DE10322380B3 - exhaust system - Google Patents

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Abstract

The removable connection of two pipes is achieved by means of spherical segment connection. The first pipe provides has a tulip-shaped enlargement (4) with a spherical sealing surface (6) on which the second pipe sits tightly with the aid of a sealing gasket (7) and furthermore, the second pipe provides corresponding spherical sealing surfaces (6) on both sides of the gasket (7) . The two pipe sections are tightened together by means of a spherical pipe clamp (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage für ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend mehrere bezüglich einander justierbare Komponenten, welche im Bereich einer Rohrverbindung lösbar miteinander verbunden sind, wobei die beiden miteinander verbundenen Rohrabschnitte mittels eines an einer sphärischen Dichtfläche des einen, ersten Rohrabschnitts anliegenden Dichtungsrings gegeneinander abgedichtet sind.The The present invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine powered motor vehicle comprising a plurality of each other adjustable components operating in the area of a pipe joint solvable are interconnected, with the two interconnected Pipe sections by means of a on a spherical sealing surface of the a, first pipe section fitting sealing ring against each other are sealed.

Abgasanlagen der vorstehend angegebenen Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Offenbart werden sie beispielsweise in der DE 19608870 C1 , der DE 19964223 A1 , der FR 2577986 A1 , der DE 3512751 C2 und der DE 19508979 C2 .Exhaust systems of the type mentioned above are known in various designs. They are disclosed, for example, in the DE 19608870 C1 , of the DE 19964223 A1 , of the FR 2577986 A1 , of the DE 3512751 C2 and the DE 19508979 C2 ,

Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal der bekannten gattungsgemäßen Abgasanlagen ist dabei, daß der erste Rohrabschnitt eine tulpenartige Erweiterung aufweist, deren Innenfläche als sphärische Dichtfläche ausgeführt ist, wobei die Außenfläche des Dichtungsrings korrespondierend zu der Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts sphärisch ausgeführt ist und der Dichtungsring großflächig an der Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts anliegt. Bedingt hierdurch sind die Dichtungsringe, die nicht nur der Abdichtung der beiden Rohrabschnitte gegeneinander, sondern auch der mechanischen Abstützung der Rohrabschnitte aneinander dienen, vergleichsweise großformatig, was bei Verwendung eines im Hinblick auf die spezifischen mechanischen und thermischen Anforderungen optimierten Materials zu nicht unerheblichen Kosten für den jeweiligen Dichtungsring führt. Dies wirkt sich nicht nur bei der Herstellung der Abgasanlage nachteilig aus, sondern auch bei deren Wartung, nämlich wenn eine Erneuerung des Dichtungsrings erforderlich ist. Zudem besteht beim Einsatz gattungsgemäßer Abgasanlagen bei spezifischen Anwendungsfällen, beispielsweise im Falle von Torsionsschwingungen zwischen den beiden miteinander verbundenen Komponenten der Abgasanlage, die Gefahr einer Beschädigung des Dichtungsrings.One essential design feature of the known generic exhaust systems is that the first pipe section has a tulip-like extension whose palm designed as a spherical sealing surface, the outer surface of the Seal ring corresponding to the sealing surface of the first pipe section spherical is executed and the sealing ring over a large area the sealing surface of the first pipe section is applied. Due to this, the sealing rings, not only the sealing of the two pipe sections against each other, but also the mechanical support the pipe sections serve each other, comparatively large format, what if using one with regard to the specific mechanical and thermal requirements of optimized material to not insignificant costs for leads the respective sealing ring. This has a disadvantage not only in the production of the exhaust system but also during their maintenance, namely when a renewal the sealing ring is required. In addition, there is the use generic exhaust systems in specific applications, for example, in the case of torsional vibrations between the two interconnected components of the exhaust system, the danger damage of the sealing ring.

