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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endrohr, konkret gesagt ein Endrohr für ein Abgasrohr eines Fahrzeugs.
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Technischer Hintergrund
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Ein Abgassystem eines Fahrzeugs weist ein Abgasrohr auf, welches zum Abführen des von dem Motor erzeugten Abgases in die Außenluft dient. Hinsichtlich des Aussehens stellt das Fußende des Abgasrohres in der Regel ein einfaches gerades Rohr, welches oft nicht auf das Fahrzeug optisch abgestimmt ist, weshalb an das Abgasrohr mancher Fahrzeuge zusätzlich ein dekoratives Endrohr angebracht ist.
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Zurzeit stehen folgende Möglichkeiten zum Anbringen eines Endrohres ans Fahrzeug zur Verfügung:
Bei der ersten Möglichkeit wird das Abgasrohr mit dem Endrohr verschweißt. Somit ist das Endrohr unbedingt mit dem Abgassystem einteilig ausgebildet, was einen Austausch des Endrohres bei beschädigtem oder verlorenem Endrohr erschwert.
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Zum Lösen dieses Problems befestigen Fachleute das Endrohr über eine Schraube oder Nietverbindung an einer Heckstoßstange des Fahrzeugs, was jedoch die Kosten des Endrohres erhöht.
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Zurzeit wird häufiger die dritte Möglichkeit eingesetzt, bei der ein Endrohr mit einer daran angeordneten Feder unmittelbar auf das Fußende des Abgasrohres aufgesteckt wird. Dabei wird das Endrohr mittels der Federkraft der Feder an das Fußende des Abgasrohres befestigt.
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1 bis 3 zeigen ein Endrohr nach der dritten Möglichkeit in einer strukturellen schematischen Darstellung. Dabei stellen 1 eine dreidimensionale Darstellung des Endrohres, 2 eine explosive Darstellung des Endrohres und 3 eine dreidimensionale Darstellung des Federblattes dar. Wie sich aus 1 bis 3 ergibt, umfasst das Endrohr 10 einen Rohrkörper 11, einen Federring 12 und mehrere Spannfederblätter 13. Der Federring 12 ist an einer Innenwand des Rohrkörpers angebracht. Die mehreren Spannfederblätter 13 sind an dem Federring 12 geschweißt. Das Spannfederblatt 13 umfasst einen Befestigungsabschnitt 31, einen Biegeabschnitt 32, einen Spannabschnitt 33 und einen Klauenabschnitt 34. Beim Einschieben des Fußendes des Abgasrohres in das Endrohr 10 wird dieses befestigt, indem mittels der von dem Spannabschnitt 33 und dem Klauenabschnitt 34 des einzelnen Spannfederblattes 13 bereitgestellten Federkraft die Außenwand des Fußendes des Abgasrohres festgehalten wird.
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Die dritte Möglichkeit ermöglicht eine einfache Montage und verringerte Kosten des Endrohres. Jedoch wird das Risiko bei dieser Möglichkeit hinsichtlich der Festigkeit seit langem nicht beachtet. Trotz der Befestigung des Endrohres an dem Abgasrohr in dem meisten Fällen kann das Endrohr nach langzeitiger Schwingung beim Einsatz des Fahrzeugs dennoch lose werden, was schließlich zum Ablösen und Herausfallen des Endrohres aus dem Fußende des Abgasrohres führen kann. Das Endrohr stellt kein wichtiges Teil für Fahrzeug dar und dessen Herausfallen fällt dem Benutzer nicht auf. Jedoch stellt ein heruntergefallenes Endrohr auf der Straße für vorbeifahrende Fahrzeuge ein großes Sicherheitsrisiko dar, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit.
