Napfförmiger Körper und Verfahren zu dessen Herstellung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines napfförmigen Körpers (1), dessen Rand (2) einen Flansch (3) aufweist und in einer Ebene (E) liegt, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung (L) des napfförmigen Körpers (1) stehenden Ebene (F) geneigt ist. Für eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Herstellung umfasst das Verfahren die Schritte: Herstellen eines Hohlkörpers (5) durch einen Tiefziehvorgang, durch den im Mantel (6) des Hohlkörpers (5) ein umlaufender Absatz (7) geformt wird, der zwischen zwei Mantelabschnitten (8, 9) verläuft und in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung (R) des Tiefziehvorganges stehenden Ebene (F) geneigt ist, und Durchtrennen des Hohlkörpers (5) entlang des Absatzes (7), um den napf-förmigen Körper (1) zu erhalten, wobei der Flansch (2) des napfförmigen Körpers (1) durch zumindest einen Teil des Absatzes (7) gebildet wird.
Die Erfindung betrifft auch einen napfförmigen, aus einem Stück tiefgezogenen Körper, ein Bauteil mit einem Gehäuse und eine Tiefziehvorrichtung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines napfförmigen Körpers, dessen Rand einen Flansch aufweist und in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung des napfförmigen Körpers stehenden Ebene geneigt ist. Die Erfindung betrifft auch einen napfförmigen, aus einem Stück tiefgezogenen Körper, ein Bauteil mit einem Gehäuse und eine Tiefziehvorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers.

[0002] Die DE 10 2005 045 727 B4 offenbart ein Tiefziehverfahren zur Herstellung eines Hohlteiles. Die beiden Werkzeughälften einer Tiefziehmaschine werden während des Tiefziehvorgangs in einer ungeradlinigen Relativbewegung zueinander bewegt. Dabei wird eine Werkzeughälfte durch Hubzylinder verlagert. An dem entstehenden Blechbauteil ist kein Flansch vorgesehen. Ein derartiges Tiefziehverfahren ist aufgrund der komplexen Relativbewegung zwischen den Werkzeughälften sehr aufwändig und erfordert eine exakte Steuerung des Bewegungsablaufes sowie eine konstruktionell aufwändige Aufhängung der einen Werkzeughälfte.

[0003] Die JP 3 090 234 A offenbart ein zylindrisches Gehäuse aus Metall mit einem Boden. Das Gehäuse wird durchtrennt, sodass ein schräg verlaufender Rand entsteht. Anschließend wird der Hohlkörper in eine Vorrichtung gebracht, in der seine Wand mittels eines bogenförmigen Formwerkzeuges in eine bogenförmige Form gebracht wird. Der entstehende Hohlkörper weist keinen Flansch auf.

[0004] Im Stand der Technik besteht der Bedarf an napfförmigen Körpern, deren Umrandung durch einen Flansch gebildet wird. Derartige Körper werden u.a. dazu verwendet, um Teile eines Gehäuses zu bilden. Mit ihrem Flansch liegen sie am Flansch eines gegenüberliegenden Gehäuseteiles oder Rohres an, so dass ein (dicht) abgeschlossenes Gehäuse gebildet werden kann. Ein Anwendungsbeispiel ist die Fertigung von Schalldämpfern für Fahrzeuge, z.B. eines Turbo-Lader Schalldämpfers. Hier werden Resonatorkammern durch ein Gehäuse gebildet, das den Schalldämpfer nach außen hin luftdicht abdichtet. Im Bereich der aneinander liegenden Flansche zweier napfförmiger Gehäuseteile kann eine zuverlässige und luftdichte Verbindung hergestellt werden.

[0005] Aufgrund des zunehmenden Erfordernisses platzsparender Bauweise ist es oft erforderlich, Bauteile abgewinkelt bzw. um die Ecke zu bauen. Hier wird z.B. ein Richtungswechsel eines Strömungskanals nicht mehr ausschließlich durch zwischen den einzelnen Bauteilen verlaufenden Rohren oder Leitungen bewerkstelligt, sondern ein Richtungswechsel wird bereits durch den Bauteil selbst bewirkt. Zu diesem Zweck hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Gehäuseteile derart zu konfigurieren, dass ein Richtungswechsel durch die besondere geometrische Form von Gehäuseteilen und deren Zusammensetzung erreicht wird.

