DE102009016784A1 - Pipe element for exhaust pipe of internal combustion engine, has supporting element surrounding gas-tight inner pipe and formed in sections, where inner pipe is formed as plain ended pipe with specific diameter wall thickness ratio - Google Patents

Pipe element for exhaust pipe of internal combustion engine, has supporting element surrounding gas-tight inner pipe and formed in sections, where inner pipe is formed as plain ended pipe with specific diameter wall thickness ratio Download PDF

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Jörg Hornung
Hans Tubach
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Abstract

The element (1) has a supporting element (4) surrounding a gas-tight inner pipe (2) and formed in sections. The inner pipe is formed as a thin-walled plain ended pipe with a diameter (D) wall thickness (W) ratio of 150-250. An insulating layer (3) is arranged between the inner pipe and the supporting element, where wall thickness of the inner pipe is 0.5-1.3 mm. The insulating layer is designed as a gaseous insulating layer or a thermal insulating layer, and the supporting element is designed as a scaffold structure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrleitungselement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für die Abgasleitung eines Verbrennungsmotors oder dergleichen, mit einem insbesondere gasdichten Innenrohr zum Leiten der Abgase und mit einem das Innenrohr zumindest abschnittweise umgebenden Stützelement.The The present invention relates to a piping element according to the Preamble of claim 1 for the exhaust pipe of an internal combustion engine or the like, with a particular gas-tight inner tube for Passing the exhaust gases and with a the inner tube, at least in sections surrounding support element.

Derartige Rohrleitungselemente sind aus dem Stand der Technik in Form von doppelwandigen Rohrleitungen mit einem gasführenden Innenrohr und einem das Innenrohr umgebenden Außenrohr vorbekannt. Zwischen Innenrohr und Außenrohr kann ein Luftspalt vorgesehen sein. Solche Rohrleitungselemente dienen aufgrund ihrer doppelwandigen Ausbildung dazu, eine thermische und/oder mechanische Entkoppelung des die Abgase führenden Innenrohrs von der Umgebung zu gewährleisten, wobei das Außenrohr als Stützelement für das Innenrohr dienen kann. Bei anderen vorbekannten Rohrleitungselementen ist das Innenrohr selbstragend mit entsprechend hoher Wanddicke ausgebildet.such Pipe elements are known from the prior art in the form of double-walled pipelines with a gas-carrying inner tube and a the outer tube surrounding the outer tube previously known. Between inner tube and outer tube can an air gap may be provided. Such pipeline elements serve due to their double-walled design to a thermal and / or mechanical decoupling of the exhaust pipe leading inner tube of the To ensure environment the outer tube as a support element for the Inner tube can serve. In other known pipe elements the inner tube is self-supporting with a correspondingly high wall thickness educated.

Bei den bekannten Rohrleitungselementen hat sich jedoch als nachteilig erwiesen, dass das mit den zu leitenden Abgasen in thermische Wechselwirkung tretende Innenrohr ersteren aufgrund seiner relativ großen Wärmekapazität ein hohes Maß an Wärme entzieht, wodurch der Abgasstrom insbesondere während der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors relativ stark abgekühlt wird. Dies wirkt sich nachteilig auf die Funktion und die Lebensdauer nachgeschalteter Abgasbehandlungsmittel, wie eines Katalysators oder dergleichen, aus. Im Rahmen zukünftiger Abgasgesetzgebungen (beispielsweise EURO6 bzw. EPA10) müssen die Abgastemperaturen jedoch möglichst hoch bleiben, um die chemischen Prozesse der Abgasnachbehandlung zu gewährleisten. Dies ist – wie gesagt – insbesondere während der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors entscheidend.at However, the known pipe elements has been found to be disadvantageous proved that with the conductive exhaust gases in thermal interaction passing inner tube ersteren due to its relatively large heat capacity a high Measure Withdrawing heat, whereby the exhaust gas flow, in particular during the cold start phase of Internal combustion engine is cooled relatively strong. This has a disadvantageous effect on the function and the lifetime of downstream exhaust treatment, such as a catalyst or the like. In the context of future Emissions legislation (eg EURO6 or EPA10) must be the Exhaust gas temperatures, however, if possible stay high to the chemical processes of exhaust aftertreatment to ensure. This is like said - in particular while the cold start phase of the internal combustion engine crucial.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zur Grunde, bei einem Rohrleitungselement der genannten Art die Abkühlung der Abgase insbesondere während der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors zu reduzieren und auf diese Weise die Abgastemperatur hoch zu halten, um eine effiziente chemische Abgasnachbehandlung zu gewährleisten.Of the The invention is based on the object, in a pipe element of the type mentioned the cooling the exhaust gases in particular during the To reduce cold start phase of the internal combustion engine and on this Way to keep the exhaust gas temperature high, to ensure efficient chemical To ensure exhaust gas aftertreatment.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Rohrleitungselement mit dem Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren Wortlaut hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.The Task is solved by a pipeline element having the features of the claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of Dependent claims, the text of which is hereby incorporated by express reference into the description is added to unnecessary text repetitions to avoid.

