BR102016006493B1

BR102016006493B1 - Arranjo de conexão de tubo para a conexão de duas extremidades de tubo, particularmente de duas extremidades de tubo dispostas em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, linha de gases de escape de um motor de combustão interna e veículo comercial

Info

Publication number: BR102016006493B1
Application number: BR102016006493-7A
Authority: BR
Inventors: Jens Türk; Michael Schobig
Original assignee: Man Truck & Bus Ag
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2022-02-15
Also published as: US10550752B2; RU2016118212A; DE102015006024A1; RU2709403C2; BR102016006493A2; EP3093545B1; EP3093545A1; RU2016118212A3; CN106150649A; US20160333765A1; CN106150649B

Abstract

ARRANJO DE CONEXÃO DE TUBO PARA CONECTAR DUAS EXTREMIDADES DE TUBO, EM PARTICULAR DE DUAS EXTREMIDADES DE TUBO EM UMA LINHA DE GASES DE ESCAPE DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA, LINHA DE GASES DE ESCAPE DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA E VEÍCULO COMERCIAL A invenção refere-se a um arranjo de conexão de tubo (1) para a conexão de duas extremidades de tubo (2, 3), particularmente de duas extremidades de tubo dispostas em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, com duas extremidades de tubo (2, 3) alinhadas axialmente e/ou espaçadas uma da outra, as quais possuem na sua superfície periférica exterior, respectivamente, um segmento esférico elevado (7) circunferencial em forma anelar, em que ambas as extremidades de tubo (2, 3) com seus segmentos esféricos elevados (7) são admitidas de tal maneira em um tubo de conexão (8) que abrange as extremidades de tubo (2, 3) no lado externo em um segmento de sobreposições, que o segmento esférico elevado (7) circulando radial e circunferencialmente, respectivamente em uma zona de contato de segmento esférico (16), encostam-se a uma parede interna (9) do tubo de conexão (8).

Description

[0001] A invenção refere-se a um arranjo de conexão de tubopara a conexão de duas extremidades de tubo, particularmente de duas extremidades de tubo dispostas em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Além disso, a invenção refere-se a uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna de um veículo, particularmente de um veículo comercial, com um arranjo de conexão de tubo, bem como um veículo comercial com tal linha de gases de escape.

[0002] Em um arranjo de conexão de tubo em uma corrente degases de escape de um motor de combustão interna é considerado, particularmente, a expansão operacional térmica de tubo, por meio da qual as duas extremidades de tubo são deslocadas de frente uma a outra. Além de tal deslocamento axial, podem aparecer erros de ângulos e deslocamentos de eixo no arranjo de conexão. Para compensar tais tolerâncias de posição, é vulgarmente conhecido, que as extremidades de tubo associadas são dispostas alinhadas axialmente uma a outra e espaçadas e são conectadas firmemente por meio de um equipamento de tubo de conexão, o qual, no caso de movimentos relativos das extremidades de tubo, pode ser deformado e/ou deslocado. Para tais equipamentos de compensação de tubo de conexão, são conhecidos, por exemplo, respectivamente, compensadores conectados de tubo ondulado ou compensadores de elastômero, em particular compensadores de borracha de silicone, ou também conectadores conectados em ambas extremidades de tubo. Tais equipamentos de tubo de conexão firmemente conectados são, na maioria das vezes, em comparação com elevados esforços térmicos, como pode ocorrer em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, menos resistente do que os tubos utilizados, de tal maneira que podem formar pontos fracos com a possibilidade de vazamentos.

[0003] A partir da EP 2273175 B1, um arranjo para a conexãode duas extremidades de tubo é conhecido, em que as duas extremidades de tubo são espaçadas com uma fresta axial e são de tal maneira conectadas por meio de uma peça de tubo de conexão em um conector, que a peça de tubo de conexão é inserida, respectivamente, no interior da extremidade de tubo com um segmento axial de extremidade fortemente encostado nas duas regiões de extremidade de tubo. Assim, nesse caso, uma conexão estanque termicamente expansível e compensadora de tolerâncias de posição é criada para a conexão das extremidades de tubo em um sistema de gases de escape de motor. A peça de tubo de conexão, nesse caso, deve consistir a partir de uma liga endurecível por precipitação. Ademais, as superfícies externas da peça de tubo de conexão possuem um revestimento resistente ao desgaste. Tal revestimento galvanizado resistente ao desgaste é também conhecido a partir do EP 2096194 A2.

[0004] Uma construção semelhante com um revestimentoresistente ao desgaste na superfície externa do tubo de conexão é também conhecido a partir do EP 2154408 B1.

