DE102008014144A1 - Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation - Google Patents

Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation Download PDF

Info

Publication number
DE102008014144A1
DE102008014144A1 DE102008014144A DE102008014144A DE102008014144A1 DE 102008014144 A1 DE102008014144 A1 DE 102008014144A1 DE 102008014144 A DE102008014144 A DE 102008014144A DE 102008014144 A DE102008014144 A DE 102008014144A DE 102008014144 A1 DE102008014144 A1 DE 102008014144A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torsional
freedom
degree
tube piece
connecting end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102008014144A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Dr. Ing. Hauk
Andreas Gerhard
Karsten Dipl.-Ing. Schenk
Matthias Weiss
Karl-Heinz MÜNKER
Dietmar Baumhoff
Oliver Dipl.-Ing. Selter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG filed Critical Westfalia Metallschlauchtechnik GmbH and Co KG
Priority to DE102008014144A priority Critical patent/DE102008014144A1/en
Publication of DE102008014144A1 publication Critical patent/DE102008014144A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/08Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/0804Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another
    • F16L27/0808Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe the fluid passing axially from one joint element to another the joint elements extending coaxially for some distance from their point of separation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/16Selection of particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F01N13/1816Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration the pipe sections being joined together by flexible tubular elements only, e.g. using bellows or strip-wound pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1827Sealings specially adapted for exhaust systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L25/00Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means
    • F16L25/0036Joints for corrugated pipes
    • F16L25/0063Joints for corrugated pipes with two corrugated pipes being directly connected to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/02Corrosion resistive metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/18Plastics material, e.g. polyester resin
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/22Flexible elastomeric material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/24Sintered porous material, e.g. bronze, aluminium or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2530/00Selection of materials for tubes, chambers or housings
    • F01N2530/26Multi-layered walls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Es wird ein Anschlussende für Leitungselemente beschrieben, welches einen torsionalen Freiheitsgrad besitzt. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem innen liegenden Rohrstück und mindestens einem außen liegenden Rohrstück besteht, wobei das innen liegende Rohrstück und das außen liegende Rohrstück an ihren zylindrischen Konturen Nebenformelemente aufweisen, die im Betrieb eine in radialer und axialer Richtung formschlüssige Verbindung erzeugen und in torsionaler Richtung einen Freiheitsgrad haben.
Der axiale und torsionale Freiheitsgrad sind über eine schraubenlinienförmige Verbindung gekoppelt. Dies stellt sicher, dass ein Zusammenbau aus Anschlussende und flexiblem Leitungselement bei dem Einbau in eine Rohrleitung auf eine definierte axiale Länge gebracht werden kann.
It describes a terminal end for line elements, which has a torsional degree of freedom. It is characterized in that it consists of at least one inner tube piece and at least one outer tube piece, wherein the inner tube piece and the outer tube piece have at its cylindrical contours auxiliary elements which generate a positive connection in the radial and axial direction during operation and have a degree of freedom in the torsional direction.
The axial and torsional degrees of freedom are coupled via a helical connection. This ensures that an assembly of terminal end and flexible conduit member can be brought to a defined axial length when installed in a pipeline.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft das Anschlussende eines Leitungselements für schwingungsbeanspruchte Rohrleitungen. Sie stellt eine Weiterentwicklung zum Hauptpatent DE 10 2007 036 453.0 dar. Anwendungsbeispiele sind Abgasleitungen in Kraftfahrzeugen, vorzugsweise in Nutzfahrzeugen aber auch in Personenkraftwagen.The invention relates to the connection end of a line element for vibration-stressed pipelines. It represents a further development to the main patent DE 10 2007 036 453.0 Examples of applications are exhaust pipes in motor vehicles, preferably in commercial vehicles but also in passenger cars.