[0006] Aufgrund dieser komplexeren geometrischen Formen gestaltet sich auch deren Herstellungsverfahren kompliziert und erfordert eine Vielzahl komplexer Bearbeitungsschritte bzw. macht es unumgänglich, dass ein derartiger Gehäuseteil aus mehreren Stücken zusammengesetzt werden muss bzw. nicht mehr einstückig hergestellt werden kann.

[0007] Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Napfes bzw. napfförmigen Körpers bereitzustellen, der insbesondere in der Fahrzeugtechnik und dort insbesondere für Schalldämpfer eingesetzt werden kann. Dabei sollen die Herstellungskosten reduziert und damit auch der Preis für einen Bauteil, der einen napfförmigen Körper umfasst, verringert werden. Das Verfahren soll zuverlässig und mit grundsätzlich bekannten Methoden durchführbar sein. Mit dem Verfahren soll es möglich sein, hochqualitative und exakt dimensionierte Werkstücke ohne großen Aufwand herzustellen.

[0008] Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erreicht durch die Schritte: Herstellen eines Hohlkörpers durch einen Tiefziehvorgang, durch den im Mantel des Hohlkörpers ein umlaufender Absatz geformt wird, der zwischen zwei Mantelabschnitten verläuft und in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung des Tiefziehvorganges stehenden Ebene geneigt ist, und Durchtrennen des Hohlkörpers entlang des Absatzes, um den napfförmigen Körper zu erhalten, wobei der Flansch des napfförmigen Körpers durch zumindest einen Teil des Absatzes gebildet wird.

[0009] Ein großer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein geometrisch komplexer Körper auf einfache Weise und vor allem einstückig herstellbar ist. Die Herausforderung (Flansch ist nicht orthogonal zur Ziehrichtung und die Napfhöhe ist normalerweise zu hoch, um es in einem Zug zu fertigen) bestand darin, einen Napf oder napfförmigen Körper herzustellen, dessen Rand einen Flansch ausbildet und in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung des napfförmigen Körpers stehenden Ebene geneigt ist.

[0010] Gemäß Erfindung sind dazu lediglich ein Tiefziehvorgang und ein Durchtrennvorgang erforderlich. Mit dem Tiefziehvorgang wird der zukünftige Flansch des napfförmigen Körpers als Absatz im Mantel eines Hohlkörpers (Zwischenprodukt) geformt. Der im Mantel des Hohlkörpers eine Stufe bildende und schräg verlaufende Absatz trennt einen ersten Mantelabschnitt kleineren Durchmessers bzw. Querschnitts von einem zweiten Mantelabschnitt größeren Durchmessers bzw. Querschnittes. Mit dem Durchtrennen des Hohlkörpers entlang des Absatzes wird der Absatz bzw. ein Teil desselben zu einem Flansch, der in Bezug auf die Achse des napfförmigen Körpers schräg steht. Jener Mantelabschnitt, der an den Boden des Hohlkörpers anschließt bildet nach dem Vorgang des Durchtrennens die Wand des napfförmigen Körpers. Beim Durchtrennen wird ein Mantelabschnitt vom anderen Mantelabschnitt vollständig abgetrennt.

[0011] Das Durchtrennen kann mittels eines Schneidwerkzeuges, z.B. einer mechanischen Säge, eines Stanzwerkzeuges oder einer Laserschneidvorrichtung, bewerkstelligt werden.

[0012] Der Durchtrennvorgang kann von der Art sein, dass der gesamte Absatz des (ursprünglichen) Hohlkörpers den Flansch des napfförmigen Körpers bildet. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass nur ein Teil oder ein Abschnitt des Absatzes den Flansch bildet.

[0013] Die Richtung der axialen Erstreckung entspricht (aus der Sicht des napfförmigen Körpers gesehen) der Tiefziehrichtung. Die axiale Erstreckung entspricht der Längsachse des napfförmigen Körpers, die im Falle eines zylinderförmigen Körpers der Zylinderachse entspricht. Diese Achse wird auch dann als Längsachse bezeichnet, wenn die axiale Erstreckung kleiner ist als die radialen Dimensionen des napfförmigen Körpers, wenn also z.B. die Höhe des Zylinders geringer ist als sein Durchmesser. Anstelle eines kreisförmigen Querschnitts (Zylinder) könnte der Hohlkörper bzw. der napfförmige Körper auch ovalen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.