Erfindungsgemäß ist ein Rohrleitungselement für die Abgasleitung eines Verbrennungsmotors oder dergleichen mit einem insbesondere gasdichten Innenrohr zum Leiten der Abgase und mit einem das Innenrohr zumindest abschnittweise umgebenden Stützelement dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr als ein dünnwandiges Glattrohr mit einem Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D/W, größer 75, vorzugsweise größer oder gleich 100 und höchst vorzugsweise von etwa 150–250 ausgebildet ist.According to the invention is a Pipe element for the exhaust pipe of an internal combustion engine or the like with a in particular gas-tight inner tube for conducting the exhaust gases and with a support member at least partially surrounding the inner tube characterized in that the inner tube as a thin-walled Smooth tube with a diameter-wall thickness ratio, D / W, greater 75, preferably larger or equal to 100 and most preferably from about 150-250 is trained.

Auf diese Weise ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgrund der glatten und dünnwandigen Ausgestaltung des Innenrohrs die Masse der medienführenden Innenverrohrung derart verringert, dass die Abkühlung der Abgase reduziert und die Abgastemperatur auf hohem Niveau gehalten wird. Aufgrund der glatten und relativ dünnwandigen Ausgestaltung des medienführenden Innenrohrs reduziert sich nämlich dessen Wärmekapazität, so dass da Innenrohr den Abgasstrom entsprechend weniger Wärme entziehen kann.On this way is within the scope of the present invention due to the smooth and thin-walled Design of the inner tube, the mass of the media-carrying Reduced internal piping so that the cooling of the exhaust gases reduced and the exhaust gas temperature is maintained at a high level. by virtue of the smooth and relatively thin-walled design of the media leader Inner tube reduces namely its heat capacity, so that since inner tube extract the exhaust gas flow correspondingly less heat can.

Als Maß für die genannte Dünnwandigkeit des glatten Innenrohres wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Dichte-Wandstärke-Verhältnis des Innen rohres, D/W, verwendet, wobei D den Durchmesser und W die Wandstärke des Innenrohres angibt. Vorbekannte Abgasrohre im LKW-Bereich weisen in der Regel einen Durchmesser zwischen 3 und 5 bzw. 6 Zoll (76,2 mm–127 mm bzw. 152,4 mm) auf und besitzen eine Wandstärke von 1,5 mm–2 mm. Dies entspricht einem, verglichen mit der vorliegenden Erfindung, relativ kleinen Wert für Verhältnis D/W von etwa 50–75.When Measure for the said Thin wall of the smooth inner tube is in the context of the present invention, the Density to wall thickness ratio of Inner tube, D / W, used, where D is the diameter and W is the wall thickness of the Indicates inner tube. Known previously exhaust pipes in the truck area usually a diameter between 3 and 5 or 6 inches (76.2 mm-127 mm or 152.4 mm) and have a wall thickness of 1.5 mm-2 mm. This corresponds to a relative, compared to the present invention small value for Ratio D / W from about 50-75.

Absolut gesehen beträgt die Wandstärke des Innenrohres im Zuge einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ≤ 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,3 mm.Absolutely seen amounts the wall thickness of the inner tube in the course of a development of the present invention ≤ 1.5 mm, preferably between 0.5 mm and 1.3 mm.