Bekannt ist darüber hinaus in der Abgastechnik die Verbindung zweier Komponenten über eine keine gesonderte Dichtung aufweisende Kugelzonenverbindung. Auch in diesem Falle ist eine Justierung der beiden miteinander verbundenen Komponenten der betreffenden Abgasanlage zueinander möglich. Indessen sind solchermaßen ausgeführte Abgasanlagen ungeeignet, wenn sie im Bereich der betreffenden Kugelzonenverbindung wiederholt zerlegt und hernach wieder zusammengefügt werden sollen, ohne daß sich sicherstellen läßt, daß die beiden Komponenten stets in exakt derselben Position zueinander montiert werden.Known is about it In addition, in the exhaust technology, the connection of two components via a no separate seal having ball zone connection. Also in this Trap is an adjustment of the two interconnected components the respective exhaust system to each other possible. However, exhaust systems designed in this way are unsuitable if they are in the range of the relevant spherical zone connection repeatedly disassembled and then reassembled, without that make sure that the two Components always mounted in exactly the same position to each other become.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Abgasanlage der eingangs angegebenen Art bereitzustellen, die bei vergleichsweise geringen Herstellungs- und Wartungskosten zuverlässig und dauerhaft den in der Praxis bestehenden Anforderungen genügt, wobei insbesondere ein Zerlegen und anschließendes Wiederzusammenfügen der Abgasanlage im Bereich der Kugelzonenverbindung ohne nachteilige Auswirkungen möglich sein soll.Of the The present invention is therefore an object of the invention To provide exhaust system of the type specified, the at Relatively low manufacturing and maintenance costs reliable and permanently meets the existing requirements in practice, where in particular a disassembly and subsequent reassembly of the Exhaust system in the area of the ball zone connection without disadvantageous Impact possible should be.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß der zweite Rohrabschnitt beiderseits des Dichtungsrings zur sphärischen Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts korrespondierende sphärische Anlageflächen aufweist, wobei die sphärischen Anlageflächen des zweiten Rohrabschnitts beiderseits des Dichtungsrings flächig an der sphärischen Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts anliegen. Die erfindungsgemäße Abgasanlage zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, daß die mechanischen Belastungen zwischen den beiden im Bereich der Kugelzonenverbindung miteinander verbundenen Komponenten der Abgasanlage über die beiderseits des Dichtungsrings an der sphärischen Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts anliegenden sphärischen Anlageflächen des zweiten Rohrabschnitts übertragen werden. Hieraus ergibt sich eine weitestgehende mechanische Entlastung des Dichtungsrings. Dieser kann, was seine Dimensionierung und Materialauswahl angeht, somit spezifisch auf seine Dichtungsfunktion hin optimiert werden. Insbesondere lassen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung Dichtungsringe verwenden, welche erheblich kostengünstiger sind als die für die eingangs angegebenen gattungsgemäßen Abgasanlagen erforderlichen Dichtungsringe. Durch die mechanische Entlastung des Dichtungsrings ist zudem dessen Verschleiß gemindert; dies führt zu einer besonders dauerhaft dichten Verbindung der beiden Komponenten im Bereich der Kugelzonenverbindung. Dabei ist auch ein Zerlegen der Abgasanlage im Bereich der Kugelzonenverbindung mit anschließendem Wiederzusammenbau selbst dann ohne Beeinträchtigung der Funktion möglich, wenn die Lage der beiden miteinander zu verbinden Komponenten bei dem Wiederzusammenbau der Abgasanlage von der ursprünglichen Lage abweicht. In der Regel ist dabei noch nicht einmal ein Austausch des Dichtungsrings erforderlich, wobei der Dichtungsring, sollte dies doch erforderlich sein, zu minimalen Kosten ausgetauscht werden kann.Is solved this task according to the present Invention characterized in that the second pipe section on both sides of the sealing ring to the spherical sealing surface of the first pipe section has corresponding spherical contact surfaces, being the spherical ones contact surfaces of the second pipe section on both sides of the sealing ring surface the spherical one sealing surface abut the first pipe section. The exhaust system according to the invention is thus characterized in particular by the fact that the mechanical loads between the two in the area of the spherical zone connection with each other connected components of the exhaust system on both sides of the sealing ring at the spherical sealing surface of the first pipe section adjacent spherical contact surfaces of the transferred second pipe section become. This results in a largely mechanical relief of the sealing ring. This may be what its sizing and material selection Thus, specifically optimized for its sealing function become. In particular, can be in the context of the present invention Use sealing rings, which are considerably cheaper are as the for the generic exhaust systems specified above required Sealing rings. Due to the mechanical relief of the sealing ring In addition, its wear is reduced; this leads to to a particularly durable tight connection of the two components in the area of the spherical zone connection. It is also a decomposition the exhaust system in the area of the ball zone connection with subsequent reassembly even without impairment the function possible if The location of the two components to connect with each other Reassembly of the exhaust system deviates from the original position. In The rule is not even an exchange of the sealing ring required, with the sealing ring, should this be required be exchanged at minimal cost.