[0005] A partir do DE 10 2010 045 986 A1, tais disposiçõessituadas no interior do tubo de conexão também são conhecidos, ao mesmo tempo, no entanto, os tubos de conexão situados no exterior, nos quais as extremidades de tubo se encostam nas paredes internas de tubo de conexão em uma conexão ampla e plana de contato. Neste caso, as extremidades de tubo podem possuir, na sua superfície periférica externa, respectivamente, um segmento esférico elevado circunferencial em forma anelar, em que as regiões atribuídas de parede interna do tubo situado no exterior de conexão possuem uma configuração esférica correspondente, a fim de criar uma conexão plana de contato.

[0006] Um tubo de conexão situado no exterior é tambémconhecido a partir do DE 1 49 11 70 A que apresenta um tubo maleável de conexão, em que as extremidades cilíndricas de tubo são providas com as chamadas superfícies esféricas, as quais se encostam em uma superfície interna esférica correspondente do tubo de conexão.

[0007] Uma desvantagem de todos esses arranjos conhecidosde tubo de conexão é que, em grande parte, a fabricação e montagem são muito dispendiosas e, além disso, as tolerâncias de posição não podem ser compensadas até a dimensão desejada.

[0008] Em contrapartida, é a tarefa da presente invenção criarum arranjo de conexão de tubo para a conexão das extremidades de tubo de dois tubos, particularmente de dois tubos dispostos em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, em que é relativamente simples tanto a técnica de produção quanto a técnica de montagem e que também é capaz de compensar, em um funcionamento fiável, tolerâncias de posição em uma ampla extensão.

[0009] Essa tarefa é solucionada com as características dasreivindicações independentes. Disposições vantajosas são o objeto das reivindicações dependentes relacionadas.

[0010] De acordo com a reivindicação 1 é provido um arranjo deconexão de tubo para a conexão de duas extremidades de tubo, particularmente de duas extremidades de tubo dispostas em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna, em que os tubos possuem duas extremidades de tubo alinhadas axialmente entre si e/ou espaçadas uma da outra, as quais possuem, na sua superfície periférica exterior, respectivamente, um segmento esférico elevado circunferencial em forma anelar, em que ambas as extremidades de tubo, com seus segmentos esféricos elevados, são de tal maneira admitidas em um tubo de conexão que abrange as extremidades de tubo no lado externo em um segmento de sobreposições, que o segmento esférico circula radial e circunferencialmente, respectivamente, em uma zona de contato de segmento esférico, em que encosta em uma parede interna do tubo de conexão. De acordo com a invenção, é provido que os segmentos esféricos elevados encostam-se à zona de contato de segmento esférico, respectivamente, ao longo de uma linha circular e, assim, em um sistema em forma de linha circular na parede interna do tubo de conexão. Este é então o caso, quando o diâmetro dos segmentos esféricos é executado igual ao diâmetro interno do tubo de conexão na zona de contato associada de segmento esférico.

[0011] Um tal contato apenas em forma de linha circular dossegmentos esféricos elevados nas extremidades de tubo na parede interna do tubo de conexão permite, por um lado, uma formação de uma conexão adequadamente firme entre o tubo de conexão e a extremidade de tubo e, além disso, permite a compensação das tolerâncias de posição como, por exemplo, erros de ângulos, deslocamentos de eixo e/ou deslocamentos de comprimento, particularmente em uma grande dimensão, uma vez que possibilita particularmente bem o contato em forma de linha circular, mantendo a conexão firme de contato na parede interna do tubo de conexão para desviar as extremidades de tubo com um ângulo de inclinação relativamente grande. Por outro lado, um tal contato em forma de linha circular é, ao contrário de uma conexão bidimensional de contato, menos propenso a redundância causadora de fugas por meio de, por exemplo, imprecisões de produção relacionadas à tolerância e/ou imprecisões termicamente relacionadas durante a operação. Além disso, a conexão de tubo, de acordo com a invenção, pode ser fabricada, em termos de montagem, de uma maneira mais rápida e fácil com o tubo de conexão situado no exterior e, lá somente, um segmento incluso esférico da extremidade de tubo em um contato em forma de linha circular.

[0012] O tubo de conexão em si pode possuir, em princípio,qualquer forma desejada, por exemplo, pode ser configurada como um tubo ondulado, enquanto é assegurado que a parede interna do tubo de conexão para o sistema em forma de linha circular dos segmentos esféricos elevados, na parede interna do tubo de conexão, é configurada plana e cilíndrico-circular pelo menos na zona de contato de segmento esférico, com o diâmetro interno de parede interna correspondente essencialmente à zona de contato de segmento esférico que encosta de forma linear. Entende-se que o diâmetro externo definido de segmento esférico por meio do contato em forma de linha circular, na parede interna do tubo de conexão, enquanto que o diâmetro interno da parede interna associado de tal modo corresponde que ocorre uma conexão suficientemente firme de contato do segmento esférico elevado na parede interna, ou seja, explicitamente deve abranger um tamanho desproporcionado determinado para proporcionar uma conexão suficientemente funcionalmente fiável e à prova de gás de encaixe por pressão.