Die Aufgabe solcher Anschlussenden besteht darin, einzelne Leitungselemente mit Rohrleitungs-Systemen zu verbinden. Ein Beispiel dafür sind flexible Leitungselemente, die zur Entkopplung von Schwingungen und Betriebsbewegungen in Abgasleitungen integriert werden und zu deren Anschluss in den Rohrleitungen die im folgenden beschriebenen Anschlussenden Verwendung finden.The The task of such connection ends is to provide individual line elements to connect with piping systems. An example of this is flexible piping elements that decouple vibrations and operating movements are integrated into exhaust pipes and to their connection in the piping described below Connecting ends find use.

Aufgrund der im PKW-Bereich bereits gegenwärtigen Forderung nach Gasdichtheit werden die Anschlussenden der flexiblen Leitungselemente in der Regel mit den angrenzenden Abgasleitungen verschweißt. Ein Metallbalg ist hier oftmals ein Modul solcher flexiblen Leitungselemente. Da die großen Durchmesserunterschiede in den Wellungen des Metallbalgs Turbulenzen in der Abgasströmung erzeugen können, wird in vielen Fällen ein Metallschlauch in das Leitungselement integriert, um die Wirbelbildung in der Strömung zu vermeiden. DE 198 20 863 A1 zeigt beispielhaft ein flexibles Leitungselement. Im Bereich der Anschlussenden werden der innen liegende Metallschlauch und der außen liegende Metallbalg durch radiale Umformung derart bearbeitet, dass ein vollständig metallischer Kontakt zwischen dem Außenumfang des Metallschlauchs und dem Innenumfang des Metallbalgs besteht. In diesen Bereich wird anschließend ein Rohrstück eingeführt und durch eine umlaufende Verschweißung in allen Freiheitsgraden mit dem Leitungselement verbunden.Due to the already existing in the passenger car sector demand for gas tightness, the terminal ends of the flexible conduit elements are usually welded to the adjacent exhaust pipes. A metal bellows is often a module of such flexible conduit elements. Since the large diameter differences in the corrugations of the metal bellows can create turbulence in the exhaust gas flow, in many cases a metal hose is integrated into the conduit member to avoid vortex formation in the flow. DE 198 20 863 A1 shows an example of a flexible conduit element. In the area of the terminal ends of the inner metal tube and the outer metal bellows are processed by radial deformation such that a completely metallic contact between the outer circumference of the metal tube and the inner circumference of the metal bellows consists. In this area, a piece of pipe is then introduced and connected by a circumferential weld in all degrees of freedom with the line element.

In den Abgasleitungen von Nutzfahrzeugen treten aufgrund von Betriebsbewegungen, Einbaulage und geometrischer Anordnung vermehrt torsionale Bewegungen auf, die von flexiblen Leitungselementen kompensiert werden müssen. Hier werden oftmals mehrlagige, gewickelte Metallschläuche aus profiliertem Bandmaterial als Entkopplungselement eingesetzt. Insbesondere für den Einsatz in Abgasanlagen von Nutzfahrzeugen sind diese besonders geeignet, da sie, im Gegensatz zu Metallbälgen, große torsionale Bewegungen ohne den Aufbau von Strukturspannungen entkoppeln können. Ihr Nachteil jedoch ist die verbleibende Restleckage.In the exhaust pipes of commercial vehicles occur due to operating movements, Mounting position and geometric arrangement increases torsional movements on, which must be compensated by flexible conduit elements. Here are often multi-layered, wound metal hoses made of profiled strip material used as a decoupling element. In particular for use in exhaust systems of commercial vehicles these are particularly suitable because they, in contrast to metal bellows, large torsional movements without the development of structural stresses can decouple. Their disadvantage, however, is the remaining one Residual leakage.

