferentemente mediante una soldadura por láser y con la formación de un cordón de soldadura angular circunferencial y de una muy elevada resistencia mecánica. En su conjunto, por medio del procedimiento de fabricación de la presente invención se consigue una gran seguridad en el proceso teniendo en cuenta que, debido a la conformación mediante alta presión interna, por un lado, no se produce ninguna posibilidad de un desplazamiento de los tubos interiores, el cual separaría el conjunto de enchufe, y, por el otro lado, queda reducido al mínimo el número de los cordones de soldadura; en este caso, el codo de gas de escape está realizado de tal manera, que para la fijación de los tubos individuales de gas de escape entre si y en las bridas de entrada así como en la brida de salida tan sólo sean necesarios unos cordones angulares de soldadura circunferencial, los cuales son de una fácil realización y de una elevada resistencia mecánica.

Unas convenientes ampliaciones de la forma de realización de la presente invención se pueden desprender de las reivindicaciones secundarias; en cuanto a los demás aspectos, esta invención está descrita, a continuación, con más detalles y por medio de un ejemplo de realización, que está representado en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra, en una vista de perspectiva y en sección, un codo de gas de escape con aislamiento de rendija de aire, el cual está fabricado según la presente invención y posee tres tubos individuales de gas de escape, que están ensamblados entre si;

La Figura 2 indica, en una vista lateral y de sección longitudinal, el punto de unión entre los extremos de tubos de gas de escape del codo de gas de escape según la Figura 1 y la respectiva brida de entrada, con la rendija de aislamiento de aire cerrada;

La Figura 3 muestra, en una vista lateral y de sección longitudinal, el punto de unión entre los extremos de tubos de gas de escape del codo de gas de escape según la Figura 1 y la respectiva brida de entrada, con la rendija de aislamiento de aire abierta; mientras que

La Figura 4 indica, en una vista lateral y de sección longitudinal, el punto de unión entre un extremo de tubo de gas de escape del codo de gas de escape según la Figura 1 y la brida de salida, con la rendija de aislamiento de aire cerrada.

En la Figura 1 está indicado un codo de gas de escape con un aislamiento por rendija de aire, el cual se compone de un tubo curvado 2; de un tubo de gas de escape 3, que está ramificado en la forma de T; así como de un tubo de remate de gas de escape 4, que también está ramificado en la forma de T. Los extremos 6 de los tubos de gas de escape, 2, 3 y 4, los cuales están dirigidos hacia la culata del motor, se encuentran unidos con unas bridas de entrada 5. Las aquí representadas bridas de entrada individuales 5 también pueden estar realizadas de una manera integrada en una regleta de brida común. El tubo de remate de gas de escape 4, a través del cual fluye el gas de escape procedente de los tres tubos de gas de escape 2, 3 y 4, está unido con su extremo libre 7 - que está doblado un tanto hacia abajo con respecto a su brida de entrada 5 y en relación con el colindante tubo de gas de escape 3, que se encuentra dispuesto a continuación - de forma directa con la brida de salida 8, con la cual se encuentra unida la parte restante del sistema de gas de escape.

Para la fabricación del codo de gas de escape 1, antes que nada, se producen mediante una conformación por alta presión interna - a partir de un respectivo tubo doble de línea recta y listos para el ensamblaje
- el tubo curvado 2, el tubo de gas de escape 3 y el tubo de remate de gas de escape 4. A este efecto, en primer lugar y de una manera sencilla, dos tubos de una extensión rectilínea y de más o menos la misma longitud - los cuales pueden ser proporcionados, con una reducida inversión de trabajo, por ser recortados de una barra - son enchufados entre si de forma completamente congruente. El tubo doble, que con ello queda formado, se compone, por consiguiente, de un tubo interior 9 y de un tubo exterior 10, que rodea el primero de forma coaxial. Los dos tubos, 9 y 10, no tienen porque ser, en cuanto a su realización, necesariamente de forma rectilínea. Tan sólo ha de estar asegurada la coaxialidad, que es necesaria para la uniformidad de la posterior rendija de aislamiento de aire; a este efecto, los dos tubos, 9 y 10, tienen que estar puestos a tope entre si por lo menos por un extremo. De este modo, y después de su ensamblaje entre si por enchufe, los tubos, 9 y 10, pueden, sin embargo, estar distanciados entre si por un extremo suyo y con la formación de una rendija anular. No obstante, las formas de realización de los mismos han de estar adaptadas entre si de tal manera, que quede asegurada la posibilidad de un enchufe mutuo. Antes de ser enchufado, el tubo interior 9 es perforado circunferencialmente por sus extremos. Este tubo interior 9 está hecho de un material resistente a las altas temperaturas, mientras que el tubo exterior 10, que está sometido a menores esfuerzos de temperatura, puede estar hecho de un material menos resistente a las altas temperaturas y, por lo tanto, de un costo más bajo.