[0013] Por exemplo, este tamanho desproporcionado necessáriopara um encaixe por pressão pode ser efetuado por meio de um revestimento correspondente e/ou formação das superfícies de contato mutuamente associadas a partir de um material resistente ao desgaste. Isto é, a parede interna do tubo de conexão pode ser fabricada, pelo menos na zona de contato de segmento esférico e/ou a superfície externa de segmento esférico, a partir de um material duradouramente resistente ao desgaste, ou pode ser revestida com um tal material.

[0014] De acordo com uma outra disposição particularmentepreferida, a parede interna do tubo de conexão é configurada continuamente plana e cilíndrico-circular com um diâmetro interno continuamente idêntico. Tal geometria da parede interna pode ser simples e econômica de fabricar.

[0015] Para facilitar a introdução dos segmentos esféricos naextremidade de tubo, pode ser configurada, ainda no processo, umachanfradura em cada uma das duas extremidades opostas do tubo deconexão, particularmente, uma chanfradura arredondada.

[0016] Um tubo de conexão, particularmente simples eeconômico de fabricar, o qual é configurado por meio de um tubo cilíndrico configurando uma manga de conexão com um diâmetro continuamente idêntico interno e externo.

[0017] De acordo com uma outra modalidade particularmentepreferida, pode ser introduzido, no interior do tubo de conexão pelo menos em certas áreas, um substrato catalítico e/ou pode ser provido, no interior do tubo de conexão, por exemplo em uma parede interna do tubo de conexão, pelo menos em certas áreas, um revestimento catalítico para efetuar uma purificação de gases de escape ou para contribuir com a purificação de gases de escape. Particularmente preferida, o arranjo do substrato catalítico e/ou o revestimento catalítico é realizado, neste caso, pelo menos em um segmento situado entre ambas as zonas de contato de segmento esférico. O tubo de conexão ou o interior (por exemplo, a parede interna) do tubo de conexão contribui então, portanto, em uma dupla função particularmente preferida, simultaneamente para a purificação de gases de escape, por meio da qual a eficiência da purificação de gases de escape pode ser aumentada ou intensificada como um todo.

[0018] Além do mais, o tubo de conexão pode também serprovido, no seu lado exterior, pelo menos em certas áreas com um revestimento termicamente isolante. Isto contribui para evitar a perda de calor indevida e, assim, as temperaturas de superfície, de modo que nenhuma condensação indesejada ocorra na área do tubo de conexão. O revestimento pode ser configurado, em princípio, de qualquer maneira, por exemplo, a partir de um material isolante, mas também pode ser configurado, por exemplo, por meio de um componente separado, com o qual o tubo de conexão é coberto.

[0019] Alternativamente, o revestimento termicamente isolantetambém pode ser configurado por meio de um revestimento aderente, por exemplo, por meio de um revestimento de elastômero termicamente estável, tal como um revestimento de silicone.

[0020] Tendo em vista a compensação de tolerâncias deposição, particularmente, a compensação de erros de ângulos, deslocamentos de eixo e/ou deslocamentos de comprimento, verificou-se ser particularmente vantajoso, se pelo menos um dos dois segmentos esféricos elevados do arranjo de conexão de tubo, de acordo com a invenção, preferencialmente ambos os segmentos esféricos elevados, vistos em corte longitudinal, configuram, respectivamente, um segmento circular unido ao lado plano externo, em que pelo menos uma das seguintes condições se aplica para o segmento circular.

[0021] a) o ângulo do ponto central medido a partir do pontocentral do círculo do segmento circular é de 90° a 120°, preferencialmente de 100° a 110°,

[0022] b) a razão entre a altura de segmento e o comprimentodeterminado de segmento por meio da corda circular é de 1:3 a 1:5, preferencialmente de 1:3,5 a 1:4,2,

[0023] c) a razão entre a altura de segmento e o raio é de 1:2 a1:3, preferencialmente de 1:2,4 a 1:2,7,

[0024] d) a razão entre o raio e o comprimento determinado desegmento por meio da corda circular é de 1:1,25 a 1:1,75, preferencialmente de 1:1,4 a 1:1,6, e mais preferencialmente cerca de 1:1,5.

[0025] As condições acima referidas são para serem entendidasde modo que o segundo valor referido respectivamente corresponde a um múltiplo do primeiro valor referido, ou seja, por exemplo, no caso da razão b) em que entre a altura do segmento e a corda circular há uma proporção de 1:3, significa concretamente que a corda circular possui três vezes o valor da altura do segmento. O mesmo se aplica de forma análoga aos dados das razões no ponto c) e d), e em quaisquer dados de razões,eventual e posteriormente mencionadas.