Da weltweite gesetzliche Vorschriften den Schadstoff-Ausstoß von Nutzfahrzeugen zukünftig deutlich nach unten regulieren, werden Abgasanlagen vermehrt mit Nachbehandlungsmodulen wie z. B. Rußpartikel-Filtern und SCR-Systemen ausgestattet. Eine verbleibende Restleckage, durch die nicht nachbehandeltes Abgas aus dem System entweichen kann, ist nur noch in eingeschränkter Form zulässig. Der Einsatz eines Metallbalgs als flexibles und zugleich gasdichtes Leitungselement ist hier oftmals schwierig, da die orthogonal zur Rotationsachse angeordneten Balgwellen vor allem im torsionalen Lastfall zu großen Spannungen und Spannungsgradienten in der metallischen Struktur führen und somit die Lebensdauer des Leitungselements begrenzen.There worldwide legal regulations pollutant emissions of Regulate Commercial Vehicles Significantly Down In The Future Exhaust systems are increasingly with after-treatment modules such. B. Equipped with particulate filters and SCR systems. A Remaining residual leakage through the untreated exhaust gas can escape from the system is only in limited Form allowed. The use of a metal bellows as a flexible and at the same time gastight line element is often difficult here, because the orthogonal to the rotation axis arranged bellows waves before especially in the torsional load case to large voltages and Voltage gradients in the metallic structure lead and thus limit the life of the conduit element.

Eine zur Kompensation größerer Torsionsbewegungen vorgesehene Lösung, die aus zwei zusammengefügten, wendelgewellten oder ringgewellten Metallbälgen besteht, wird in DE 198 24 095 C2 beschrieben. Sie sieht die Verwendung mindestens zweier konventioneller Metallbälge vor, die eine vergleichbare Torsionssteifigkeit aufweisen, so dass axiale, laterale und torsionale Bewegungen in vergleichbarer Höhe auf die Metallbälge verteilt werden. Eine größere torsionale Winkelverdrehung ist somit zwar möglich, sie ergibt sich aber jedoch nicht aus einer geringeren Torsionssteifigkeit der einzelnen Komponenten, sondern lediglich aus dem durch die koaxiale Balganordnung verdoppelten Weg des Kraftflusses über das gesamte Entkopplungselement. Das im Betriebszustand auftretende Belastungskollektiv setzt sich nach wie vor aus axialen, lateralen und torsionalen Bewegungen zusammen, was unter dem Gesichtspunkt der Betriebsfestigkeit nicht optimal ist.A solution intended to compensate for larger torsional movements, consisting of two joined, helically corrugated or ring-corrugated metal bellows, is disclosed in US Pat DE 198 24 095 C2 described. It provides for the use of at least two conventional metal bellows, which have a comparable torsional stiffness, so that axial, lateral and torsional movements are distributed at a comparable height to the metal bellows. A larger torsional angular rotation is thus possible, but it does not result from a lower torsional stiffness of the individual components, but only from the doubled by the coaxial Balganordnung way of power flow over the entire decoupling element. The load collective occurring in the operating state is still composed of axial, lateral and torsional movements, which is not optimal from the point of view of operational stability.

DE 103 54 782 B3 zeigt eine weitere Ausführung eines speziell für torsionale Bewegungen geeigneten Entkopplungselements. Es besteht aus mindestens zwei abgasführenden, balgartigen Komponenten, die derart mit einem axialen Versatz achsparallel oder windschief zur Rohrachse des angrenzenden Leitungssystems angeordnet sind, dass die von den balgartigen Geometrien zu kompensierenden torsionalen Verschiebungen vernachlässigbar klein gehalten werden. Nachteilig hierbei ist, dass der Abgasstrom geteilt werden muss. DE 103 54 782 B3 shows a further embodiment of a suitable for torsional movements decoupling element. It consists of at least two exhaust gas-carrying, bellows-like components, which are arranged with an axial offset parallel to the axis or skewed to the tube axis of the adjacent conduit system, that the torsional displacements to be compensated by the bellows-like geometries are kept negligibly small. The disadvantage here is that the exhaust stream must be shared.