Das glatte, dünnwandige Innenrohr kann im Zuge einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entweder dichtend oder nicht dichtend bezüglich der Abgase ausgeführt sein. Das außen liegende Stützelement, welches im Zuge einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung von dem Innenrohr beabstandet angeordnet ist, gewährleistet die Stabilität und Formbeständigkeit des erfindungsgemäßen Rohrleitungselement im Betrieb.The smooth, thin-walled Inner tube may in the course of another embodiment of the present invention either sealing or non-sealing with respect to the exhaust gases. The outside lying support element, which in the course of another embodiment of the present invention Is arranged spaced from the inner tube, ensures the stability and dimensional stability of the pipe element according to the invention operational.

Im Zuge einer wieder anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselementes kann vorgesehen werden, dass zwischen dem Innenrohr und dem Stützelement zumindest abschnittweise eine Isolierschicht angeordnet ist. Diese kann insbesondere als thermische Isolierschicht ausgebildet sein, um Wärmeverluste des Abgasstroms weiter zu reduzieren.in the Course of another development of the pipe element according to the invention be provided that between the inner tube and the support element at least in sections, an insulating layer is arranged. These may be formed in particular as a thermal insulating layer, for heat loss the exhaust stream to further reduce.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements sieht vor, dass die Isolierschicht wenigstens abschnittweise als gasförmige Isolierschicht ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Isolierschicht jedoch zumindest abschnittweise auch aus wenigstens einem Feststoff gebildet sein.A sees another development of the pipe element according to the invention in that the insulating layer at least in sections as a gaseous insulating layer is trained. Alternatively or additionally, the insulating layer However, at least partially formed from at least one solid be.

Das Stützelement kann im Zuge verschiedener Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung unterschiedlich ausgebildet sein: Eine erste diesbezügliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements sieht vor, dass das Stützelement zumindest abschnittweise als relativ zu dem Innenrohr dickwandiges Außenrohr, insbesondere Glattrohr, ausgebil det ist. Mit anderen Worten: Die Wandstärke des als Außenrohr ausgebildeten Stützelements liegt deutlich oberhalb derjenigen des medienführenden Innenrohrs, was sich jedoch bei entsprechender Beabstandung und/oder relativer thermischer Isolierung von Innenrohr und Außenrohr nicht negativ auf das thermische Verhalten bezogen auf den Abgasstrom auswirkt.The support element can in the course of various developments of the present invention be formed differently: A first related training of the pipe element according to the invention provides that the support element at least in sections as thick-walled relative to the inner tube Outer tube, in particular smooth tube, is ausgebil det. In other words: the Wall thickness of as outer tube trained support element is well above that of the media-carrying inner tube, which is however, with appropriate spacing and / or relative thermal Insulation of inner tube and outer tube does not adversely affect the thermal behavior relative to the exhaust stream.

Eine wieder andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements sieht vor, dass das Stützelement zumindest abschnittweise aus relativ zu dem Innenrohr dickwandigen Außenrohrsegmenten, insbesondere Glattrohrsegmenten, gebildet ist.A again sees another development of the pipe element according to the invention before that the support element at least in sections from thick-walled relative to the inner tube Outer tube segments, in particular smooth tube segments, is formed.

Noch eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements sieht vor, dass das Stützelement zumindest abschnittweise als Trägergerüst ausgebildet ist, wobei vorgesehen sein kann, dass einzelne Trägerelemente, welche gemeinsam das Trägergerüst bilden, punktuell aneinander festgelegt sind, beispielsweise durch Verschweißen. Auf diese Weise lässt sich um das Innenrohr und gegebenenfalls um die Isolierschicht ein gitter- oder netzartiges Gerüst ausbilden, welches für die notwendige Rohrversteifung sorgt.Yet sees another development of the pipe element according to the invention before that the support element at least in sections designed as a support frame is, wherein it can be provided that individual support elements, which together form the carrier framework, are fixed to each other selectively, for example by welding. On that way around the inner tube and, if necessary, around the insulating layer grid or net-like framework train which for the necessary pipe reinforcement ensures.