[0026] Como já verificado, as investigações da invençãomostraram que pelo menos uma das referidas condições devem sercumpridas a fim de proporcionar uma estrutura, por meio da qual as tolerâncias de posição e as cargas térmicas elevadas podem sercompensadas funcionalmente fiáveis dentro de áreas maiores, em que, no entanto, resultados particularmente bons são alcançados tendo em vista a compensação das tolerâncias de posição em uma grande área, se todas as condições referidas de a) a d) são cumulativamente atendidas.

[0027] As condições individuais mencionadas provocam que ossegmentos esféricos elevados possam também encostar-se, no caso de grandes deslocamentos de eixo ou de erros de ângulos, de modo funcionalmente fiável e firme no contato desejado em forma de linha circular na parede interna do tubo de conexão. Dessa maneira, isso pode ser ainda aumentado, se, de acordo com uma outra configuração particularmente preferida é provido que, com base no corte longitudinal através do arranjo de conexão de tubo, a distância do ponto de contato do segmento esférico elevado, em uma posição inicial de conexão de tubo, em relação à aresta de entrada associada ao segmento esférico da parede interna do tubo de conexão é de, no máximo, 2,5 vezes a altura de segmento, preferencialmente, não mais do que 2,0 vezes a altura do segmento, e, pelo menos, de 1,0 vezes a altura de segmento, mais preferencialmente de pelo menos 1,5 vezes a altura de segmento. Com uma tal configuração pode ser alcançado um funcionamento fiável, além de relativamente grandes erros de ângulos e deslocamentos de eixo, também com um deslocamento axial da extremidade de tubo dentro do tubo de conexão situado no exterior.

[0028] Ademais, foi ao todo vantajosamente revelado, emrelação ao dimensionamento de tubo, se o raio do segmento circular em relação ao diâmetro externo da extremidade de tubo na região do lado de fora do segmento esférico elevado é de 1:1,1 a 1:1,4, preferencialmente de 1:1,2 a 1:1.3. Desse modo, também se assegura que a extremidade de tubo provida com um segmento esférico elevado pode ser deslocada dentro de uma área relativamente grande de ângulo em relação ao tubo de conexão.

[0029] Uma técnica de fabricação particularmente vantajosa équando ambos os segmentos esféricos elevados nas extremidades de tubo são configurados idênticos e com as mesmas dimensões geométricas, de modo que, por exemplo, o tubo de conexão é fabricado particularmente fácil e econômico, uma vez que o tubo de conexão pode admitir a partir de ambos os lados, tanto uma extremidade de tubo quanto a outra. Isto reduz a variedade de peças e ajuda a reduzir os custos de fabricação e os custos de armazenamento.

[0030] Pelo menos um dos segmentos esféricos elevados,preferencialmente ambos os segmentos esféricos elevados do arranjo de conexão de tubo, é configurado em uniformidade material e/ou em uma peça só com a extremidade de tubo associada, por exemplo, por meio de usinagem, mediante rotação ou fresagem ou por meio de conformação mecânica. Alternativamente, com esse fim pelo menos um dos segmentos esféricos elevados, preferencialmente ambos os segmentos esféricos, pode ser configurado também por meio de um componente separado, o qual é conectado à extremidade de tubo associada daquele por encaixe positivo e/ou por encaixe positivo e por pressão. Essa ultima variante de modalidade tem a vantagem, que as extremidades de tubo podem ser produzidas essencialmente como partes iguais e podem ser providas individualmente com segmentos desejados esféricos correspondentes.

[0031] De acordo com uma primeira disposição particularmentepreferida, a extremidade de tubo pode possuir uma rosca interna, na qual pode ser aparafusado o segmento esférico elevado que tem conectado a si um segmento de pino compreendendo uma rosca externa correspondente. Alternativamente, com esse fim, a extremidade de tubo pode possuir uma rosca externa, da qual pode ser desparafusado o segmento esférico elevado que tem conectado a si um segmento de pino compreendendo uma rosca externa correspondente. Em conexão a uma tal solução parafusável, uma estrutura é vantajosa, na qual o segmento esférico possui pelo menos um anexo de fixação de ferramenta. Esse anexo de fixação de ferramenta pode ser configurado, por exemplo, por meio de vários recessos externos de engate do tipo ranhura como anexo de fixação de ferramenta.

[0032] Como alternativa à solução parafusável descrita acima, osegmento esférico pode possuir também um recesso interno e pode ser montado sob pressão como componente prensado externamente sobre a extremidade de tubo. Alternativamente a isso, o segmento esférico pode também possuir um segmento de pino, por meio do qual o segmento esférico é instalado sob pressão como componente prensado internamente na extremidade de tubo. Entende-se que em todas as modalidades anteriormente mencionadas com um segmento de pino, o segmento esférico então projeta-se correspondentemente livre a partir da extremidade, a fim de poder inserir ou introduzir no tubo de conexão.