[0014] Bevorzugt ist die Tiefziehrichtung während des Tiefziehvorganges geradlinig. Es bedarf somit lediglich einer einfachen linearen Relativbewegung zwischen Stempel und Matrize einer

[0015] Tiefziehvorrichtung. Die Längsachse des Hohlkörpers und des aus diesem entstehenden napfförmigen Körpers sind demnach ebenfalls geradlinig.

[0016] Bevorzugt wird der Hohlkörper in einem einzigen Zug tiefgezogen. Bei entsprechender Ausbildung der Tiefziehwerkzeuge kann dadurch die Anzahl der Bearbeitungsschritte gering gehalten werden.

[0017] Bevorzugt wird der Hohlkörper aus einem Blechteil, vorzugsweise aus einem ebenen Blechzuschnitt, tiefgezogen. Zur Herstellung der komplexen geometrischen Form des napfförmigen Körpers ist lediglich ein einzelnes Blechstück erforderlich. Der entstehende Napf ist aus einem Stück gezogen. Boden, Wände und Flansch hängen somit einstückig zusammen.

[0018] Bevorzugt ist die Ebene, in der der Absatz verläuft, zu der senkrecht zur Tiefziehrichtung ausgerichteten Ebene um einen Winkel β von zumindest 10° geneigt. Bei einem zu fertigenden Gehäusebauteil aus zwei erfindungsgemäßen napfförmigen Körpern kann dadurch ein Richtungswechsel oder eine Konstruktion, um die Ecke' von zumindest 20° erfolgen. Um z.B. einen Richtungswechsel von 45° zu erreichen, eignet sich daher ein Winkel β von etwa 22,5°

[0019] Bevorzugt ist der napfförmige Körper zylinderförmig, wobei die axiale Erstreckung der Zylinderachse entspricht. Der Querschnitt normal zur Richtung der axialen Erstreckung ist somit kreisförmig, wodurch sich ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Volumen zu Oberfläche ergibt. Zylinderförmige Hohlkörper sind einfach handhabbar und auch leicht tiefzuziehen. Alternativ wären auch Formen mit ellipsenförmigem oder ovalem Querschnitt denkbar. Auch an den Ecken abgerundete Rechtecksquerschnitte sind grundsätzlich möglich.

[0020] Bevorzugt liegt der Boden des napfförmigen Körpers in einer Ebene, die zu der senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung des napfförmigen Körpers stehenden Ebene geneigt ist, wobei vorzugsweise die Ebene, in der der Boden des napfförmigen Körpers liegt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene, in der der Flansch verläuft, ist. Durch diese Maßnahme können alternative Formen napfförmiger Körper verwirklicht werden, die je nach Platzbedarf geometrisch optimiert werden können. Die Richtung der axialen Erstreckung bzw. die Längsachse ist in diesem Fall weder zum Boden noch zu der Ebene des Flansches orthogonal.

[0021] Bevorzugt werden im Boden und/oder in der Wand des napfförmigen Körpers Ausnehmungen eingebracht, insbesondere für Zu- oder Ableitungen oder Resonatorkammeröffnungen (im Falle eines Schalldämpfers). Der napfförmige Körper wird auf diese Weise weiterverarbeitet, um für spezielle Anwendungen zur Verfügung zu stehen. Durch Entfernen des Bodens kann der napfförmige Körper auch in ein Rohrstück umgewandelt werden.

[0022] Bevorzugt wird der Hohlkörper in zumindest zwei Zügen tiefgezogen wird, insbesondere, wenn die Höhe des Hohlkörpers gleich groß oder größer ist als sein Durchmesser. Wie oben beschrieben ist das Verfahren insbesondere auch dann besonders geeignet, wenn der Hohlkörper nicht in einem Zug hergestellt werden kann, sondern mehrere Züge erforderlich sind. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Verhältnis zwischen der Höhe des Hohlkörpers und seinem Durchmesser einen für den Tiefziehvorgang kritischen Wert erreicht.

[0023] Bevorzugt erfolgt das Durchtrennen des Hohlkörpers entlang des Absatzes durch einen Stanzvorgang. Der Vorteil besteht darin, dass hier durch einen einzigen und einfachen Bewegungsablauf eines Stanzwerkzeuges der napförmige Körper aus dem Hohlkörper geschnitten werden kann.