De forma más detallada, el tubo doble - del cual es fabricado el tubo curvado 2 - es doblado previamente en un dispositivo de doblado, que también puede formar parte de una herramienta de conformación por alta presión interna. A continuación, este tubo doble, que ha sido previamente doblado dentro de un dispositivo de doblado - que está separado de la herramienta de conformación por alta presión interna - es colocado dentro de una herramienta de conformación por alta presión interna cuya parte de moldeo está adaptada - en cuanto a su extensión - a la misma extensión de la dobladura del doblado tubo doble; esta parte de moldeo, sin embargo, está ensanchada de forma concéntrica a continuación de las zonas extremas del tubo doble, con lo cual queda constituida una cámara anular entre la parte de moldeo y el introducido tubo doble, la cual sirve como un espacio de ensanchamiento. Una vez cerrada la herramienta de conformación por alta presión interna, este tubo doble es estancado por su lado extremo mediante unos machos axiales, y el mismo es llenado, a través de estos machos, por la introducción de un fluido de presión. Seguidamente, el fluido de presión es tensado a aproximadamente 700 hasta 1.000 bar, después de lo cual el tubo doble se ensancha de una manera sencilla. De este modo, resulta que las zonas extremas del tubo doble, las cuales están cercadas con cierta holgura por la herramienta de conformación, son apretadas contra la parte de moldeo, por lo que el tubo interior 9 queda sujetado - por ambos extremos y de manera circunferencial
- dentro del tubo exterior 10. Por medio de la corona perforada previamente realizada en el tubo interior 9, el tubo exterior 10 es impulsado - dentro de la zona del espacio de ensanchamiento - directamente con el fluido de presión, por lo cual el tubo exterior se ensancha y se coloca a tope en aquel tramo de. la parte de moldeo, el cual está concéntricamente ensanchado, mientras que, en este tramo y debido a la compresión de la presión entre el tubo interior 9 y el tubo exterior 10, la forma del tubo interior 9 no está afectada por este tipo de conformación. Como consecuencia, a lo largo de este tramo se constituye ahora, de manera continua, una rendija anular, que representa la deseada rendija de aislamiento de aire 11. Existe asimismo la posibilidad de que el fluido de presión sea pasado
- al ser prescindido de una perforación previa del tubo interior 9 - de manera directa a la junta de separación del tubo interior 9 dentro del tubo exterior 10. Esto resulta, sin embargo, bastante engorroso - sobre todo al preverse adicionalmente unas rendijas de arranque por las caras frontales del tubo doble dentro de la zona de junta del mismo - y ello deforma, de manera perjudicial, las zonas extremas del tubo doble. También puede pensarse en que la parte de moldeo de la herramienta de conformación por alta presión interna corresponda, en cuanto a los contornos exteriores y al diámetro, a los del tubo exterior 10. Por la introducción de un fluido de presión entre las paredes del tubo interior 9 y del tubo exterior 10 - sin ocuparse de una compensación de presión por la parte interior del tubo interior 9 - este tubo interior 9 puede ser comprimido por la alta presión del fluido, por lo que este tubo se alarga y se distancia - como consecuencia de su compresión - del tubo exterior 10, que se encuentra puesto a tope en la parte de moldeo, formándose de este modo una rendija de aislamiento de aire. A este efecto, y con el fin de conseguir una más controlada compresión, se puede pensar en introducir el tubo interior 9 en un cilindro continuo de la herramienta, en el cual se puede poner a tope el tubo interior 9.