[0033] Para uma conexão particularmente firme da extremidadede tubo ao segmento esférico, pode ser provido que esses pelo menos em certas áreas sejam rigidamente conectados um com o outro. Como rigidamente conectados se adéqua, particularmente, soldagem e/ou de brasagem.

[0034] As vantagens resultantes da linha de gases de escape deacordo com a invenção ou com o veículo comercial de acordo com a invenção correspondem identicamente às vantagens descritas detalhadamente anteriormente em relação ao arranjo de conexão de tubo de acordo com a invenção.

[0035] As extremidades de tubo a serem conectadas neste casosão, preferencialmente, formadas por meio de segmentos adjacentes de coletor de gases de escape, mas também podem ser, geralmente, formadas por meio de um segmento de coletor de gases de escape e um segmento de tubo atribuído a uma cabeça de cilindro ou pode ser formada por meio de quaisquer cabo de tubo que fluem correntes de fluidos quentes, por exemplo, na área de interfaces para cabos de recirculação de gases de escape e/ou de cabos guiados para o turbo compressor a fim de citas outras possibilidades de utilização do arranjo de conexão de tubo de acordo com a invenção em relação à utilização preferida da mesma em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna.

[0036] A invenção é explicada em detalhes a seguir comreferência às figuras anexas.

[0037] É ilustrado:

[0038] Figura 1 esquematicamente e a título de exemplo,uma vista exterior em perspectiva de um arranjo de conexão de tubo de acordo com a invenção,

[0039] Figura 2 o arranjo de conexão de tubo de acordo coma Fig. 1 em uma vista lateral,

[0040] Figura 3 um corte através do arranjo de conexão detubo de acordo com a Fig. 2 ao longo da linha A-A em uma posição inicial, na qual as ambas extremidades de tubo mantidas no tubo de conexão são ilustradas em uma posição inicial ou em uma posição de saída e situada exatamente alinhadas,

[0041] Figura 4 uma representação gráfica correspondenteda Fig. 3, na qual as extremidades de tubo não estão exatamente alinhadas, mas com respeito à posição inicial da Fig. 3 possuem um deslocamento axial a ser compensado ou erro angular,

[0042] Figura 5 esquematicamente uma modalidadealternativa com um segmento esférico que possui um segmento de pino, em que o segmento de pino possui uma rosca externa, sobre a qual o segmento esférico é aparafusado em uma rosca interna da extremidade atribuída de tubo, e

[0043] Figura 6 uma configuração alternativa para a Fig. 5,na qual o segmento de pino do segmento esférico possui uma rosca interna, a qual é enroscada à uma rosca externa correspondente da extremidade atribuída de tubo.

[0044] Na Fig. 1 é ilustrado esquematicamente e a título deexemplo, uma vista exterior em perspectiva de um arranjo de conexão de tubo 1, com o qual, neste caso, por exemplo, duas extremidades 2, 3, existentes são interligadas em uma linha de gases de escape não mais ilustrada de um motor de combustão interna também não mais ilustrado, por exemplo à segmentos adjacentes de coletor de gases de escape nesse caso não mais ilustrado.

[0045] Como é evidente, particularmente a partir da combinaçãode uma vista lateral da Fig. 2 ilustrando a Fig. 1, bem como ao longo da linha AA da vista em corte da Fig. 3 ilustrando a Fig. 2, ao arranho de tubo de conexão possui, neste caso, duas extremidades 2, 3 referente aos seus eixos centrais 4, 5 alinhados um com o outro, alinhados axialmente entre si e de um para o outro por meio de uma fresta axial 6 espaçadas uma da outra, em que as extremidades de tubo 2, 3, em um respectivo segmento esférico elevado 7 circunferencial em forma anelar da sua superfície periférica exterior.

[0046] As duas extremidades de tubo 2, 3, as quais sãomostradas na Fig. 3 na sua posição inicial, sem deslocamento de eixo e de ângulo, e, portanto alinhadas exatamente à face uns com os outros, são admitidas com os seus segmentos esféricos elevados 7 em um tubo de conexão 8 que abrange as extremidades 2, 3, nos lados laterais em um segmento de sobreposição.

[0047] Este tubo de conexão 8 é configurado neste caso, porexemplo, como um tubo cilíndrico com um mesmo diâmetro contínuo interior e exterior e, por conseguinte, possui uma parede plana e cilíndrico- circular interna 9 configurada com um mesmo diâmetro contínuo interno, na qual ambos os segmentos esféricos elevados 7 das extremidades de tubo 2, 3 ilustrado no estado inserido nas Fig.1 a 3 encostam respectivamente ao longo de uma linha circular 10, como é representado apenas extremamente esquematicamente e em linhas tracejadas na Fig. 1 e nas Fig. 2 e 3 (aqui em uma projeção bidimensional).