[0024] Bevorzugt wird der Stanzvorgang in derselben Vorrichtung durchgeführt, in der auch der Tiefziehvorgang stattfindet, und wird das Stanzwerkzeug während des Stanzvorganges in einer Richtung bewegt, die der Tiefziehrichtung entspricht. Das Durchtrennen des Hohlkörpers erfolgt somit zusammen mit dem Tiefziehvorgang in ein und demselben Prozess. Dadurch, dass der Stanzvorgang durch eine Bewegung des Stanzwerkzeuges in Tiefziehrichtung erfolgt, muss der Hohlkörper nach dem Tiefziehvorgang nicht wesentlich umpositioniert werden. Er verbleibt in der Tiefziehvorrichtung und wird in dieser durchtrennt, sodass als fertiges Produkt der napfförmige Körper direkt aus der Tiefziehvorrichtung entnommen werden kann bzw. aus dieser herausfällt.

[0025] Das Ziel der Erfindung wird auch mit einem napfförmigen, aus einem Stück tiefgezogenen Körper, dessen Rand durch einen Flansch gebildet wird und in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung des napfförmigen Körpers stehenden Ebene geneigt ist, erreicht. Der napfförmige Körper umfasst einstückig Boden, Wand und Flansch. Es reicht ein einzelnes Blechstück, aus dem der erfindungsgemäße napfförmige Körper geformt wird.

[0026] Bevorzugt ist der napfförmige Körper zylinderförmig, wobei die Richtung der axialen Erstreckung der Zylinderachse entspricht. Der Querschnitt normal zur Richtung der axialen Erstreckung ist somit kreisförmig, wodurch sich ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Volumen zu Oberfläche ergibt. Zylinderförmige Hohlkörper sind einfach handhabbar und auch leicht tiefzuziehen.

[0027] Bevorzugt liegt der Boden des napfförmigen Körpers in einer Ebene, die zu der senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung des napfförmigen Körpers stehenden Ebene geneigt ist, wobei vorzugsweise die Ebene, in der der Boden des napfförmigen Körpers liegt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene, in der der Flansch verläuft, ist.

[0028] Der napfförmige Körper ist dabei bevorzugt nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen für das Herstellverfahren hergestellt.

[0029] Das Ziel wird auch mit einem Bauteil, insbesondere einem Schalldämpfer, erreicht, das ein Gehäuse aufweist, wobei das Gehäuse durch zumindest einen napfförmigen Körper nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen gebildet wird.

[0030] Bevorzugt umfasst das Gehäuse zumindest zwei napfförmige Körper, die mit ihren Flanschen aneinander liegen, wobei die Richtungen der axialen Erstreckungen bzw. Längsachsen der napfförmigen Körper zueinander geneigt sind. Dadurch kann eine durch die Flansche vermittelte dichtende Verbindung bei gleichzeitigem Richtungswechsel z.B. eines Strömungskanales (z.B. für verdichtete Luft oder Abgase) erzeugt werden.

[0031] Das Ziel wird auch mit einer Tiefziehvorrichtung zur Herstellung eines Hohlkörpers durch einen Tiefziehvorgang entlang einer Tiefziehrichtung, mit einem Stempel und einer Matritze, erreicht, wobei an der Außenwand des Stempels und an der Außenwand der Matritze jeweils ein umlaufender Absatz ausgebildet ist, der in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung des Tiefziehvorganges ausgerichteten Ebene geneigt ist.

[0032] Bevorzugt ist die Tiefziehrichtung der Tiefziehvorrichtung geradlinig ist, wodurch ein einfacher linearer Bewegungsablauf zwischen Stempel und Matrize ausreicht.

[0033] Bevorzugt umfasst die Tiefziehvorrichtung ein Stanzwerkzeug, das zur Durchführung eines Stanzvorganges in Tiefziehrichtung bewegbar ist, wodurch die Verfahrenschritte in einer einzigen Vorrichtung durchführbar sind.

[0034] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0035] Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1

einen Hohlkörper, aus dem der napfförmige Körper geschnitten werden kann;

Fig. 2

die Herstellung eines Hohlkörpers in einer Tiefziehvorrichtung;

Fig. 3

die Tiefziehvorrichtung aus Fig. 2 mit in die Matrize geschobenem Stempel;

Fig. 4

das Durchtrennen des Hohlkörpers entlang des Absatzes mit einem Schneidwerkzeug;

Fig. 5

den Hohlkörper nach der Durchtrennung;

Fig. 6

den erfindungsgemäßen napfförmigen Körper;

Fig. 7

einen erfindungsgemäßen Bauteil, dessen Gehäuse aus zwei napfförmigen Körpern zusammengesetzt ist;

Fig. 8

eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 9

eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen napfförmigen Körpers;

Fig. 10

eine Tiefziehvorrichtung mit einem Stanzwerkzeug.