Im Zuge einer wieder anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das Stützelement zumindest abschnittweise als ebenfalls dünnwandiges Außenrohr ausgebildet sein. Dabei kann das Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D''/W'', des dünnwandigen Außenrohrs im Wesentlichen demjenigen des dünnwandigen Innenrohrs entsprechen. Gleiches gilt im Zuge einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung auch für die absolute. Wandstärke des dünnwandigen Außenrohrs.in the In still another embodiment of the present invention the support element can at least in sections as well as thin-walled outer tube be educated. In this case, the diameter-wall thickness ratio, D '' / W '', the thin-walled outer tube essentially that of thin-walled Inner tube correspond. The same applies in the course of another embodiment of the present invention also for the absolute. Wall thickness of the thin-walled Outer tube.

Aus Festigkeitsgründen kann ein solches dünnwandiges Außenrohr zumindest bereichsweise Versteifungsstrukturen aufweisen, die beispielsweise in Form von Versteifungssicken und/oder Versteifungsnoppen ausgebildet sein können. Die genannten Versteifungsstrukturen können sich zumindest bereichsweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Außenrohrs erstrecken bzw. in Umfangsrichtung des Außenrohrs relativ zueinander angeordnet sein.Out strength reasons can such a thin-walled outer tube have at least partially stiffening structures, for example, in Form formed by stiffening beads and / or stiffening knobs could be. The stiffening structures mentioned can at least partially extend substantially in the circumferential direction of the outer tube or in Circumferential direction of the outer tube be arranged relative to each other.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further Features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG Drawing.

1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements; 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the pipe element according to the invention;

2 zeigt einen Längsschnitt durch eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements; 2 shows a longitudinal section through a second embodiment of the pipe element according to the invention;

3 zeigt einen Längsschnitt durch eine dritte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements; und 3 shows a longitudinal section through a third embodiment of the pipe element according to the invention; and

4 zeigt einen Längsschnitt durch eine vierte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rohrleitungselements. 4 shows a longitudinal section through a fourth embodiment of the pipe element according to the invention.

Das erfindungsgemäße Rohrleitungselement ist in den 1 bis 4 in seiner Gesamtheit jeweils mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Es umfasst jeweils ein gasdichtes, glattwandiges Innenrohr 2, welches dazu ausgebildet ist, die Abgase eines Verbrennungsmotors zu leiten. Das Innenrohr 2 ist umgeben von einer thermischen Isolierschicht 3, die gasförmig oder als Feststoff oder als Kombination hiervon ausgebildet sein kann und vorliegend nur in 3 explizit zeichnerisch dargestellt ist. Um das Innenrohr 2 und diese Isolierschicht 3 herum ist im Falle sämtlicher Ausgestaltungen der Erfindung gemäß der 1 bis 4 ein Stützelement 4 vorgesehen, welches jedoch bei den genannten Ausführungsformen jeweils unterschiedlich ausgebildet ist, worauf weiter unten noch genauer eingegangen wird.The pipe element according to the invention is in the 1 to 4 in its entirety each with the reference numeral 1 designated. It includes a gas-tight, smooth-walled inner tube 2 , which is adapted to direct the exhaust gases of an internal combustion engine. The inner tube 2 is surrounded by a thermal insulation layer 3 , which may be formed gaseous or as a solid or as a combination thereof, and present only in 3 is shown explicitly in the drawing. Around the inner tube 2 and this insulating layer 3 around is in the case of all embodiments of the invention according to the 1 to 4 a support element 4 provided, which, however, each formed differently in the aforementioned embodiments, which will be discussed in more detail below.

Das Rohrleitungselement 1 ist in 1 bis 4 ohne Beschränkung als gekrümmtes Rohrleitungselement dargestellt, kann jedoch auch jeden beliebigen anderen Verlauf aufweisen. Die verschiedenen Stützelemente 4 gemäß den Ausgestaltungen der 1 bis 4 können auch gemeinsam, das heißt abschnittweise bei einem und demselben erfindungsgemäßen Rohrleitungselement vorgesehen sein.The pipe element 1 is in 1 to 4 but shown without limitation as a curved pipe element, may also have any other course. The different support elements 4 according to the embodiments of 1 to 4 may also be provided in common, that is, sections in one and the same pipe element according to the invention.