La fabricación del ramificado tubo de gas de escape 3 tiene lugar en dos fases. Partiendo del mencionado tubo doble, este tubo no es doblado, sino el mismo mantiene su extensión rectilínea. En la primera fase, el tubo doble es colocado dentro de una primera herramienta de conformación por alta presión interna, cuya parte de moldeo posee una ramificación radial. Después del cierre de esta primera herramienta de conformación y una vez estancados los dos extremos del tubo doble - siendo también estancada la corona perforada por ambos extremos del tubo interior - se introduce un fluido de presión en el tubo interior 9, el cual es puesto a una alta presión. Bajo la impulsión de la alta presión y en función de la forma de la parte de moldeo, del tubo doble es conformado un tubo corto ramificado de doble pared 12. Una vez conformado este tubo corto ramificado de doble pared 12, la presión es distensada y el tubo doble ramificado en la forma de T es extraído de la primera herramienta de conformación por alta presión interna. Dentro de la segunda fase, el ramificado tubo doble es colocado en una segunda herramienta de conformación por alta presión interna, cuya parte de moldeo está realizada - de una manera correspondiente a la forma de realización del tubo doble - en la forma de T; sin embargo, esta parte de moldeo está concéntricamente ensanchada a continuación de las tres zonas extremas del tubo doble en forma de T. Cada una de las zonas extremas se encuentra alojada con una determinada holgura dentro de la parte de moldeo. Por consiguiente, la parte de moldeo delimita - con el tubo doble y entre las zonas extremas del tubo - un espacio de ensanchamiento que tiene la forma de T. La segunda herramienta de conformación por alta presión interna es cerrada ahora, y las zonas extremas abiertas del tubo doble, las cuales se encuentran situadas de forma opuesta entre si, son estancadas, para lo cual queda libre la perforación del tubo interior 9. Por la aplicación de una alta presión interna una vez llenado el tubo interior 9 con un fluido de presión, resulta que el tubo exterior 10 del tubo doble es impulsado
- por medio de la perforación, que está libremente accesible - con el fluido de presión, por lo cual resulta que solamente el tubo exterior 10 es ensanchado en base a la arriba mencionada compensación de presión y por aquel tramo del tubo doble, el cual se encuentra situado entre las zonas extremas, de tal modo que se produzca una rendija de aislamiento de aire 13. Las tres zonas extremas del tubo interior 9 y del tubo exterior 10 son apretadas por la alta presión interna, tanto entre si como contra la parte de moldeo, con lo cual el tubo interior 9 y el tubo exterior 10 quedan sujetados entre si en este punto. Al término de la conformación y de la distensión así como después de la evacuación del fluido de presión y de la apertura de la segunda herramienta de conformación por alta presión interna, el tubo de gas de escape 3, que ahora está aislado con la rendija de aire, es extraído de esta herramienta. Finalmente, la parte de capuchón del tubo corto ramificado 12 es separada, por ejemplo, mediante el corte por rayos láser y por la apertura del tubo interior 9 dentro del tubo corto ramificado 12 en dirección hacia fuera. La realización de esta apertura puede ser efectuada también mediante un fresado, un torneado, un estampado, un taladrado o por un proceso similar. Además, en cuanto a la forma de realización del tubo de gas de escape, 3 y 4 - ramificado y aislado por la rendija de aire - también puede pensarse en llevar a efecto las dos fases de la conformación dentro de una única herramienta de conformación, al mismo tiempo o bien de manera sucesiva. A este fin, la herramienta de conformación tendría que poseer dos partes de moldeo, que estén realizadas entre si a una distancia, que garantice la seguridad del proceso.

La fabricación del tubo de remate de gas de escape 4 tiene lugar de la misma manera como la fabricación del ramificado tubo de escape 3. En lo que se refiere a la forma de realización de su extremo 7, que está curvado un tanto hacia abajo, resulta que el tubo de remate de gas de escape 4 puede estar doblado previamente o bien el mismo puede adquirir su forma de dobladura, correspondiente a la parte de moldeo, mediante la conformación por alta presión interna dentro de la primera fase.