[0048] Com este contato em forma de linha circular éproporcionada uma área relativamente grande, na qual os deslocamentos de eixo e de ângulos das ambas extremidades de tubo de funcionamento fiável podem ser admitidas com uma conexão firme de contato como deantes do segmento esférico 7 na parede interna 9 do tubo de conexão 8 emuma grande área ou em uma grande abrangência, como é sugeridoesquematicamente na Fig. 4. Concretamente, com isso ambos ossegmentos esféricos elevados 7, vistos em corte longitudinal (Fig. 3), são preferencialmente de tal maneira configurados, que esses formam um segmento circular 12 unido ao lado plano externo 11 das extremidades de tubo 2, 3, em que pelo menos uma, preferencialmente todas as condições seguinte se aplica/aplicam:

[0049] a) o ângulo do ponto central α medido a partir do pontocentral do círculo M do segmento circular 12 é de 90° a 120°, preferencialmente de 100° a 110°,

[0050] b) a razão entre a altura de segmento h e o comprimentodeterminado de segmento por meio da corda circular l é de 1:3 a 1:5, preferencialmente de 1:3,5 para 1:4,2,

[0051] c) a razão entre a altura de segmento h e o raio r é de 1:2a 1:3, preferencialmente de 1:2,4 a 1:2,7,

[0052] d) a razão entre o raio r e o comprimento determinado desegmento por meio da corda circular l é de 1:1,25 a 1:1,75, preferencialmente de 1:1,4 a 1:1,6, e mais preferencialmente, cerca de 1:1,5,

[0053] e) com base no corte longitudinal ilustrado na Fig. 3através do arranjo de conexão de tubo 1, a distância ü do ponto de contato A (o qual é o elemento da linha circular 10) do segmento esférico elevado 7, em relação à aresta de entrada 13 associada do segmento esférico da parede interna 9 do tubo de conexão 8 é de, no máximo, 2,5 vezes a altura do segmento h, preferencialmente, no máximo, de 2 vezes a altura de segmento h, e pelo menos de 1,0 vez a altura de segmento h, mais preferencialmente de pelo menos 1,5 vezes a altura de segmento h.

[0054] f) a razão entre o raio r do segmento circular 12 e odiâmetro externo Da da extremidade de tubo 2, 3 na região do lado de fora do segmento esférico elevado 7 é de 1:1,1 a 1:1,4, preferencialmente de 1:1,2-1:1,3.

[0055] Como é possível ainda extrair da representação gráficaesquemática da Fig. 3, mas nesse caso, por razões de clareza, apenas ilustrado na extremidade direita do tubo de conexão 8, pode ser provida, em pelo menos uma, preferencialmente nas ambas extremidades opostas do tubo de conexão 8, respectivamente uma chanfradura 14, particularmente uma chanfradura 14 arredondada, como representado, a qual facilita a inserção do segmento esférico 7 na extremidade do tubo no tubo de conexão 8, particularmente quando o diâmetro externo do segmento esférico 7 possui um tamanho desproporcionado em relação ao diâmetro interno associado correspondente da parede interna 9 do tubo de conexão 8.

[0056] Como é apenas esquematicamente evidente na Fig. 3 edesenhado ali somente em linha tracejada, o tubo de conexão 8 pode ser pelo menos em certas áreas provida, no seu lado externo, com um revestimento termicamente isolante 15. Estes podem ser configurados, por exemplo, por meio de um material de isolamento ou isolador.

[0057] De acordo com uma outra configuração, particularmentepreferida, em particular em um segmento de parede interna 17 situada entre ambas zonas de contato de segmento esférico 16, pode ser provida um revestimento 18 para efetuar uma purificação de gases de escape e/ou para contribuir com a purificação de gases de escape, em particular um revestimento 18 cataliticamente ativo. Esse é somente representado de modo exageradamente sublime por razões de clareza.

[0058] Ademais, tanto a parede interna 9 quando a superfície dosegmento esférico 7 podem ser providos com um revestimento resistente ao desgaste ou ali, por exemplo, pode ser configurado por meio do endurecimento de liga com um tal revestimento resistente ao desgaste.

[0059] Como representado no exemplo de modalidade da Fig. 1a 4, os ambos segmentos esféricos elevados 7 nas extremidades 2, 3, podem ser configurados idênticos e com as mesmas dimensões essencialmente geométricas e dessa maneira podem formar partes idênticas.

[0060] Para este efeito, o respectivo segmento esférico elevado7, por exemplo, pode ser configurado em uniformidade material e/ou em uma peça só com a extremidade de tubo associada, podendo ser fabricado, por exemplo, por meio de usinagem ou por meio de conformação mecânica.