Bei dem Innenrohr 2 handelt es sich um ein dünnwandiges Glattrohr, wobei das Merkmal der Dünnwandigkeit vorliegend über das Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D/W, definiert ist, wobei D den Innenrohrdurchmesser und W die Innenrohrwandstärke bezeichnet. Diese Zusammenhänge sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur in 1 explizit dargestellt. Das Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D/W, liegt bei allen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung oberhalb von 75, vorzugsweise bei oder oberhalb von 100 und höchst vorzugsweise zwischen 150 und 250. Der Wert 100 schafft einen guten Kompromiss zwischen relativer Dünnwandigkeit und noch guter Biegbarkeit bei der Herstellung und Verarbeitung. Auf diese Weise weist das Innenrohr 2 eine relativ geringe Masse und entsprechend eine relativ geringe Wärmekapazität auf, so dass den Abgasen insbesondere während der Kaltstartphase des Verbrennungsmotors nur wenig Wärmeenergie entzogen wird, was sich positiv auf den Betrieb und die Lebensdauer von dem Rohrleitungselement 1 nachgeschalteten Einrichtungen zur Abgasbehandlung, wie Katalysatoren oder dergleichen, auswirkt.In the inner tube 2 it is a thin-walled smooth tube, wherein the feature of thin-walledness in the present case over the diameter-wall thickness ratio, D / W, is defined, where D denotes the inner tube diameter and W, the inner tube wall thickness. These relationships are for clarity only in 1 explicitly shown. The Diameter Wall Thickness Ver In all embodiments of the present invention, D / W is above 75, preferably at or above 100 and most preferably between 150 and 250. The value 100 provides a good compromise between relative thinness and still good bendability in manufacturing and processing , In this way, the inner tube 2 a relatively low mass and correspondingly a relatively low heat capacity, so that the exhaust gases, especially during the cold start phase of the internal combustion engine, only little heat energy is withdrawn, which has a positive effect on the operation and the life of the pipe element 1 Downstream facilities for exhaust treatment, such as catalysts or the like, effects.

Vorzugsweise hat das Innenrohr 2 eine Wandstärke ≤ 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,3 mm.Preferably, the inner tube 2 a wall thickness ≤ 1.5 mm, preferably between 0.5 mm and 1.3 mm.

Beim Gegenstand der 1 ist das Stützelement 4 als relativ zu dem Innenrohr 2 dickwandiges Außenrohr mit einer Wandstärke W' ausgebildet, wobei W' > W. Das Stützelement 4 bildet gemäß 1 eine durchgehende, dickwandige Verrohrung und gewährleistet die Stabilität und Formbeständigkeit des Rohrleitungselements 1 im Betrieb. Die Wandstärke W' des Stützelements bzw. Außenrohres 4 gemäß 1 beträgt vorzugsweise ≥ 1,5 mm.At the subject of 1 is the support element 4 as relative to the inner tube 2 thick-walled outer tube with a wall thickness W ', where W'> W. The support element 4 forms according to 1 a continuous, thick-walled piping and ensures the stability and dimensional stability of the pipe element 1 operational. The wall thickness W 'of the support element or outer tube 4 according to 1 is preferably ≥ 1.5 mm.

Je nach Verlauf des Rohrleitungselements 1 können das Innenrohr 2 wie auch das Außenrohr 4 aus mehreren Rohrabschnitten zusammengesetzt sein, wie in 1 und zumindest für das Innenrohr 2 auch in den nachfolgenden 2 bis 4 dargestellt.Depending on the course of the pipe element 1 can the inner tube 2 as well as the outer tube 4 be composed of several pipe sections, as in 1 and at least for the inner tube 2 also in the following 2 to 4 shown.