Los extremos entre si opuestos - tanto del tubo de remate de gas de escape 4 como del tubo de gas de escape 3 - son recortados por medio de un corte por láser, de tal manera que la rendija de aislamiento de aire 13 sea abierta aquí. También el tubo curvado 2 es recortado por un extremo, por lo que la rendija de aislamiento de aire 11 del mismo está abierta en este lugar. Por el extremo abierto del tubo curvado 2, el extremo 14 del tubo interior 9 del mismo es introducido por el extremo 15 del tubo interior 9 del extremo abierto del tubo de gas de escape 3, y el extremo 16 de este punto del tubo exterior 10 del tubo curvado 2 es introducido en un extremo 17 del tubo exterior 10 del extremo del tubo de gas de escape de este punto, todo ello con un ajuste fijo ligero. A continuación, los dos tubos exteriores 10 son soldados entre si - desde fuera y por su punto de solapadura - con la formación de un cordón circunferencial angular 18 y mediante soldadura por láser. Por el extremo opuesto del tubo de gas de escape 3, el cual se encuentra alejado del tubo curvado 2, el extremo 19 del tubo interior 9 es introducido en el extremo 20 del tubo interior 9 del extremo rectilíneo y abierto del tubo de remate de gas de escape 4, y el extremo 21 de este punto del tubo exterior 10 del tubo de gas de escape 3 es introducido en el extremo 22 del tubo exterior 10 del tubo de remate de gas de escape 4, también todo esto con un ajuste fijo ligero. Asimismo los tubos exteriores 10 son soldados entre si - por su punto de solapadura y mediante una soldadura por láser - con la formación simultánea de un cordón circunferencial angular 23. A continuación, los extremos 6 de los tubos de gas de escape, 3 y 4 - es decir, los extremos de los tubos cortos ramificados 12 - son introducidos por unas más estrechas rendijas de aislamiento de aire 24 de unos cortos tubos de gas de escape 25, que son de línea recta y que están aislados por la rendija de aire; a este efecto, el extremo abierto 26 - que sirve para la unión por enchufe con el tubo corto ramificado 12 - es introducido con su tubo interior 9 y con un ajuste fijo ligero en el tubo interior 9 del tubo corto ramificado 12. Seguidamente, el extremo de doble pared 6 del tubo corto ramificado 12, el cual se encuentra puesto a tope dentro del tubo exterior 10 del respectivo tubo de gas de escape 25, es soldado con el tubo exterior 10 del mismo mediante soldadura por láser y con la formación del antes mencionado cordón circunferencial angular 36. En cuanto a los demás aspectos, también la rendija de aislamiento de aire 24 de los tubos de gas de escape 25 es realizada por medio de una conformación por alta presión interna, de la misma manera como el tubo curvado 2, pero prescindiendo de un doblado del tubo doble. Los tubos interiores 9 de los tubos de gas de escape 25 y el tubo curvado 2 permanecen sujetados - por los respectivos extremos, 6 y 27, que quedan todavía libres - con los tubos exteriores 10, por lo cual las rendijas de aislamiento de aire, 24 y 11, se encuentran aquí cerradas y el conjunto de enchufe de los tubos interiores permanece fijado en su posición centrada dentro del conjunto de enchufe y de soldadura de los tubos exteriores.