Im optimalen Fall sollte durch das Leitungselement keine Teilung des Abgasstroms erfolgen. Weiterhin ist es vorteilhaft die torsionalen Bewegungen aus dem Belastungskollektiv des Metallbalgs zu eliminieren.in the optimal case should not be divided by the conduit element Exhaust flow take place. Furthermore, it is advantageous the torsional To eliminate movements from the load collective of the metal bellows.

Zusätzlich zu diesem bereits im Hauptpatent DE 10 2007 036 453.0 berichteten Stand der Technik ist es vorteilhaft, Metallbälge und ähnlich geartete Bauteile in ihrer neutralen, kraft- und spannungsfreien Lage in die Leitungssysteme einzubauen, da durch Einbautoleranzen hervorgerufene Vorspannungen sich den späteren Betriebsspannungen überlagern und somit einen negativen Einfluss auf die Dauerfestigkeit erzeugen.In addition to this already in the main patent DE 10 2007 036 453.0 Prior art reported, it is advantageous to incorporate metal bellows and similar kind of components in their neutral, non-stress and stress-free position in the piping systems, as caused by installation tolerances bias overlap the later operating voltages and thus produce a negative impact on the fatigue strength.

Aufgabe der Erfindung im Hauptpatent DE 10 2007 036 453.0 ist es daher, ein Anschlussende bereitzustellen, dass die vom flexiblen Leitungselement zu kompensierenden torsionalen Bewegungen vernachlässigbar klein hält. Das gesamte Belastungskollektiv für die einzusetzenden balgartigen Geometrien reduziert sich somit auf axiale und laterale Verschiebungen. Auf diese Weise wird eine vereinfache Auslegung des Leitungselements ermöglicht und vor allem eine deutlich gesteigerte Lebensdauer erzielt, da die torsionalen Schadensanteile aufgrund der Entkopplung entfallenObject of the invention in the main patent DE 10 2007 036 453.0 It is therefore necessary to provide a connection end which keeps the torsional movements compensated by the flexible conduit element negligibly small. The entire load collective for the bellows-type geometries to be used thus reduces to axial and lateral displacements. In this way, a simpler design of the line element is made possible and, above all, a significantly increased service life is achieved since the torsional damage components due to the decoupling are eliminated

Die Zusatzaufgabe definiert sich aus der Forderung nach spannungsfreiem Einbau flexibler Leitungselemente, der durch die Ausgestaltung des hier beschriebenen Anschlussendes realisiert wird. Danach soll ein weiterer, im torsionalen Anschlussende enthaltener Freiheitsgrad eine axialen Verschiebemöglichkeit erzeugen. Diese axiale Verschiebung soll lediglich einmalig beim Einbau des flexiblen Elements zusammen mit dem beschriebenen Anschlussende in das Leitungssystem erfolgen. Im späteren Betrieb soll lediglich der torsionale Freiheitsgrad zur Kompensation von Betriebsbewegungen bereitstehen.The Additional task is defined by the requirement for voltage-free Installation of flexible conduit elements, by the design of the realized end of the connection described here. After that, one should further degree of freedom contained in the torsional connection end create an axial displacement possibility. This axial Displacement should only once during installation of the flexible element together with the described connection end in the line system respectively. In later operation, only the torsional Degree of freedom available to compensate for operational movements.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.The Task is according to the invention with the features of claims 1 and 2 solved. Advantageous embodiments are included in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Anschlussende wird aus mindestens zwei Rohrstücken zusammengesetzt. Dabei ist der Außendurchmesser des innen liegenden Rohrstücks kleiner als der Innendurchmesser des außen liegenden Rohrstücks. Beide Rohrstücke weisen im Zusammenbau vorzugsweise in einer Umformoperation erzeugte Hinterschneidungen auf, so dass eine formschlüssige Verbindung in radialer Richtung sowie ein Freiheitsgrad in torsionaler Richtung vorliegt. Zur Realisierung der axialen Einstellbarkeit beim Einbau sind die Hinterschneidungen spiralförmig am Umfang der Rohrstücke angeordnet.The Terminal end according to the invention will consist of at least composed of two pieces of pipe. Here is the outer diameter of the inner pipe section smaller than the inner diameter of the outer pipe section. Both pipe pieces in assembling, preferably produced in a forming operation Undercuts on, allowing a positive connection in the radial direction and a degree of freedom in the torsional direction is present. To realize the axial adjustability during installation the undercuts are spiraling around the circumference of the Pipe pieces arranged.