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Bisher wird das bei der dritten Möglichkeit bestehende Problem nicht beachtet und dazu auch keine Lösung vorgeschlagen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Endrohr für ein Abgasrohr eines Fahrzeugs mit guter Festigkeit bereitzustellen,
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Endrohr für ein Abgasrohr eines Fahrzeugs, welches einen Rohrkörper, mehrere Spannfederblätter und mehrere selbstarretierende Federblätter umfasst. Der Rohrkörper weist ein auf eine Außenwand eines Fußendes des Abgasrohrs aufzusteckendes Eintrittsende und ein diesem gegenüberliegendes Austrittsende auf. Die mehreren Spannfederblätter sind an einer Innenwand des Rohrkörpers angeordnet, wobei jedes der Spannfederblätter einen an der Innenwand des Rohrkörpers befestigten Befestigungsabschnitt und einen Spannabschnitt zum Anliegen an einer Außenwand des Abgasrohres aufweist. Die mehreren selbstarretierenden Federblätter sind an der Innenwand des Rohrkörpers angeordnet, wobei jedes der selbstarretierenden Federblätter einen an der Innenwand des Rohrkörpers befestigten Befestigungsabschnitt und einen schräg auf das Austrittsende des Rohrkörpers gerichteten Andruckabschnitt aufweist, welcher Andruckabschnitt zum Drücken gegen einen Absatz des eingeschobenen Abgasrohres dient, um ein Ablösen des Eintrittsendes von dem Fußende des Abgasrohres zu verhindern, wobei sich der Spannabschnitt in einem ersten Bereich der Innenwand des Rohrkörpers und der Andruckabschnitt in einem zweiten Bereich der Innenwand des Rohrkörpers befinden, wobei der zweite Bereich näher an dem Eintrittsende des Rohrkörpers als der erste Bereich liegt.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der Spannfederblätter einen Biegeabschnitt aufweist, welcher den Befestigungsabschnitt mit dem Spannabschnitt verbindet.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der Spannfederblätter einen Klauenabschnitt aufweist, welcher an einem dem Befestigungsabschnitt gegenüberliegenden Ende des Spannfederblattes angeordnet ist.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der Spannfederblätter an der Grenzstelle zwischen dem Biegeabschnitt und dem Spannabschnitt eine Einbuchtung aufweist.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass jedes der Spannfederblätter an der Grenzstelle zwischen dem Spannabschnitt und dem Klauenabschnitt eine Einbuchtung aufweist.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die mehreren selbstarretierenden Federblätter an die Innenwand des Rohrkörpers angeschlossen sind.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die mehreren selbstarretierenden Federblätter einteilig an der Innenwand des Rohrkörpers ausgebildet sind.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Endrohr ferner einen an der Innenwand des Rohrkörpers angeordneten Befestigungsring umfassen kann, an dem die Befestigungsabschnitte der einzelnen Spannfederblätter befestigt sind.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Endrohr ferner einen an der Innenwand des Rohrkörpers angeordneten Befestigungsring umfassen kann, an dem sowohl die Befestigungsabschnitte der einzelnen Spannfederblätter als auch die Befestigungsabschnitte der einzelnen selbstarretierenden Federblätter befestigt sind.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Rohrkörper eine kreisförmige, ovale oder ungewöhnliche Querschnittsform aufweist.
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Mit der vorstehenden technischen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung lässt sich gegenüber dem Stand der Technik aufgrund der Verwendung eines selbstarretierenden Federblattes ein Ablösen des Eintrittsendes des Endrohres von dem Fußende des Abgasrohres nach Aufstecken des Endrohres auf das Abgasrohr verhindern, was somit ein Ablösen bzw. Verlieren des Endrohres wirkungsvoll verhindert und die Funktion eines selbstarretierenden Endrohres erfüllt.
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Darstellung der Abbildungen
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Nachfolgend wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen auf die Merkmale und Leistungen der Erfindung näher eingegangen.