Ahora, el conjunto de enchufe y de soldadura de los tubos de gas de escape 2, 3, 4 y 25, es introducido - con el extremo 6 del tubo curvado 2 y con el extremo 27 de los tubos de gas de escape 25 - por las aberturas de paso 38 de las bridas de entrada 5 (Figura 2), después de lo cual los extremos en este lugar, tanto del tubo interior 9 como del tubo exterior 10
- los cuales están rematados de forma enrasada entre si - son soldados con la pared de abertura 37 de la abertura de paso 38 mediante una soldadura por láser y con la formación simultánea de un cordón circunferencial angular 39. Teniendo en cuenta que por el efecto de sujeción entre el tubo interior 9 y el tubo exterior 10 queda asegurada la estanqueidad de la rendija de aislamiento de aire, 11 y 24, al gas, es así que también para la fijación del extremo 6 del tubo curvado y de los extremos 27 de los tubos de gas de escape 25 en la brida de entrada 5 pueden ser perfectamente suficientes unos individuales puntos de soldadura. También puede pensarse en prever un tubo interior 9 y un tubo exterior 10 de distintas longitudes, por lo que los extremos de los mismos no están rematados de forma enrasada entre si. Para la fijación de los extremos, 6 y 7, realizados de esta manera, en la pared de abertura 37 de la abertura de paso 38 de la respectiva brida de entrada 5 solamente hacen falta dos finos cordones de soldadura; en este caso, con la formación de un respectivo cordón de soldadura angular, el tubo interior 9 es soldado, por un extremo suyo, en la cara interior del tubo exterior 10, mientras que el extremo del tubo exterior 10 es soldado en la pared de abertura 37 de la abertura de paso 38 de la brida de entrada 5. Como alternativa, también es posible enchufar los extremos, 6 y 27, de los tubos de gas de escape, 2 y 25, en un apéndice cilíndrico 28, que circunda la abertura de paso 38, y soldar estos extremos en el apéndice, desde fuera y de forma circunferencial. Esta alternativa, sin embargo, solamente es apropiada con ciertas limitaciones, habida cuenta de que el punto de soldadura está sólo accesible con dificultades para el láser de soldadura.

Además, también puede pensarse en prescindir de los tubos de gas de escape 25 y de la fijación de los mismos en los tubos de gas de escape, 3 y 4, y prever al mismo tiempo un tubo curvado más corto 2. Los tubos de gas de escape, 3 y 4, son fijados directamente en las bridas de entrada 5, lo cual hace que el codo 1 sea - visto en suconjunto - mucho más compacto y, además, ahorra espacio de construcción. Si el concepto de construcción del motor está previsto de tal manera, que dentro de la zona de las bridas de entrada 5 estén dispuestas algunas partes componentes del grupo de transmisión, resulta que los tubos de gas de escape, 3 y 4, estorban, por lo que se hacen indispensables los tubos de gas de escape de unión 25. Estos últimos, en adaptación a las referidas partes componentes del grupo de transmisión, también pueden estar realizados con una dobladura adicional.

Según lo indicado en la Figura 3, existe asimismo la posibilidad de realizar - después de un apropiado recorte de los extremos 6 de los tubos de gas de escape 2, 3, 4 y 25 - la rendija de aislamiento de aire 11, 13 y 24, respectivamente, de una forma abierta por el lado de la brida de entrada, y de introducir la respectiva brida de entrada 5, con su apéndice cilíndrico 28, en la rendija de aislamiento de aire 11, 13 y 24, después de lo cual el tubo exterior 10 es soldado desde fuera y el tubo interior 9 es soldado desde dentro y en este apéndice 28 de la brida de entrada 5, mediante una soldadura por láser y con la formación de un cordón angular 40. Teniendo en consideración que, de esta manera, han de estar asegurados el centraje de los tubos interiores 9 de todos los tubos de gas de escape 2, 3, 4 y 25, respectivamente, dentro de sus tubos exteriores 10 y, por consiguiente, la existencia de la rendija de aislamiento de aire 11, 13 y 24, resulta que el montaje del codo de gas de escape 1 tiene que ser efectuado de la siguiente forma. En primer lugar, los otros extremos de los tubos de gas de escape 2, 3, 4 y 25, han de tener unos tubos interiores 9 y unos tubos exteriores 10 que, de momento, están sujetados entre si, encontrándose cerradas, en este caso, las rendijas de aislamiento de aire 11, 13 y 24. A continuación, el respectivo gas de gas de escape 2, 3, 4 y 25, respectivamente, es fijada en su brida de entrada 5, con lo cual los tubos interiores 9 están fijados dentro de los tubos exteriores 10 de una manera centrada y, por consiguiente, de forma permanentemente aislada por la rendija de aire. Seguidamente, son recortados los otros extremos de los tubos de gas de escape 2, 3, 4 y 25 - de los cuales puede ser exceptuado el extremo 7 del tubo de remate de gas de escape 4 - de tal modo que esté abierta la respectiva rendija de aislamiento de aire 11, 13 y 24. Tan sólo ahora tiene lugar la operación de ensamblaje - mencionada más arriba en relación con la primera variante de realización
- según la cual son enchufados entre si los tubos interiores 9 y los tubos exteriores 10 y, a continuación, los tubos exteriores 10 son soldados entre si de manera circunferencial y por medio de una soldadura por láser.