[0036] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

[0037] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Erfindung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

[0038] Fig. 1 zeigt einen Hohlkörper 5 als Zwischenprodukt bei der Herstellung eines napfförmigen Körpers 1 wie er in Fig. 5 und 6 dargestellt ist. Der Hohlkörper 5 wird durch einen Tiefziehvorgang in einer Tiefziehvorrichtung hergestellt. Dabei wird im entstehenden Mantel 6 des Hohlkörpers 5 ein umlaufender Absatz 7 geformt. Dieser verläuft zwischen einem ersten Mantelabschnitt 8 und einem zweiten Mantelabschnitt 9 und liegt im Wesentlichen in einer Ebene, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung R des Tiefziehvorganges stehenden Ebene F geneigt ist (Fig. 4).

[0039] Der an den Boden 10 des Hohlkörpers 5 anschließende erste Mantelabschnitt 8 hat einen geringeren Durchmesser bzw. Querschnitt als der vom Boden 10 abgewandte zweite Mantelabschnitt 9. Der Absatz 7 bildet eine schräg verlaufende Stufe im Mantel 6.

[0040] Fig. 2 und 3 zeigen in schematischen Darstellungen den Tiefziehvorgang, bei dem Stempel 13 und Matrize 14 einer Tiefziehvorrichtung 15 relativ zueinander bewegt werden, um aus einem ebenen Blechteil 4 (insbesondere Stahlblech, vorzugsweise Edelstahlblech) den Hohlkörper 5 gemäß Fig. 1 zu formen. Um den umlaufenden Absatz 7 im Mantel des Hohlkörpers 5 zu bilden, weist der Stempel 13 einen oberen Stempelabschnitt 13a mit größerem Durchmesser bzw. Querschnitt und einen unteren Stempelabschnitt 13b mit geringerem Durchmesser bzw. Querschnitt auf. Die Stempelabschnitte 13a, 13b werden durch einen umlaufenden, eine Stufe bildenden Absatz 13c getrennt. Korrespondierend weist die Matrize 14 einen oberen Matrizenabschnitt 14a mit größerem Durchmesser bzw. Querschnitt und einen unteren Matrizenabschnitt 14b mit geringerem Durchmesser bzw. Querschnitt auf. Die Matrizenabschnitte 14a, 14b sind durch einen umlaufenden, eine Stufe bildenden Absatz 14c voneinander getrennt.

[0041] Die umlaufenden Absätze 13c, 14c verlaufen im Wesentlichen in einer Ebene, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung R der Tiefziehvorrichtung 15 ausgerichteten Ebene F geneigt ist (vorzugsweise um einen Winkel von zumindest 10° und je nach gewünschter Dimensionierung des herzustellenden Napfes). Die bevorzugte Tiefziehrichtung R ist geradlinig bzw. linear.

[0042] Bevorzugt ist, wenn der Hohlkörper 5 (aus einem ebenen Blechstück, insbesondere Edelstahlblech) in einem einzigen Zug tiefgezogen wird.

[0043] Der Hohlkörper 5, der napfförmige Körper 1 und die entsprechenden Tiefziehwerkzeuge (Stempel 13 und Matrize 14) sind bevorzugt zylinderförmig. Dabei fällt die Richtung der axialen Erstreckung mit der der Zylinderachse zusammen bzw. steht parallel zu dieser.

[0044] Fig. 4 zeigt nun den nachfolgenden Schritt des Durchtrennens des Hohlkörpers 5 entlang des Absatzes 7, um den napfförmigen Körper 1 zu erhalten. Dabei wird aus dem Absatz 7 oder eines Teils davon der Flansch 2 des napfförmigen Körpers 1. Dabei entsteht ein erfindungsgemäßer, aus einem Stück tiefgezogener napfförmiger Körper 1, dessen Rand 2 einen Flansch 3 aufweist und im Wesentlichen in einer Ebene E verläuft, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung L des napfförmigen Körpers 1 stehenden Ebene F geneigt ist.