Bei der Ausgestaltung gemäß 2 ist das Stützelement 4 insbesondere mit einer gegenüber dem Innenrohr 2 erhöhten Wandstärke (vergleiche 1) zumindest abschnittweise segmentiert aus einzelnen Rohrsegmenten 4.1–4.4 zusammengefügt, welche das Innenrohr 2 umgeben. Ansonsten spricht die Ausgestaltung gemäß 2 im Wesentlichen derjenigen in 1.In the embodiment according to 2 is the support element 4 in particular with respect to the inner tube 2 increased wall thickness (cf. 1 ) segmented at least in sections from individual pipe segments 4.1 - 4.4 joined together, which is the inner tube 2 surround. Otherwise, the embodiment speaks in accordance 2 essentially those in 1 ,

Dagegen wurde bei der Ausgestaltung gemäß 3 auf eine durchgehende äußere Verrohrung zum Stützen des dünnen Innenrohrs 2 verzichtet. Als Stützelement 4 dient bei der Ausgestaltung gemäß 3 ein Trägergerüst aus einer Mehrzahl von Trägerelementen 4a, 4b, ..., von denen 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige explizit mit Bezugszeichen versehen sind. Einzelne Trägerelemente, beispielsweise die Trägerelemente 4a bis 4d, können das Innenrohr 2 und die Isolierschicht 3 ringartig umgeben, wobei die einzelnen Trägerelemente 4a, 4b, ... punktuell aneinander befestigt sind, beispielsweise in den Punkten P, P', P''. Die einzelnen Trägerelemente 4a, 4b, ... können in einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise Stahl, ausgebildet sein, wobei die punktuelle Befestigung vorzugsweise durch Schweißen erfolgt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung weder auf die genannten Werkstoffe noch auf die genannte Befestigungsart beschränkt.In contrast, was in the embodiment according to 3 to a continuous outer casing for supporting the thin inner tube 2 waived. As a support element 4 used in the embodiment according to 3 a support frame of a plurality of support elements 4a . 4b , ..., of which 3 For reasons of clarity, only some are explicitly provided with reference numerals. Individual support elements, for example the support elements 4a to 4d , can the inner tube 2 and the insulating layer 3 surrounded like a ring, with the individual support elements 4a . 4b , ... are fixed to one another at points, for example at points P, P ', P ". The individual support elements 4a . 4b , ... may be formed in a metallic material, preferably steel, wherein the selective attachment is preferably carried out by welding. However, the present invention is not limited to the materials mentioned nor to the said attachment.

Gemäß der Ausgestaltung in 4 ist zusätzlich zu dem Innenrohr 2 auch das als Außenrohr ausgebildete Stützelement 4 dünnwandig ausgebildet, wobei für die Wandstärke W'' des Stützelements bzw. Außenrohres 4 gilt: W'' ≈ W. Entsprechendes gilt auch für das Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D''/W'', des Stützelements bzw. Außenrohres 4: D''/W'' ≈ D/W.According to the embodiment in 4 is in addition to the inner tube 2 also designed as an outer tube support member 4 formed thin-walled, wherein for the wall thickness W '' of the support element or outer tube 4 The same applies to the diameter-wall thickness ratio, D "/ W", of the support element or outer tube 4 : D '' / W '' ≈ D / W.

Das Stützelement 4 bildet also gemäß der Ausgestaltung in 4 eine dünnwandige Verrohrung. Die genannte Verrohrung weist an ihrer Außenseite eine Mehrzahl von Versteifungsstrukturen 5 auf, von denen in 4 nur eine exemplarisch bezeichnet ist. Bei der Ausgestaltung gemäß 4 sind die Versteifungsstrukturen 5 als in Umfangsrichtung des Stützelements bzw. Außenrohres 4 verlaufende Versteifungssicken ausgebildet. Alternativ können die Versteifungsstrukturen auch aus einer Abfolge von Versteifungsnoppen, d. h. noppenartigen Eindrückungen gebildet sein, welche relativ zueinander vorzugsweise in Umfangsrichtung des Stützelements bzw. Außenrohres 4 angeordnet sind.The support element 4 So forms according to the embodiment in 4 a thin-walled casing. Said casing has on its outside a plurality of stiffening structures 5 on, of which in 4 only one example is designated. In the embodiment according to 4 are the stiffening structures 5 as in the circumferential direction of the support element or outer tube 4 running stiffening beads formed. Alternatively, the stiffening structures can also be formed from a sequence of stiffening nubs, ie nub-like impressions, which preferably relative to each other in the circumferential direction of the support element or outer tube 4 are arranged.