Mit besonderen Vorteil läßt sich die vorliegende Erfindung im Falle der Ausführung der Abgasanlage als eine solche für ein Motorrad anwenden. Denn bei Motorrädern muß häufig zum Wechsel des Hinterrades der Schalldämpfer abgenommen werden, was gemäß den vorstehenden Ausführungen im Falle der Ausführung der Abgasanlage nach der vorliegenden Erfindung problemlos und ohne Beeinträchtigung der Funktion nach der anschließenden erneuten Montage des Schalldämpfers möglich ist.With particular advantage, the present invention can be in the case of the execution of the exhaust to use the system as such for a motorcycle. For motorcycles must often be removed to change the rear of the muffler, which is possible according to the above embodiments in the case of the execution of the exhaust system according to the present invention easily and without affecting the function after the subsequent reassembly of the muffler.

Eine erste bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Abgasanlage zeichnet sich dadurch aus, daß der erste Rohrabschnitt eine tulpenartige Erweiterung aufweist, deren Innenfläche als sphärische Dichtfläche ausgeführt ist. Besonders bevorzugt weist dabei der zweite Rohrabschnitt eine Kugelzone auf, auf deren Außenfläche beiderseits einer den Dichtungsring aufnehmenden Sicke die sphärischen Anlageflächen ausgebildet sind. Besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ist die Möglichkeit einer vergleichsweise glatten Außenfläche der Abgasanlage im Bereich der Kugelzonenverbindung, was namentlich bei freiliegenden Abgasanlagen von Motorrädern unter ästhetischen Gesichtspunkten günstig ist. Zudem sind in diesem Falle an die weiteren der Verbindung der beiden Komponenten dienenden Bauteile wie Schellen und dergleichen keine besonderen Anforderungen zu stellen. Insbesondere lassen sich Schellen einsetzen, deren Innenfläche zu der sphärischen Außenfläche der Tulpe korrespondiert, so daß Schelle und Tulpe ohne weiteres in verschiedenen Stellungen vergleichsweise großflächig aneinander anliegen können.A first preferred embodiment of the exhaust system according to the invention is characterized characterized in that the first pipe section has a tulip-like extension whose palm as spherical sealing surface accomplished is. Particularly preferably, the second pipe section has a spherical zone on, on their outer surface on both sides a bead receiving the sealing ring, the spherical contact surfaces are formed. A particular advantage of this embodiment is the possibility a comparatively smooth outer surface of the exhaust system in the area the ball zone connection, which is especially with exposed exhaust systems of motorcycles under aesthetic Favorable viewpoints is. In addition, in this case to the other of the compound of two components serving components such as clamps and the like no special requirements. In particular, can be Insert clamps whose inner surface is spherical Outer surface of the Tulip corresponds, so that clamp and Tulip readily in different positions comparatively over a large area can be present.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der erste Rohrabschnitt eine Kugelzone aufweist, deren Außenfläche als sphärische Dichtfläche ausgeführt ist. Dabei weist der zweite Rohrabschnitt besonders bevorzugt eine tulpenartige Erweiterung auf, auf deren Innenfläche beiderseits einer den Dichtungsring aufnehmenden Sicke die sphärischen Anlageflächen ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhaft, daß die Innenfläche der Abgasanlage im Bereich der Kugelzonenverbindung besonders glatt ausgeführt werden kann, was sich auf die Strömungsverhältnisse günstig auswirkt.According to one Another preferred embodiment of the invention is provided, that the first pipe section has a spherical zone whose outer surface as spherical sealing surface accomplished is. In this case, the second pipe section particularly preferably has one tulip-like extension on the inner surface on both sides of the sealing ring receiving bead the spherical Formed contact surfaces are. In this embodiment proves to be particularly advantageous that the inner surface of the Exhaust system in the area of the ball zone connection particularly smooth accomplished can be, which has a favorable effect on the flow conditions.

Lediglich der Vollständigkeit halber ist darauf hinzuweisen, daß die sphärischen Anlageflächen keineswegs zwingend umlaufend vollständig geschlossen sein müssen. Vielmehr können die sphärischen Anlageflächen bei besonders gelagerten Verhältnissen auch unterteilt sein, so daß sich die Kraftübertragung zwischen den miteinander verbundenen Komponenten auf mehrere einzelne Zonen verteilt. Wichtig ist dabei allerdings, daß entsprechend dem Wesen der vorliegenden Erfindung beiderseits des Dichtungsrings eine mechanische Anlage der beiden Rohrabschnitte aneinander über die mit der sphärischen Dichtfläche des ersten Rohrabschnitts in Kontakt stehenden Anlageflächen des zweiten Rohrabschnitts besteht.Only the completeness It should be pointed out that the spherical contact surfaces are by no means mandatory all-round completely must be closed. Rather, you can the spherical contact surfaces specially stored conditions also be subdivided so that the power transmission between the interconnected components on several individual Distributed zones. It is important, however, that according to the nature of present invention on both sides of the sealing ring a mechanical Plant the two pipe sections together over the one with the spherical one sealing surface the first pipe section in contact bearing surfaces of the second pipe section exists.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtin the Following, the present invention will be described with reference to the drawing illustrated preferred embodiment explained in more detail. there shows