Finalmente es llevado a cabo, según lo indicado en la Figura 4, el ensamblaje de la brida de salida 8; a este efecto, el extremo 7 del tubo de remate de gas de escape 4 - el cual está formado por el último de los ramificados tubos de gas de escape, 3 y 4, los que desde el tubo curvado 2 están dispuestos en fila, el uno al lado del otro - es introducido en la abertura de paso 29 de esta brida 8. Para este fin, la abertura de paso 29 posee al principio un ensanchamiento cilíndrico escalonado 30, cuya circunferencia corresponde a la circunferencia del tubo exterior 10 del tubo de remate de gas de escape 4, de tal manera que, durante la introducción del extremo 7 del tubo, el tubo exterior 10 se coloque con su cara exterior 11 a tope en la circunferencia del ensanchamiento 30. Además, el tubo exterior 10 también puede estar puesto a tope con su cara frontal 12 en el escalón del ensanchamiento 30, con lo cual este tubo exterior 10 ocupa - gracias al tope - una bien definida posición relativa de enchufe dentro de la brida de salida 8. El extremo 7 del tubo de remate de gas de escape 4 está recortado de tal modo, que quede anulada la sujeción del tubo 4 y esté abierta la rendija de aislamiento de aire 13. Además, el tubo interior 9 sobresale del tubo exterior 10. El escalón del ensanchamiento 30 sobresale del tubo exterior 10 en el sentido radial hacia dentro, concretamente por la misma medida de la anchura de la rendija de aislamiento de aire 11. En la pared 24 de la abertura de paso 29 está realizado - inmediatamente a continuación del escalón - un reborde circunferencial de puesta a tope 33, mediante el cual se encuentra guiado, con un ajuste fijo ligero, el extremo libre 35 del tubo interior 9 del tubo de remate de gas de escape 4. Después de su introducción desde fuera, el tubo exterior 10 es soldado - mediante láser o a través de otro procedimiento similar de soldadura por rayos - de manera circunferencial en la brida de salida 8, con la formación de un cordón angular 36.

Además, al tratarse de unos espacios de construcción de una configuración complicada, puede pensarse en introducir entre los tubos de gas de escape 2, 3 y 4, unos tubos de unión aislados por las rendijas de aire, los cuales están realizados de forma rectilínea o bien doblada, y esto de tal manera que el codo de gas de escape 1 pueda ser adaptado de forma óptima a las circunstancias del espacio de construcción y con solamente una reducida inversión en trabajos de montaje.

Claims (16)