Das so gebildete Gewinde ermöglicht durch die Verdrehung der Rohrstücke eine axiale Längeneinstellung. Eine vorteilhafte geometrische Auslegung der Erfindung sieht eine Gewindesteigung von 20 mm pro 360° vor, so dass die Rohrstücke mit zwei Umdrehungen einen Längenausgleich von 40 mm realisieren können.The thus formed thread made possible by the rotation of the Pipe pieces an axial length adjustment. A advantageous geometric design of the invention provides a thread pitch of 20 mm per 360 ° before, so that the pipe sections realize a length compensation of 40 mm with two turns can.

Nach dem Einbau werden die Rohrstücke im Leitungssystem verdrehfest zueinander positioniert. Torsionale Betriebsbewegungen des Leitungssystems liegen im Bereich ±5°. Beim torsionalen Ausgleich werden durch die Gewindesteigung im Anschlussende axiale Bewegungen erzeugt, die deutlich unterhalb von ±1 mm liegen und somit vernachlässigbar klein sind.To the installation, the pipe sections are twist-resistant in the pipe system positioned to each other. Torsional operating movements of the pipe system are within ± 5 °. When torsional compensation become axial movements by the thread pitch in the connection end generated, which are well below ± 1 mm and thus are negligibly small.

Im Bereich der Kontaktflächen zwischen innen liegendem und außen liegendem Rohrstück befindet sich vorzugsweise ein Zwischenstoff, der sowohl eine dichtende Wirkung als auch Gleiteigenschaften aufweist. Dieser Aufbau ermöglicht eine schraubenlinienförmige, kombinierte torsionale und axiale Verschiebung unter Durchströmung in Verbindung mit einer minimalen Restleckage. Alternativ können zu dem einen Zwischenstoff auch mehrere unterschiedliche Zwischenstoffe vorliegen, die jeweils die Dichtfunktion oder die Gleitfunktion übernehmen. Diese Zwischenstoffe können entsprechend ihrer Funktion fest und spröde, duktil, pastös oder flüssig sein.in the Range of contact surfaces between inside and outside lying pipe section is preferably an intermediate that has both a sealing effect and sliding properties having. This structure allows a helical, combined torsional and axial displacement under flow in conjunction with a minimal residual leakage. Alternatively you can to the one intermediate also several different intermediates present, each take over the sealing function or the sliding function. These intermediates can be used according to their function solid and brittle, ductile, pasty or liquid be.

Folgende Zwischenstoffe sind beispielhaft, jedoch in der Aufzählung nicht abschließend für den Anwendungsfall geeignet:

  • – Gestrickte und gepresste Elemente aus Edelstahlfasern und Graphitfasern.
  • – Gestrickte und gepresste Elemente aus Edelstahlfasern und saugfähigen Fasern, an denen durch Tauchen in eine Flüssigkeit eine Graphit-Anlagerung erzeugt wird.
  • – Precursorbeschichtetes Gewebe, bei dem der Grundwerkstoff Aluminiumoxid ist.
  • – Precursorbeschichtetes Gewebe, bei dem der Grundwerkstoff glasartig ist.
  • – Ein präkeramisches Polymer in fester, pastöser oder schaumförmiger Konsistenz.
  • – Mit temperaturbeständigem Gleitwerkstoff beschichtetes Metall.
  • – Mit präkeramischen Polymeren beschichtetes Metall.
  • – Faserverstärktes Graphitband.
  • – Temperaturbeständiger Gleitlack.
The following intermediates are exemplary, but not exhaustively suitable in the list for the application:
  • - Knitted and pressed elements made of stainless steel fibers and graphite fibers.
  • - Knitted and pressed elements made of stainless steel fibers and absorbent fibers, which are dipped in a liquid to create a graphite attachment.
  • - Precursor-coated fabric in which the base material is alumina.
  • Precursor-coated fabric in which the base material is vitreous.
  • - A preceramic polymer in a solid, pasty or foamy consistency.
  • - Metal coated with temperature-resistant sliding material.
  • - Metal coated with preceramic polymers.
  • - Fiber reinforced graphite tape.
  • - Temperature-resistant bonded coating.