1 im Längsschnitt den hier relevanten Ausschnitt einer Abgasanlage und 1 in longitudinal section, the relevant section of an exhaust system and

2 vergrößert das maßgebliche Detail X der 1. 2 enlarges the authoritative detail X the 1 ,

Die in der Zeichnung nur ausschnittsweise veranschaulichte Abgasanlage umfaßt zwei – nicht dargestellte – Komponenten, welche im Bereich der Kugelzonenverbindung 1 miteinander verbunden sind. Der einen Komponenten ist dabei ein erster Rohrabschnitt 2 und der anderen Komponente ist ein zweiter Rohrabschnitt 3 zugeordnet.The exhaust system illustrated only in fragmentary detail in the drawing comprises two components (not shown), which are in the region of the spherical zone connection 1 connected to each other. The one component is a first pipe section 2 and the other component is a second pipe section 3 assigned.

Der erste Rohrabschnitt 2 weist eine tulpenartige Erweiterung 4 auf. Deren Innenfläche 5 ist ausgeführt als sphärische Dichtfläche 6, an welcher ein Dichtungsring 7 anliegt. Der Dichtungsring 7 ist eingelegt in eine sickenartige Vertiefung 8, welche auf der endseitig an den zweiten Rohrabschnitt 3 angeformten, in Form einer Kugelzone 9 ausgeführten Erweiterung umlaufend einrolliert ist.The first pipe section 2 has a tulip-like extension 4 on. Their inner surface 5 is designed as a spherical sealing surface 6 , on which a sealing ring 7 is applied. The sealing ring 7 is inserted in a bead-like depression 8th , which on the end to the second pipe section 3 molded, in the form of a spherical zone 9 rolled-out extension is rolled around.

Beiderseits des Dichtungsrings 7 ist die Kugelzone 9 dergestalt ausgeführt, daß ihre Außenflächen Anlageflächen 10 und 11 bildet, die zur flächigen Anlage an der Dichtfläche 5 des ersten Rohrabschnitts 2 bestimmt sind.On both sides of the sealing ring 7 is the sphere zone 9 executed in such a way that their outer surfaces contact surfaces 10 and 11 forms, which for surface contact with the sealing surface 5 of the first pipe section 2 are determined.

Zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen den beiden Komponenten der Abgasanlage im Bereich der Kugelzonenverbindung 1 ist eine Kugelschelle 12 vorgesehen, mit welcher die Rohrabschnitte 2 und 3 unter Anlage der Anlageflächen 10 und 11 an der Dichtfläche 5 gegeneinander verspannt werden. Die Außenflächen der tulpenartigen Erweiterung 4 des ersten Rohrabschnitts 2 und der Erweiterung des zweiten Rohrabschnitts 3 im Bereich der Anlagezone 13 für die Kugelschelle 12 sind sphärisch mit einem gemeinsamen, dem Krümmungsmittelpunkt der Dichtfläche 5 und der Anlageflächen 10 und 11 entsprechenden Krümmungsmittelpunkt ausgeführt, um eine gleichmäßige, flächige Anlage der Kugelschelle 12 an den beiden Rohrabschnitten 2 und 3 auch bei unterschiedlichen Winkelstellungen der beiden Rohrabschnitte bezüglich einander zu ermöglichen. Im Bedarfsfalle könnte indessen auch eine Schelle vorgesehen sein, welche an einem der Rohrabschnitte beispielsweise dem zweiten Rohrabschnitt 3 im Bereich der Anlagezone 13 der Erweiterung, an einer konischen oder auf andere geeignete Weise geformten Außenfläche anliegt.For establishing a firm connection between the two components of the exhaust system in the area of the spherical zone connection 1 is a ball clamp 12 provided with which the pipe sections 2 and 3 under investment of the contact surfaces 10 and 11 at the sealing surface 5 be braced against each other. The outer surfaces of the tulip-like extension 4 of the first pipe section 2 and the extension of the second pipe section 3 in the area of the investment zone 13 for the ball clamp 12 are spherical with a common, the center of curvature of the sealing surface 5 and the contact surfaces 10 and 11 executed corresponding center of curvature to a uniform, flat contact the ball clamp 12 at the two pipe sections 2 and 3 to allow for different angular positions of the two pipe sections with respect to each other. In case of need, however, a clamp could be provided which on one of the pipe sections, for example, the second pipe section 3 in the area of the investment zone 13 the extension rests in a conical or otherwise suitably shaped outer surface.