Der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 2 und dem Stützelement 4 ist – wie gesagt – mit einer Isolierschicht 3 angefüllt, welche gasförmig oder – insbesondere im Falle der Ausgestaltung gemäß 3 – als Feststoff ausgebildet sein kann.The space between the inner tube 2 and the support element 4 is - as I said - with an insulating layer 3 filled, which is gaseous or - in particular in the case of the embodiment according to 3 - Can be formed as a solid.

Die Festigkeit des Rohrleitungselements 1 wird größtenteils durch die äußere Versteifung, d. h. das Stützelement 4 erzielt.The strength of the pipe element 1 is largely due to the outer stiffener, ie the support element 4 achieved.

Durch die angesprochene minimierte Masse des Innenrohres 2 in thermischem Kontakt mit dem zu leitenden Medium und durch die entsprechend reduzierte Wärmekapazität werden thermische Verluste des Abgasmediums weitgehend reduziert.Due to the mentioned minimized mass of the inner tube 2 in thermal contact with the medium to be conducted and by the correspondingly reduced heat capacity, thermal losses of the exhaust gas medium are largely reduced.

Das Innenrohr 2 wie auch das Außenrohr gemäß den Ausgestaltungen in den 1, 2 und 4 sind vorzugsweise in einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, ausgebildet.The inner tube 2 as well as the outer tube according to the embodiments in the 1 . 2 and 4 are preferably formed in a metallic material, in particular steel.

Wie der Fachmann erkennt, sind vielfältige Weiterbildungen der Erfindung möglich, welche von den in den 1 bis 4 exemplarisch dargestellten Ausführungsformen abweichen können. Beispielsweise müssen die Versteifungsstrukturen 5 gemäß 4 nicht ausschließlich in Umfangsrichtung verlaufen, sondern können eine Verlaufskombinente in axialer Richtung des Rohrleitungselements 1 aufweisen.As one skilled in the art recognizes, various developments of the invention are possible, which differ from those described in the 1 to 4 can differ embodiments illustrated embodiments. For example, the stiffening structures must 5 according to 4 not extend exclusively in the circumferential direction, but can a flow combinator in the axial direction of the pipe element 1 exhibit.

Darüber hinaus ist es – wie gesagt – möglich, die in 1 bis 4 exemplarisch dargestellten äußeren Versteifungen des dünnwandigen Innenrohrs 2 bei einem und demselben Rohrleitungselement zu kombinieren.In addition, it is - as I said - possible in the 1 to 4 exemplified outer stiffeners of the thin-walled inner tube 2 to combine at one and the same pipe element.

Claims (15)