[0061] Alternativamente, no entanto, como é ilustrado nas Fig. 5e 6 a título de exemplo, respectivamente em relação ao segmento esférico 7, neste caso na esquerda, pelo menos um dos dois segmentos esféricos elevados 7 é configurado por meio de um componente separado, o qual é conectado à extremidade de tubo 2 associada daquele por encaixe positivo e/ou por encaixe positivo e por pressão.

[0062] Tal como exemplificado na Fig. 5, a extremidade de tubo2 pode possuir, por exemplo, uma rosca interna 19, na qual pode ser aparafusado o segmento esférico elevado 7 a um segmento de pino 21 compreendendo uma rosca externa 20 correspondente. Entende-se que tanto o segmento de pino 21 quanto o segmento esférico 7 possuem ou configuram, neste caso, respectivamente um recesso interno 22, o qual configura o prolongamento da extremidade oca de tubo 2.

[0063] Alternativamente a esta modalidade da Fig. 5, pode serprovido também em uma modalidade analógica, que o segmento de pino 21 seja instalado sob pressão na extremidade de tubo.

[0064] Na Fig. 6 é ilustrada uma disposição alternativa à Fig. 5,na qual a extremidade de tubo possui uma rosca externa 23, da qual pode ser aparafusado o segmento esférico elevado 7 que tem conectado a si um segmento de pino 21 compreendendo uma rosca interna 24 correspondente.

[0065] No segmento esférico 7, concretamente nesse caso noelemento do segmento esférico 7 formando o segmento de pino 21, pode ser provido, por exemplo, pelo menos um anexo de fixação de ferramenta 25, em forma de vários recessos externos de engate de tipo ranhura para o aparafusamento do segmento esférico com a extremidade de tubo associada. Embora o anexo de fixação de ferramenta 25 pode ser, adicionalmente ou em alternativa, diretamente configurado em si no segmento esférico 7, isso significa que ela não precisa ser configurada no segmento de pino 21 do segmento esférico 7.

[0066] Como uma alternativa a esta modalidade da Fig. 6, podetambém ser provida em uma modalidade analógica que o segmento oco esférico 7 é montado sob pressão na extremidade de tubo.

[0067] Além disso, o segmento esférico 7 fabricado por meio deum componente separado pode, em alternativa ou adicionalmente, também por meio de uma conexão rígida, por exemplo, por meio de por soldagem e/ou de brasagem, com o qual a extremidade de tubo 2 associada pode ser conectada. Lista dos números de referência1 Arranjo de conexão de tubo2 Extremidade de tubo3 Extremidade de tubo4 Eixo central5 Eixo central6 Fresta axial7 Segmento esférico8 Tubo de conexão9 Parede interna10 Linha circular11 Lado plano externo12 Segmento circular13 Aresta de entrada14 Chanfradura15 Revestimento termicamente isolante16 Zona de contato de segmento esférico17 Segmento da parede interna18 Revestimento catalítico ativo19 Rosca interna20 Rosca externa21 Segmento de pino22 Recesso interno23 Rosca externa24 Rosca interna25 Anexo de fixação de ferramenta

Claims

1. Arranjo de conexão de tubo (1) para a conexão de duas extremidades de tubo (2, 3), particularmente de duas extremidades de tubo dispostas em uma linha de gases de escape de um motor de combustão interna,com duas extremidades de tubo (2, 3) alinhadas axialmente entre si e/ou espaçadas uma da outra, as quais possuem, na sua superfície periférica exterior, respectivamente, um segmento esférico elevado (7) circunferencial em forma anelar, em que ambas as extremidades de tubo, com seus segmentos esféricos elevados (7), são de tal maneira admitidas em um tubo de conexão (8), do arranjo de conexão de tubo (1), que abrange as extremidades de tubo (2, 3) no lado externo em um segmento de sobreposição, de modo que os segmentos esféricos elevados (7) circulando radial e circunferencialmente, respectivamente, em uma zona de contato de segmento esférico (16), encostam-se em uma parede interna (9) do tubo de conexão (8), em que o segmento esférico elevado (7) encosta na zona de contato de segmento esférico (16), respectivamente, ao longo de uma linha circular (10) e, assim, em um sistema em forma de linha circular na parede interna (9) do tubo de conexão (8),caracterizado pelo fato de que,no interior do tubo de conexão (8), em um segmento (17) situado entre as duas zonas de contato de segmento esférico, é provido, pelo menos em certas áreas, um substrato catalítico e/ou, pelo menos em certas áreas, um revestimento catalítico.

2. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede interna do tubo de conexão para o sistema em forma de linha circular do segmento esférico elevado (7), na parede interna (9) do tubo de conexão (8), é configurada plana e cilíndrico- circular pelo menos na zona de contato de segmento esférico (16), com um diâmetro interno de parede interna correspondendo à zona de contato de segmento esférico (16) que se encosta de forma linear.

3. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a parede interna (9) do tubo de conexão (8) é configurada continuamente plana e cilíndrico-circular com um mesmo diâmetro interno contínuo.

4. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que nas duas extremidades opostas do tubo de conexão (8) é provida, respectivamente, uma chanfradura (14), em particular uma chanfradura arredondada.

5. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tubo de conexão (8) é um tubo cilíndrico com um mesmo diâmetro interno e externo contínuo.

6. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o tubo de conexão (8), em seu lado externo, é provido pelo menos em certas áreas com um revestimento termicamente isolante (15).

7. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dois segmentos esféricos elevados (7), preferencialmente ambos os segmentos esféricos elevados do arranjo de tubo de conexão (1), vistos em corte longitudinal, configuram, respectivamente, um segmento circular (12) unido ao lado plano externo (11) da extremidade de tubo (2, 3), em que pelo menos uma das seguintes condições se aplica:a) o ângulo do ponto central (α) medido a partir do ponto central do círculo (M) do segmento circular (12) é de 90° a 120°, preferencialmente de 100° a 110°, b) a razão entre a altura de segmento (h) e o comprimento determinado de segmento por meio da corda circular (l) é de 1:3 a 1:5, preferencialmente de 1:3,5 para 1:4,2,c) a razão entre a altura do segmento (h) e o raio (r) é de 1:2 a 1:3, preferencialmente de 1:2,4 a 1:2,7,d) a razão entre o raio (r) e o comprimento determinado de segmento por meio da corda circular (l) é de 1:1,25 a 1:1,75, preferencialmente de 1:1,4 a 1:1,6 e mais preferencialmente cerca de 1:1,5.

8. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, com base no corte longitudinal através do arranjo de conexão de tubo (1), a distância (ü) do ponto de contato (A) do segmento esférico elevado (7), em uma posição inicial da conexão de tubo, em relação à aresta de entrada (13) da parede interna (9) do tubo de conexão (8) é de, no máximo, 2,5 vezes a altura de segmento (h), preferencialmente, no máximo, de 2 vezes a altura de segmento (h) e, pelo menos, de 1,0 vez a altura de segmento (h), mais preferencialmente de pelo menos 1,5 vezes a altura de segmento (h).

9. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a razão entre o raio (r) do segmento circular (12) e o diâmetro externo (Da) da extremidade de tubo (2, 3) na região do lado de fora do segmento esférico elevado (7) é de 1:1,1 a 1:1,4, preferencialmente de 1:1,2-1:1,3.

10. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os dois segmentos esféricos elevados (7) são configurados idênticos e com as mesmas dimensões geométricas nas extremidades dos tubos (2, 3).

11. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dois segmentos esféricos elevados (7) é configurado em uniformidade material e/ou em uma peça só com a extremidade de tubo (2, 3) associada, sendo fabricado, em particular, por meio de usinagem ou por meio de conformação mecânica.

12. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos dois segmentos esféricos elevados (7) é configurado por meio de um componente separado, o qual é conectado à extremidade de tubo (2, 3) associada daquele por encaixe positivo e/ou por encaixe positivo e/ou por pressão.

13. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as extremidades de tubo (2, 3) possuem uma rosca interna (19), na qual pode ser aparafusado o segmento esférico elevado (7) que tem conectado a si um segmento de pino (21), e compreende uma rosca externa (20) correspondente, ou pelo fato de que as extremidades de tubo (2, 3) possuem uma rosca externa (23), na qual pode ser aparafusado o segmento esférico elevado (7) que tem conectado a si um segmento de pino (21) compreendendo uma rosca interna (24) correspondente, em que é provido preferencialmente que o segmento esférico (7) possua pelo menos um anexo de fixação de ferramenta (25), particularmente vários recessos externo de engate do tipo ranhura como anexo de fixação de ferramenta.

14. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o segmento esférico (7) possui um recesso interno e é montado sob pressão como componente prensado externamente sobre a extremidade de tubo (2, 3), ou pelo fato de que o segmento esférico (7) possui um segmento de pino (21), por meio do qual o segmento esférico (7) é instalado sob pressão como componente prensado internamente na extremidade de tubo (2, 3).

15. Arranjo de conexão de tubo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de que a região conectável às extremidades de tubo (2, 3) do segmento esférico (7) é rigidamente conectada às extremidades de tubo (2, 3), pelo menos em certas áreas, em particular por meio de soldagem e/ou de brasagem.

16. Linha de gases de escape de um motor de combustão interna de um veículo, em particular de um veículo comercial, caracterizada pelo fato de que é com um arranjo de conexão de tubo conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

17. Veículo comercial, caracterizado pelo fato de que possui uma linha de gases de escape conforme definido na reivindicação 16.