Ebenso Kombinationen aus den genannten Zwischenstoffen können für spezielle Anwendungsfälle besonders geeignet sein.As well Combinations of the mentioned intermediates can especially suitable for special applications be.

Die Hinterschneidungen haben in ihren Konturen vorzugsweise große Radien und können schraubenlinienförmig ausgebildet sein.The Undercuts preferably have large contours Radii and can be helical be.

1 zeigt ein System aus innen liegendem Rohr (11), außen liegendem Rohr (12) und Zwischenstoff (13), bei dem die Hinterschneidung zwischen den beiden Rohrstücken Radien R1, R2 aufweist. Diese sind vorzugsweise gleich oder weisen jedoch in Abhängigkeit von Einbaulage und Funktion auch unterschiedliche Werte auf. Neben dem torsionalen Freiheitsgrad können durch diese Konfiguration auch Winkelabweichungen zwischen den Achsen der zu verbindenden Rohre ausgeglichen werden. In den Endbereichen 111 und 121 werden die zu verbindenden Rohre angebunden. Diese Anbindung kann vorzugsweise z. B. formschlüssig durch eine umlaufende Schweißnaht erfolgen. Ferner besteht die Möglichkeit, die Bereiche 111 und 121 in einer Umformoperation derart zu bearbeiten, dass beliebige, V- oder kugelförmige Anschlussgeometrien entstehen, wie sie im Rohrleitungsbau üblich sind. 1 shows a system of internal pipe ( 11 ), outer tube ( 12 ) and intermediate ( 13 ), in which the undercut between the two pipe sections has radii R1, R2. These are preferably the same or, depending on the installation position and function, also have different values. In addition to the torsional degree of freedom can be compensated by this configuration, angle deviations between the axes of the pipes to be joined. In the end areas 111 and 121 The pipes to be connected are connected. This connection can preferably z. B. form fit by a circumferential weld. There is also the possibility of the areas 111 and 121 in a form processing such that any, V- or spherical connection geometries arise, as they are common in pipeline construction.

2 zeigt ein System aus innen liegendem Rohr (21) und außen liegendem Rohr (22), bei dem die Hinterschneidungen zwischen den beiden Rohrstücken gewindeartig sind. Zwischen den beiden Rohren ist ein Zwischenstoff (23) angeordnet, der sowohl dichtende als auch gleitende Eigenschaften aufweist. Die Gewindelänge eines der beiden Rohrstücke muss die des anderen um den Betrag der gewünschten axialen Einstellbarkeit übersteigen. 2 shows a system of internal pipe ( 21 ) and outer tube ( 22 ), in which the undercuts between the two pipe sections are thread-like. Between the two tubes is an intermediate substance ( 23 ) having both sealing and sliding properties. The thread length of one of the two pieces of pipe must exceed that of the other by the amount of the desired axial adjustability.