Rohrleitungselement (1) für die Abgasleitung eines Verbrennungsmotors oder dgl., mit einem insbesondere gasdichten Innenrohr (2) zum Leiten der Abgase und mit einem das Innenrohr zumindest abschnittweise umgebenden Stützelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (2) als dünnwandiges Glattrohr mit einem Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D/W, größer 75, vorzugsweise größer oder gleich 100 und höchst vorzugsweise zwischen 150 und 250 ausgebildet ist.Pipe element ( 1 ) for the exhaust pipe of an internal combustion engine or the like., With a particular gas-tight inner tube ( 2 ) for guiding the exhaust gases and with a support element surrounding the inner tube at least in sections ( 4 ), characterized in that the inner tube ( 2 ) is formed as a thin-walled smooth tube with a diameter-wall thickness ratio, D / W, greater than 75, preferably greater than or equal to 100, and most preferably between 150 and 250. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Innenrohrs (2) ≤ 1,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,3 mm, beträgt.Pipe element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the wall thickness of the inner tube ( 2 ) ≤ 1.5 mm, preferably between 0.5 mm and 1.3 mm. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenrohr (2) und dem Stützelement (4) zumindest abschnittweise eine Isolierschicht (3) angeordnet ist, insbesondere eine thermische Isolierschicht.Pipe element ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that between the inner tube ( 2 ) and the support element ( 4 ) at least in sections an insulating layer ( 3 ), in particular a thermal insulating layer. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht wenigstens abschnittweise als gasförmige Isolierschicht ausgebildet ist.Pipe element ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the insulating layer is at least partially formed as a gaseous insulating layer. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (3) wenigstens abschnittweise aus wenigstens einem Feststoff gebildet ist.Pipe element ( 1 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the insulating layer ( 3 ) is at least partially formed from at least one solid. Rohrleitungselement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) zumindest abschnittweise als relativ zu dem Innenrohr (2) dickwandiges Außenrohr, insbesondere Glattrohr, ausgebildet ist.Pipe element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the support element ( 4 ) at least in sections as relative to the inner tube ( 2 ) thick-walled outer tube, in particular smooth tube, is formed. Rohrleitungselement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) zumindest abschnittweise aus relativ zu dem Innenrohr (2) dickwandigen Außenrohrsegmenten, insbesondere Glattrohrsegmenten, zusammengesetzt ist.Pipe element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the support element ( 4 ) at least in sections from relative to the inner tube ( 2 ) thick-walled outer tube segments, in particular smooth tube segments, is composed. Rohrleitungselement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) zumindest abschnittweise als Trägergerüst ausgebildet ist.Pipe element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the supporting element ( 4 ) is formed at least in sections as a support frame. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Trägerelemente (4a–4f) des Trägergerüsts zur Bildung des Trägergerüsts punktuell aneinander festgelegt sind.Pipe element ( 1 ) according to claim 8, characterized in that individual carrier elements ( 4a - 4f ) of the support frame to the formation of the support frame are punctually fixed to each other. Rohrleitungselement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (4) zumindest abschnittweise als ebenfalls dünnwandiges Außenrohr, mit insbesondere im Wesentlichen gleichen Durchmesser-Wandstärke-Verhältnis, D''/W'', wie das Innenrohr (2) ausgebildet ist.Pipe element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the supporting element ( 4 ) at least in sections as well as thin-walled outer tube, in particular with substantially the same diameter-wall thickness ratio, D '' / W '' as the inner tube ( 2 ) is trained. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Außenrohrs ≤ 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1 mm, beträgt.Pipe element ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the wall thickness of the outer tube ≤ 1 mm, preferably between 0.5 mm and 1 mm. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr zumindest bereichsweise Versteifungsstrukturen (5) aufweist.Pipe element ( 1 ) according to claim 10 or 11, characterized in that the outer tube at least partially stiffening structures ( 5 ) having. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstrukturen (5) zumindest bereichsweise als Versteifungssicken ausgebildet sind.Pipe element ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the stiffening structures ( 5 ) are at least partially formed as stiffening beads. Rohrleitungselement (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstrukturen (5) zumindest bereichsweise als Versteifungsnoppen ausgebildet sind.Pipe element ( 1 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the stiffening structures ( 5 ) are at least partially formed as stiffening knobs. Rohrleitungselement (1) nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstrukturen (5) sich zumindest bereichsweise im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Außenrohres erstrecken bzw. in Umfangsrichtung des Außenrohres relativ zueinander angeordnet sind.Pipe element ( 1 ) according to at least one of claims 12 to 14, characterized in that the stiffening structures ( 5 ) extend at least partially substantially in the circumferential direction of the outer tube or are arranged in the circumferential direction of the outer tube relative to each other.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4230278A1 (en) * 1992-09-10 1994-03-17 Witzenmann Metallschlauchfab Circular or polygonal clasp hose - has profiled section on band edge at internal or external layer.
DE19642692C2 (en) * 1996-10-16 2000-06-29 Daimler Chrysler Ag Exhaust pipe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230278A1 (en) * 1992-09-10 1994-03-17 Witzenmann Metallschlauchfab Circular or polygonal clasp hose - has profiled section on band edge at internal or external layer.
DE19642692C2 (en) * 1996-10-16 2000-06-29 Daimler Chrysler Ag Exhaust pipe

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