Claims (7)

Abgasanlage für ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug, umfassend mehrere bezüglich einander justierbare Komponenten, welche im Bereich einer Rohrverbindung in Form einer Kugelzonenverbindung (1) lösbar miteinander verbunden sind, wobei die beiden miteinander verbundenen Rohrabschnitte (2, 3) mittels eines an einer sphärischen Dichtfläche (6) des einen, ersten Rohrabschnitts (2) anliegenden Dichtungsrings (7) gegeneinander abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rohrabschnitt (3) beiderseits des Dichtungsrings (7) zur sphärischen Dichtfläche (6) des ersten Rohrabschnitts (2) korrespondierende sphärische Anlageflächen (10, 11) aufweist, wobei die sphärischen Anlageflächen (10, 11) des zweiten Rohrabschnitts (3) beiderseits des Dichtungsrings (7) flächig an der sphärischen Dichtfläche (6) des ersten Rohrabschnitts (2) anliegen.Exhaust system for an internal combustion engine driven motor vehicle, comprising a plurality of components which are adjustable with respect to one another and which are in the region of a pipe connection in the form of a spherical zone connection ( 1 ) are releasably connected to each other, wherein the two interconnected pipe sections ( 2 . 3 ) by means of a on a spherical sealing surface ( 6 ) of the one, first pipe section ( 2 ) adjacent sealing ring ( 7 ) are sealed against each other, characterized in that the second pipe section ( 3 ) on both sides of the sealing ring ( 7 ) to the spherical sealing surface ( 6 ) of the first pipe section ( 2 ) corresponding spherical contact surfaces ( 10 . 11 ), wherein the spherical contact surfaces ( 10 . 11 ) of the second pipe section ( 3 ) on both sides of the sealing ring ( 7 ) flat at the spherical sealing surface ( 6 ) of the first pipe section ( 2 ) issue. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rohrabschnitt (2) eine tulpenartige Erweiterung (4) aufweist, deren Innenfläche (5) als sphärische Dichtfläche (6) ausgeführt ist.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the first pipe section ( 2 ) a tulip-like extension ( 4 ) whose inner surface ( 5 ) as a spherical sealing surface ( 6 ) is executed. Abgasanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rohrabschnitt (3) eine Kugelzone (9) aufweist, auf deren Außenfläche beiderseits einer den Dichtungsring (7) aufnehmenden Sicke (8) die beiden sphärischen Anlageflächen (10, 11) ausgebildet sind.Exhaust system according to claim 2, characterized in that the second pipe section ( 3 ) a spherical zone ( 9 ), on whose outer surface on both sides of the sealing ring ( 7 ) receiving bead ( 8th ) the two spherical contact surfaces ( 10 . 11 ) are formed. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rohrabschnitt (2) eine Kugelzone aufweist, deren Außenfläche als sphärische Dichtfläche ausgeführt ist.Exhaust system according to claim 1, characterized in that the first pipe section ( 2 ) has a spherical zone whose outer surface is designed as a spherical sealing surface. Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rohrabschnitt eine tulpenartige Erweiterung aufweist, auf deren Innenfläche beiderseits einer den Dichtungsring aufnehmenden Sicke die beiden sphärischen Anlageflächen ausgebildet sind.Exhaust system according to claim 4, characterized in that that the second pipe section has a tulip-like extension on their inner surface on both sides of the sealing ring receiving bead the two spherical Formed contact surfaces are. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasanlage als eine Motorrad-Abgasanlage ausgeführt ist.Exhaust system according to one of claims 1 to 5, characterized that the Exhaust system is designed as a motorcycle exhaust system. Abgasanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rohrabschnitte 2 und 3 mittels einer Kugelschelle 12 gegeneinander verspannt sind.Exhaust system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the two pipe sections 2 and 3 by means of a ball clamp 12 are braced against each other.
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