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Es zeigen
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1 das Endrohr eines bestehenden Abgasrohres in einer dreidimensionalen Darstellung,
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2 das Endrohr nach 1 in einer explosiven Darstellung,
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3 das Spannfederblatt des Endrohres nach 1 in einer dreidimensionalen Darstellung,
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4 das Endrohr eines Abgasrohres nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer dreidimensionalen Darstellung,
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5 das Spannfederblatt des in 4 dargestellten Endrohres nach einem Ausführungsbeispiel in einer dreidimensionalen Darstellung,
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6 das Spannfederblatt des in 4 dargestellten Endrohres nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer dreidimensionalen Darstellung,
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7 das selbstarretierende Federblatt des Endrohres nach 4 in einer Vorderansicht,
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8 das selbstarretierende Federblatt des Endrohres nach 4 in einer Seitenansicht,
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9 das Einschieben eines Abgasrohres in das Endrohr nach 4 in einem Ausgangszustand,
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10 das Einschieben eines Abgasrohres in das Endrohr nach 4 in einem Fertigzustand,
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11 den Teil I nach 9 in einer vergrößerten Darstellung,
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12 das Endrohr eines Abgasrohres nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer dreidimensionalen Darstellung,
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13 das Endrohr eines Abgasrohres nach einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer dreidimensionalen Darstellung, und
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14 einige Teile bei dem Ausführungsbeispiel nach 13 in einer schematischen Darstellung.
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Konkrete Ausführungsformen
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4 zeigt das Endrohr eines Abgasrohres nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer dreidimensionalen Darstellung. Wie sich aus 4 ergibt, kann das Endrohr einen Rohrkörper 41, einen Befestigungsring 42, mehrere Spannfederblätter 43 und mehrere selbstarretierende Federblätter 44.
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Der Rohrkörper 41 weist ein Eintrittsende 41a und ein Austrittsende 41b auf. Sowohl das Eintrittsende 41a und das Austrittsende 41b stellen ein offenes Ende dar. Das Eintrittsende 41a dient zum Aufstecken auf die Außenwand des Fußendes eines Abgasrohres beim Anbringen des Endrohres an das Abgasrohr. Das Austrittsende 41b liegt dem Eintrittsende 41a gegenüber und kann das von dem Abgasrohr stammende Abgas in die Umgebung abführen. Die gesamte Form des Rohrkörpers 41 lässt sich nach optischer Bedarf ausgestalten, wobei der Rohrkörper 41 eine kreisförmige, ovale oder ungewöhnliche Querschnittsform ausweisen kann.
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Der Befestigungsring 42 ist an einer Innenwand des Rohrkörpers 41 angeordnet. Beispielsweise sind die einzelne Spannfederblätter 43 derart an dem Befestigungsring 42 befestigt, dass ein Kreis gebildet wird. Vorzugsweise sind die Spannfederblätter in einer Anzahl von mehr als 3 vorgesehen, um ausreichende Stützkraft zu ermöglichen. Solche Spannfederblätter 43 kann entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig an der Befestigungsring verteilt sein. Die konkrete Verteilung lässt sich an die Form des Abgasrohres anpassen. Obwohl in 4 die einzelnen Spannfederblätter 43 in dergleichen axialen Stellung an dem Rohrkörper 41 dargestellt, versteht es sich jedoch, dass die einzelne Spannfederblätter 43 an unterschiedlichen axialen Stellung an dem Rohrkörper 41 angeordnet sein können. Zudem können die einzelnen Spannfederblätter 43 hinsichtlich ihrer Länge, Breite und Form, usw. voneinander abweichen, wobei eine adaptive Konstruktion sich an der Form des Abgasrohres richten kann.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach 12 kann das Befestigungsring 42 auch entfallen, wobei die einzelnen Spannfederblätter 43 ohne weiteres an der Innenwand des Rohrkörpers 41 befestigt sind.
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Alternativ können wie bei einem weiteren Ausführungsbeispiel nach 13 und 14 die Befestigungsabschnitte von sowohl den Spannfederblättern 43 als auch den selbstarretierenden Federblättern 44 an dem Befestigungsring 42 befestigt werden, wonach der Befestigungsring 42 an der Innenwand des Rohrkörpers 41 befestigt wird.