[0045] Ein derartiger Körper ist in Fig. 5 und 6 dargestellt, wobei nun der erste Mantelabschnitt 8 des Hohlkörpers 5 die Wand 11 des napfförmigen Körpers 1 bildet.

[0046] Die Ebene E, in der der Absatz 7 liegt, ist zu der senkrecht zur Tiefziehrichtung R ausgerichteten Ebene F um einen Winkel β von zumindest 10° geneigt. In der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform beträgt dieser Winkel etwa 22,5°.

[0047] In weiteren Bearbeitungsschritten können im Boden 10 und/oder in der Wand 11 des napfförmigen Körpers 1 Ausnehmungen eingebracht werden, insbesondere für Zu- oder Ableitungen oder Resonatorkammeröffnungen (im Falle eines Schalldämpfers). Dies kann ähnlich wie das Durchtrennen des Hohlkörpers 5 mittels eines Schneidwerkzeuges 16 (Fig. 4), vorzugsweise mittels eines Laserbearbeitungswerkzeuges, erfolgen.

[0048] Fig. 7 zeigt schematisch und ohne Zu- und Ableitungen einen erfindungsgemäßen Bauteil 12 (z.B. in Form eines Schalldämpfers) mit einem Gehäuse, welches aus zwei erfindungsgemäßen napfförmigen Körpern 1, die mit ihren Flanschen 3 aneinander liegen, zusammengesetzt ist. Die Richtungen der axialen Erstreckungen L bzw. Längsachsen der napfförmigen Körper 1 sind dabei zueinander geneigt, wodurch ein entlang der Achse L verlaufender Strömungskanal einen Richtungswechsel erfährt. Im vorliegenden Fall ist der Flansch 3 eines jeweiligen Körpers 1 um 22,5° geneigt, sodass sich im Bauteil 12 ein Knick von 45° ergibt, d.h. zwei Näpfe zusammen ergeben eine Kammer mit 45°-Knick.

[0049] Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Boden 10 des napfförmigen Körpers 1 in einer Ebene liegt, die zu der senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung L des napfförmigen Körpers 1 stehenden Ebene F geneigt ist. In dieser besonderen Ausgestaltung ist die Ebene, in der der Boden 10 des napfförmigen Körpers 1 liegt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene E, in der der Flansch 2 verläuft. Ein aus solchen Körpern 1 analog zu Fig. 7 zusammengesetzter Bauteil ist in hohem Maße platzsparend und kompakt aufgebaut.

[0050] Fig. 10 zeigt schließlich als bevorzugte Ausführungsform die Tiefziehvorrichtung 15 aus den Fig. 2 und 3 zusätzlich mit einem in der Tiefziehvorrichtung 15 integrierten Stanzwerkzeug 17, das zur Durchführung eines Stanzvorganges in Tiefziehrichtung R bewegbar ist und an seiner schräg verlaufenden Unterseite eine umlaufende Schneide aufweist. Der Stempel 13 befindet sich inzwischen in einer Warteposition. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass Tiefziehvorgang und Durchtrennen in ein und derselben Vorrichtung durchgeführt werden, wodurch der Fertigungsprozess zeitlich und im Hinblick auf den erforderlichen Aufwand gestrafft und somit kostengünstiger gestalltet werden kann.

Bezugszeichenaufstellung

[0051] 

1

Napfförmiger Körper

2

Rand

3

Flansch

4

Blechteil

5

Hohlkörper

6

Mantel

7

Absatz

8

Erster Mantelabschnitt

9

Zweiter Mantelabschnitt

10

Boden

11

Wand

12

Bauteil

13

Stempel

13a

oberer Stempelabschnitt

13b

unterer Stempelabschnitt

13c

Absatz

14

Matrize

14a

oberer Matrizenabschnitt

14b

unterer Matrizenabschnitt

14c

Absatz

15

Tiefziehvorrichtung

16

Schneidwerkzeug

17

Stanzwerkzeug

L

axiale Erstreckung

R

Tiefziehrichtung

E

Ebene

F

Ebene

β

Winkel

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines napfförmigen Körpers (1), dessen Rand (2) einen Flansch (3) aufweist und in einer Ebene (E) verläuft, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung (L) des napfförmigen Körpers (1) stehenden Ebene (F) geneigt ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Herstellen eines Hohlkörpers (5) durch einen Tiefziehvorgang, durch den im Mantel (6) des Hohlkörpers (5) ein umlaufender Absatz (7) geformt wird, der zwischen zwei Mantelabschnitten (8, 9) im Wesentlichen in einer Ebene verläuft, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung (R) des Tiefziehvorganges stehenden Ebene (F) geneigt ist, und