Weitere Varianten der beschriebenen Anschlussenden sind denkbar und basieren auf dem zuvor beschriebenen Grundkonzept, welches den torsionalen Freiheitsgrad ermöglicht, den radialen sperrt und den axialen über eine gewindeartige Geometrie einstellbar gestaltet.Further Variants of the connection ends described are conceivable and based on the basic concept described above, which is the torsional Degree of freedom allows the radial locks and the axial over a thread-like geometry made adjustable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102007036453 [0001, 0009, 0010] - DE 102007036453 [0001, 0009, 0010]
  • - DE 19820863 A1 [0003] - DE 19820863 A1 [0003]
  • - DE 19824095 C2 [0006] - DE 19824095 C2 [0006]
  • - DE 10354782 B3 [0007] - DE 10354782 B3 [0007]

Claims (4)

Anschlussende mit torsionalem Freiheitsgrad, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem innen liegenden Rohrstück sowie mindestens einem außen liegenden Rohrstück besteht, wobei das innen liegende Rohrstück und das außen liegende Rohrstück an ihren zylindrischen Konturen Nebenformelemente aufweisen, die eine in radiale Richtung formschlüssige Verbindung erzeugen und kombiniert in axialer und torsionaler Richtung über eine schraubenlinienförmige Verbindung einen Freiheitsgrad haben.Connecting end with torsional degree of freedom, characterized in that it consists of at least one inner tube piece and at least one outer tube piece, wherein the inner tube piece and the outer tube piece have on their cylindrical contours side elements that produce a positive connection in the radial direction and combined in the axial and torsional direction via a helical connection have a degree of freedom. Anschlussende mit torsionalem Freiheitsgrad, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mindestens einem innen liegenden Rohrstück, mindestens einem außen liegenden Rohrstück sowie aus mindestens einem Zwischenstoff besteht, wobei das innen liegende Rohrstück und das außen liegende Rohrstück an ihren zylindrischen Konturen Nebenformelemente aufweisen, die eine in radiale Richtung formschlüssige Verbindung erzeugen und kombiniert in axialer und torsionaler Richtung über eine schraubenlinienförmige Verbindung einen Freiheitsgrad haben.Connecting end with torsional degree of freedom, by characterized in that it consists of at least one inner tube piece, at least one outer pipe section as well consists of at least one precursor, with the inside lying Pipe piece and the outer pipe piece have their cylindrical contours auxiliary elements that a generate positive connection in the radial direction and combined in the axial and torsional direction over a helical connection one degree of freedom to have. Anschlussende mit torsionalem Freiheitsgrad nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei unterschiedliche Zwischenstoffen beinhaltet, wobei gemäß einer Funktionstrennung ein Zwischenstoff die torsionalen Gleiteigenschaften und der zweite die Dichtwirkung realisiert.Connecting end with torsional degree of freedom Claims 1 or 2, characterized in that it contains two different intermediates, according to a Functional separation an intermediate the torsional sliding properties and the second realized the sealing effect. Anschlussende mit torsionalem Freiheitsgrad nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unterschiedliche Zwischenstoffe jeweils mehrfach in der Trennebene zwischen innen liegendem und außen liegendem Rohrstück angeordnet sind. (1)Connecting end with torsional degree of freedom according to claims 1 or 2, characterized in that two different intermediate substances are each arranged several times in the parting plane between the inside and outside lying pipe section. ( 1 )
DE102008014144A 2007-08-01 2008-03-14 Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation Withdrawn DE102008014144A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008014144A DE102008014144A1 (en) 2007-08-01 2008-03-14 Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007036453A DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction
DE102008014144A DE102008014144A1 (en) 2007-08-01 2008-03-14 Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008014144A1 true DE102008014144A1 (en) 2009-09-17

Family

ID=40175883

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007036453A Ceased DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction
DE102008014144A Withdrawn DE102008014144A1 (en) 2007-08-01 2008-03-14 Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007036453A Ceased DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2007-08-01 Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE102007036453A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction
DE202011104564U1 (en) * 2011-08-18 2012-11-19 Witzenmann Gmbh Flexible cable element with damping
CN102644824B (en) * 2012-04-23 2014-08-06 西安交通大学 Spherical expansion joint for dual-metal composite pipes and processing method thereof
CN105570593A (en) * 2014-10-13 2016-05-11 江苏彩阳环保科技有限公司 Maintenance-free steel inner cylinder expansion joint for chimney