1. Procedimiento para la fabricación de un codo de gas de escape (1) - que está aislado por las rendijas de aire - para el sistema de gas de escape de un vehículo automóvil, comprendiendo el mismo un tubo interior (9) para la conducción de gas de escape, el cual está realizado en forma de un tubo curvado; y comprende por lo menos un tubo interior ramificado, que está dispuesto a continuación del tubo curvado, y una envolvente exterior (10), como asimismo comprende unas bridas de entrada (5) para la fijación del codo de gas de escape (1) en la culata de un motor de combustión interna así como una brida de salida (8) para el acoplamiento del codo de gas de escape a la parte restante del sistema de gas de escape; en este caso, el tubo interior (9), que está realizado en forma de un tubo curvado, está unido - por un extremo suyo y con un ajuste fijo ligero - con un extremo del tubo interior del ramificado tubo interior, mientras que el otro extremo del tubo curvado y la ramificación del ramificado tubo interior están rígidamente unidos con una respectiva brida de entrada (5), y la envolvente exterior (10) se encuentra rígidamente unida - dentro de la zona del extremo de un ramificado tubo interior, el cual está libre de la unión con una brida de entrada (5) y de la unión con un tubo interior de un tubo de gas de escape - con la brida de salida (8) y, en este caso, la envolvente exterior (10) está dispuesta a una determinada distancia de los tubos interiores y con la formación de una rendija de aislamiento de aire; procedimiento éste que está caracterizado porque el codo de gas de escape (1) se compone de varios tubos de gas de escape (2, 3, 4) - que están aislados por la rendija de aire y que se constituyen de un tubo de gas de escape de forma curvada y de por lo menos un ramificado tubo de gas de escape (2, 3, 4) - como asimismo se compone de las respectivas bridas de entrada (5) y de la brida de salida (8); a este efecto, los tubos de gas de escape (2, 3, 4) son conformados - de forma aislada por la rendija de aire - por medio de un procedimiento de conformación por alta presión interna y a partir de un tubo doble, que se compone de dos respectivos tubos, que están dispuestos de forma coaxial entre si, dentro de una herramienta de conformación por alta presión interna y por la introducción de un fluido de presión entre la pared exterior del tubo interior (9) y la pared interior del tubo exterior (10) del tubo doble, el cual constituye la envolvente exterior; caracterizado porque, con la formación simultánea de una abertura de paso, del tubo interior (9) hacia fuera y por el extremo (6) del tubo corto ramificado (12) es separado un tramo de doble pared; caracterizado porque los extremos de los tubos de gas de escape (2, 3, 4) aislados por las rendijas de aire, los cuales han de ser unidos entre si, son recortados, en primer lugar, con la apertura de la respectiva rendija de aislamiento de aire (11, 13) para luego ser enchufados entre si; a este efecto, los extremos están conformados de tal manera, que sean efectuadas con una determinada holgura las uniones por enchufe de los tubos exteriores (10) y de los tubos interiores (9) de los tubos de gas de escape (2, 3, 4), que deben ser unidos entre si; caracterizado porque los extremos (16, 17; 21, 22) de los tubos exteriores de los tubos de gas de escape (2, 3, 4), los cuales están unidos entre si, son soldados entre si en el punto de su unión por enchufe y con la formación de un cordón circunferencial angular (18, 23); así como caracterizado porque los extremos (6) de los tubos de gas de escape (2, 3, 4) - los que están libres de cualquier unión y los cuales deben ser unidos con la culata del motor - son enchufados en las bridas de entrada (5) correspondientes y son unidos entre si mediante soldadura, y el extremo (7) de uno de los ramificados tubos de gas de escape (4) - el cual está libre de cualquier unión y el que se encuentra alejado de la culata del motor - es enchufado en la brida de salida (8) y es unido con ésta última por soldadura.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el respectivo tubo doble está formado por enchufarse entre si - con una determinada holgura - dos tubos, que por lo menos por un extremo suyo se encuentran puestos a tope entre si.

3. procedimiento conforme a la reivindicación 2) y caracterizado porque el respectivo tubo doble está formado por enchufarse entre si dos tubos de forma rectilínea.

4. Procedimiento conforme a la reivindicación 3) y caracterizado porque, según el mismo, uno de los tubos dobles, constituidos de este modo, es puesto
- previo a su conformación por alta presión interna y por medio de un procedimiento de doblado - en la forma doblada del tubo curvado (2).

5. Procedimiento conforme a la reivindicación 4) y caracterizado porque el doblado es llevado a efecto dentro de la herramienta de conformación por alta presión interna.

6. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque la rendija de aislamiento de aire (11, 13, 24) es realizada dentro de una herramienta de conformación por alta presión interna y por el ensanchamiento del tubo exterior (10) por medio de un fluido de alta presión interna.

7. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque - a efectos de la fabricación del ramificado tubo de gas de escape (3, 4), que esta aislado por las rendijas de aire - un tubo corto ramificado de doble pared (12) es conformado a partir de otro tubo doble, introducido en la herramienta de conformación por alta presión interior, según una primera fase de conformación y por la aplicación de un fluido de alta presión interna, y - en una segunda fase de conformación, que le sigue a la primera fase de conformación - dentro de una herramienta de conformación por alta presión interna es conformada con el tubo corto ramificado (12) también la rendija de aislamiento de aire (13), que circunda el tubo corto ramificado, por medio de un ensanchamiento del tubo exterior (10) por la aplicación de un fluido de alta presión interna.