- Durchtrennen des Hohlkörpers (5) entlang des Absatzes (7), um den napfförmigen Körper (1) zu erhalten, wobei der Flansch (2) des napfförmigen Körpers (1) durch zumindest einen Teil des Absatzes (7) gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehrichtung (R) während des Tiefziehvorganges geradlinig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) in einem einzigen Zug tiefgezogen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) aus einem Blechteil (4), vorzugsweise aus einem ebenen Blechzuschnitt, tiefgezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene (E), in der der Absatz (7) liegt, zu der senkrecht zur Tiefziehrichtung (R) ausgerichteten Ebene (F) um einen Winkel (β) von zumindest 10° geneigt ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der napfförmige Körper (1) zylinderförmig ist, wobei die axiale Erstreckung (L) der Zylinderachse entspricht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10) des napfförmigen Körpers (1) in einer Ebene liegt, die zu der senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung (L) des napfförmigen Körpers (1) stehenden Ebene (F) geneigt ist, wobei vorzugsweise die Ebene, in der der Boden (10) des napfförmigen Körpers (1) liegt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene (E), in der der Flansch (2) verläuft, ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden (10) und/oder in der Wand (11) des napfförmigen Körpers (1) Ausnehmungen eingebracht werden, insbesondere für Zu- oder Ableitungen oder Resonatorkammeröffnungen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (5) in zumindest zwei Zügen tiefgezogen wird, insbesondere, wenn die Höhe des Hohlkörpers (5) gleich groß oder größer ist als sein Durchmesser.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen des Hohlkörpers (5) entlang des Absatzes (7) durch einen Stanzvorgang erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzvorgang in derselben Vorrichtung durchgeführt wird, in der auch der Tiefziehvorgang stattfindet, und dass das Stanzwerkzeug (17) während des Stanzvorganges in einer Richtung bewegt wird, die der Tiefziehrichtung (R) entspricht.

12. Napfförmiger, aus einem Stück, insbesondere einem Blechstück tiefgezogener Körper (1), dessen Rand (2) durch einen Flansch (3) gebildet wird und in einer Ebene (E) liegt, die zu einer senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung (L) des napfförmigen Körpers (1) stehenden Ebene (F) geneigt ist.

13. Napfförmiger Körper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der napfförmige Körper (1) zylinderförmig ist, wobei die axiale Erstreckung (L) der Zylinderachse entspricht.

14. Napfförmiger Körper nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10) des napfförmigen Körpers (1) in einer Ebene liegt, die zu der senkrecht zur Richtung der axialen Erstreckung (L) des napfförmigen Körpers (1) stehenden Ebene (F) geneigt ist, wobei vorzugsweise die Ebene, in der der Boden (10) des napfförmigen Körpers (1) liegt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene (E), in der der Flansch (2) verläuft, ist.

15. Bauteil mit einem Gehäuse, insbesondere Schalldämpfer, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durch zumindest einen napfförmigen Körper (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 gebildet wird.

16. Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse zumindest zwei napfförmige Körper (1) umfasst, die mit ihren Flanschen (3) aneinander liegen, wobei die Richtungen der axialen Erstreckungen (L) der napfförmigen Körper (1) zueinander geneigt sind.

17. Tiefziehvorrichtung (15) zur Herstellung eines Hohlkörpers (5) durch einen Tiefziehvorgang entlang einer Tiefziehrichtung (R), mit einem Stempel (13) und einer Matritze (14), dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenwand des Stempels (13) und an der Außenwand der Matritze (14) jeweils ein umlaufender Absatz (13c, 14c) ausgebildet ist, der in einer Ebene liegt, die zu einer senkrecht zur Tiefziehrichtung (R) des Tiefziehvorganges ausgerichteten Ebene (F) geneigt ist.

18. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehrichtung (R) der Tiefziehvorrichtung (15) geradlinig ist.

19. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehvorrichtung (15) ein Stanzwerkzeug (17) umfasst, das zur Durchführung eines Stanzvorganges in einer Richtung bewegbar ist, die der Tiefziehrichtung (R) entspricht.

Zeichnung