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5 zeigt das Spannfederblatt des in 4 dargestellten Endrohres nach einem Ausführungsbeispiel in einer dreidimensionalen Darstellung. Wie aus 5 zu entnehmen ist, weist jedes der Spannfederblätter 43 einen Befestigungsabschnitt 43a, einen Biegeabschnitt 43b, einen Spannabschnitt 43c und einen Klauenabschnitt 43d auf. Der Befestigungsabschnitt 43a und der Klauenabschnitt 43d sind an zwei gegenüberliegenden Enden des Spannfederblattes 43 angeordnet. Der Befestigungsabschnitt 43a dient zum Befestigen des Spannfederblattes 43 an dem Befestigungsring 42 der Innenwand des Rohrkörpers 41. Der Biegeabschnitt 43b verbindet den Befestigungsabschnitt 43a mit dem Spannabschnitt 43c. Der Spannabschnitt 43c dient zum Anliegen an der Außenwand des Fußendes des Abgasrohres beim Aufstecken des Endrohres auf das Fußende des Abgasrohres. Der Klauenabschnitt 43d kann die Außenwand des Fußendes des Abgasrohres festhalten, um mit dem Spannabschnitt 43 zusammenzuwirken und jeweils Spannkraft und Stützkraft bereitzustellen.
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6 zeigt das Spannfederblatt des in 4 dargestellten Endrohres nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer dreidimensionalen Darstellung. Wie sich aus 5 ergibt, weist das Spannfederblatt 43 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu dem in 5 dargestellten Spannfederblatt 43 an der Grenzstelle zwischen dem Biegeabschnitt 43b und dem Spannabschnitt 43c eine Einbuchtung auf, um die Stützkraft zu erhöhen. Auf ähnliche Weise ist an der Grenzstelle zwischen dem Spannabschnitt 43c und dem Klauenabschnitt 43d ebenfalls eine Einbuchtung 43f vorgesehen, um die Greifkraft zu erhöhen.
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Die mehreren selbstarretierenden Federblätter 44 sind ebenfalls an der Innenwand des Rohrkörpers 41 angeordnet. Das selbstarretierende Federblatt 44 dient zum Verhindern des Endrohres 40 vor Trennung von dem Abgasrohr nach Aufstecken des Endrohres 40 auf das das Fußende des Abgasrohres. 7 zeigt das selbstarretierende Federblatt des Endrohres nach 4 in einer Vorderansicht. 8 zeigt das selbstarretierende Federblatt des Endrohres nach 4 in einer Seitenansicht. Wie sich aus 7 und 8 ergibt, weist jedes der selbstarretierenden Federblätter 44 einen Befestigungsabschnitt 44a und einen Andruckabschnitt 44b auf. Der Befestigungsabschnitt dient zum Befestigen des selbstarretierenden Federblattes 44 an der Innenwand des Rohrkörpers. Der Andruckabschnitt 44 ist an den Befestigungsabschnitt 44a angeschlossen und schräg auf das Austrittsende des Rohrkörpers 41 gerichtet. An dem Abgasrohr ist ein Absatz vorgesehen, welcher einem dem Fußende gegenüberliegenden Kopfende des Abgasrohres zugewandt ist. Der Andruckabschnitt 44b kann gegen diesen Absatz des Abgasrohres drücken, um ein Ablösen des Eintrittsendes 41a des Rohrkörpers 41 von dem Fußende des Abgasrohres zu verhindern. Die einzelnen selbstarretierenden Federblätter können nach dem Prinzip angemessener Kraftaufnahme an der Innenwand des Rohrkörpers 41 angeordnet sein und sind in der Regel in einer Anzahl von mehr als 3 vorgesehen.