8. Procedimiento conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque, en la segunda fase de conformación, el ensanchamiento del tubo exterior (10) es efectuado dentro de una herramienta de conformación por alta presión interna que es distinta de la herramienta de conformación por alta presión interna empleada en la primera fase de conformación.

9. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque, a los efectos de formar la abertura de paso, la parte de capuchón del tubo corto ramificado (12) es separada por medio de un corte por rayos láser.

10. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el tubo de gas de escape, que está realizado en forma de un tubo curvado (2), está unido con un tubo de gas de escape (25) con una extensión esencialmente rectilínea y aislado por las rendijas de aire; tubo éste que, por su otro extremo (27), está unido por soldadura con la brida de entrada (5).

11. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el tubo corto ramificado (12) de un ramificado tubo de gas de escape (3, 4) está unido con un tubo de gas de escape (25) con una extensión esencialmente rectilínea y aislado por las rendijas de aire; tubo éste que, por su otro extremo (27), está unido por soldadura con la brida de entrada (5).

12. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el tubo de gas de escape, que está realizado en forma de un tubo curvado (2), está unido, por un extremo, con un tubo de unión, que se extiende en línea recta o de forma curvada, y este tubo, por su otro extremo, está unido con el extremo de un ramificado tubo de gas de escape (3), el cual se encuentra alejado de la brida de entrada.

13. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque, al tratarse de varios tubos ramificados de gas de escape (3, 4), los mismos están unidos entre si por medio de un respectivo tubo de unión, que se extiende en línea recta o de forma curvada.

14. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque, durante la conformación por alta presión interna para producir la rendija de aislamiento de aire (11, 13, 24), los extremos de los tubos interiores (9) y de los tubos exteriores (10) de los tubos de gas de escape (2, 3, 4, 25) - los cuales se encuentran situados por el lado de la brida de entrada - son sujetados entre si mediante un apriete radial, después de lo cual los dos extremos del tubo interior (9) y del tubo exterior (10), - los cuales están rematados entre si de forma enrasada al encontrarse los mismos en su posición de sujeción - son introducidos en la abertura de paso (38) de la brida de entrada (5) y son unidos de una manera rígida con la brida de entrada (5) por medio de un proceso de soldadura, preferentemente mediante una soldadura por láser, y con la formación de un cordón circunferencial angular (39) entre la pared (37) de la abertura de paso y las caras frontales de estos extremos.

15. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque los extremos de los tubos interiores (9) y de los tubos exteriores (10) de los tubos de gas de escape (2, 3, 4, 25) - los cuales se encuentran situados por el lado de la brida de entrada - son separados entre si mediante un recorte siendo abierta, en este caso, la rendija de aislamiento de aire (11, 13, 24); así como caracterizado porque la respectiva brida (5) es introducida - con un apéndice cilíndrico (28), que circunda la abertura de paso (38) de la misma - en la abierta rendija de aislamiento de aire (11, 13, 24), después de lo cual el tubo exterior (10) del respectivo tubo de gas de escape (2, 3, 4, 25) es soldado - con la formación de un cordón circunferencial angular (40) - por la parte exterior del apéndice (28) de la brida, mientras que el tubo interior (9) es fijado por soldadura por la parte interior de este apéndice (28) de la brida.

16. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque es recortado el extremo (7) del ramificado tubo de remate de gas de escape (4), el cual ha de ser enchufado en la brida de salida (8); en este caso, la rendija de aislamiento de aire (13) entre el tubo interior (9) y el tubo exterior (10) es abierta por el lado frontal; caracterizado porque el extremo (7), una vez recortado, es introducido en la abertura de paso (29) de la brida de salida (8); en este caso, el tubo exterior (10) está alojado dentro de un ensanchamiento concéntrico (30) de la abertura de paso (29), y el mismo es soldado con la brida de salida (8) por el lado exterior y con la formación de un cordón circunferencial angular (35); así como caracterizado porque el tubo interior (9) de este tubo de gas de escape (4)
- simultáneamente con la disposición del tubo exterior (10) dentro de la brida de salida (8) - es introducido con un ajuste fijo ligero en la abertura de paso (29).