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820863A1 (en) 1998-05-09 1999-11-18 Witzenmann Metallschlauchfab Flexible pipe element
DE19824095C2 (en) 1998-05-29 2000-05-18 Iwk Regler Kompensatoren Flexible pipe element
DE10354782B3 (en) 2003-11-21 2005-07-14 Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg Torsional decoupling element for pipelines subject to vibration has bellows-type components offset axially to pipe axis of adjacent line system
DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19820863A1 (en) 1998-05-09 1999-11-18 Witzenmann Metallschlauchfab Flexible pipe element
DE19824095C2 (en) 1998-05-29 2000-05-18 Iwk Regler Kompensatoren Flexible pipe element
DE10354782B3 (en) 2003-11-21 2005-07-14 Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg Torsional decoupling element for pipelines subject to vibration has bellows-type components offset axially to pipe axis of adjacent line system
DE102007036453A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Westfalia Metallschlauchtechnik Gmbh & Co. Kg Connector end, has internal pipe section and external pipe section exhibiting auxiliary form elements on contours, where elements produce positive connection in radial and axial direction and have degree of freedom in torsional direction

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007036453A1 (en) 2009-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE29907590U1 (en) Decoupling element for decoupling vibrations
EP2589423B1 (en) Filter for insertion into a fluid-bearing pipe
DE102008014144A1 (en) Connecting end with torsional degree of freedom and process for its preparation
DE102009042755A1 (en) One hundred percent winding tube
DE102009002673A1 (en) Hose connection with torsional decoupling
DE102013106075B4 (en) Device for the vibration-decoupled connection of two devices of an exhaust system
DE602005004591T2 (en) Pipe joint, gasket and pipe joint manufacturing process
DE102014012169A1 (en) decoupling element
DE202006016187U1 (en) Charge air hose adapter
EP1835216B1 (en) Electric conductive plastic pipe for vehicle
DE102007062850A1 (en) Flexible and rigid pipeline elements connection element for e.g. exhaust gas line in passenger car, has layer between outer and inner pipes, and three balls limiting intermediate space and provided in layer
DE102011018275A1 (en) Piping system for supplying fluid i.e. oil, that is used for e.g. cooling, of supercharger of combustion engine in motor car, has compensator compensating loads due to vibration, expansion and/or compression during operation of car
EP1099892A1 (en) Sealing between components having co - axial, axial-symetrically cross - section to one another
EP3894733B1 (en) Sealing arrangement, sealing sleeve and use thereof
EP1927803B1 (en) Flexible conduit element for conduits under internal pressure
DE102004034591A1 (en) Fluid tight decoupling element for exhaust lines in motor vehicles has multilayer wound metal hose with flexible pipe and axial edging element whereby flexible pipe, which is arranged on inner side, is firmly connected with axial edging
DE102011000920A1 (en) Charge air line with resonator
DE4446218A1 (en) Flexible connection of pipes, in particular exhaust pipe in motor vehicles
DE102008045786A1 (en) Clamp connection has V-band clamp and axial length adjustment with connecting area of inner inclined pipe section, where support ring is radially slotted
DE102022120822B3 (en) Pipe connection arrangement with a jacket pipe and internal combustion engine with such a pipe connection arrangement
DE102008014145A1 (en) Connection element for connecting flexible line segments into exhaust gas line system of commercial vehicle, has seal element between inner pipe and outer pipe, where axial positions of pipes are continuously adjusted in form fit manner
DE202007007146U1 (en) decoupling
EP3828397B1 (en) Connecting unit
DE102018116441A1 (en) Flexible pipe element for the exhaust system of an internal combustion engine
DE102008017465A1 (en) Gas-tight connecting element has length adjustment with connection point and blank situated in radial direction, where thin-walled blank rests on it, and blank with multiple circumferential slots and clamp are situated radially outside

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref document number: 102007036453

Country of ref document: DE

Kind code of ref document: P

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20150317