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Die einzelnen Spannfederblätter 43 sind relativ zu den einzelnen selbstarretierenden Federblättern 44 derart angeordnet, dass der Spannabschnitt 43c, Klauenabschnitt 43d und andere zum Abstützen und Festhalten dienende Teile des einzelnen Spannfederblatte 43 in einem ersten Bereich der Innenwand des Rohrkörpers 41 angeordnet sind, während der Andruckabschnitt 44b des einzelnen selbstarretierenden Federblattes 44 in einem zweiten Bereich der Innenwand des Rohrkörpers 41 angeordnet ist, wobei der zweite Bereich näher an dem Eintrittsende 41a des Rohrkörpers 41 als der erste Bereich liegt.
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In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Ende des Andruckabschnitts 44b je nach Bedarf der Kraftaufnahme als V-förmig, U-förmig oder flächig ausgebildet sein.
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Beispielsweise kann der Befestigungsabschnitt 44a des selbstarretierenden Federblattes 44 an einer in der Nähe des Eintrittsendes 41a befindlichen Stelle der Innenwand des Rohrkörpers 41 befestigt sein, wobei also das Eintrittsende 41a als der zweite Bereich zum Befestigen des selbstarretierenden Federblattes 44 dient.
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Hinsichtlich der Befestigung können die einzelnen selbstarretierenden Federblätter 44 mit der Innenwand des Rohrkörpers 41 verbunden (beispielsweise verschweißt) oder einteilig an der Innenwand des Rohrkörpers 41 ausgebildet sein.
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9 zeigt das Aufstecken des Endrohres nach 4 auf das Fußende eines Abgasrohres in einem Ausgangszustand. 10 zeigt das Aufstecken des Endrohres nach 4 auf das Fußende eines Abgasrohres in einem Fertigzustand. 11 zeigt den Teil I nach 9 in einer vergrößerten Darstellung. Wie aus 9 bis 11 zu entnehmen ist, dreht sich der Andruckabschnitt 44b des selbstarretierenden Federblattes 44 des Endrohres 40 aufgrund des Drucks beim Aufstecken des Endrohres 40 auf das Fußende des Abgasrohres 90, bis das Abgasrohr 90 durchgeführt wird. Nach Durchführen des Abgasrohres 90 kehrt der Andruckabschnitt 44b des selbstarretierenden Federblattes 44 schnell in seinen Ausgangszustand zurück, was die selbstarretierende Aufgabe erfüllt. Gleichzeitig verspannen der Spanabschnitt 43c und Klauenabschnitt 43d des Spannfederblattes 43 die Außenwand des Abgasrohres 90, um jeweils Stützkraft und Greifkraft bereitzustellen. Bei einem losen Endrohr 40 drückt das Ende des Andruckabschnitts 44b des selbstarretierenden Federblattes gegen einen Absatz 91 des Abgasrohres 90, was ein Ablösen bzw. Verlieren des Endrohres effektiv verhindert und die Befestigungskraft des Endrohres und des Abgasrohres ferner zu verstärken.
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Nachfolgend werden Erprobungsdaten zum Nachweisen der Funktionsfähigkeit des Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben.
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Die folgende Tabelle 1 gibt die maximale Auszugskraft des Endrohres nach
1 an.
| Teilnummer des Endrohres | Durchmesser des Endrohres (mm) | Teilnummer des Abgasrohres | Durchmesser des Abgasrohres (mm) | Maximale Auszugskraft
(N) |
| Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) | Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) |
| B1 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,00 | 1 | 85,0 ± 0,3 | 84,80/85,10 | 205 |
| B2 | 95,0 ± 1,0 | 95,30/94,90 | 2 | 85,0 ± 0,3 | 84,90/85,10 | 215 |
| B3 | 95,0 ± 1,0 | 95,10/94,70 | 3 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,90 | 177 |
| B4 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,10 | 4 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,00 | 187 |
Tabelle 1
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Die folgende Tabelle 2 gibt die maximale Auszugskraft des Endrohres nach
1 unter Verwendung des Spannfederblattes nach
5 an.
| Teilnummer des Endrohres | Durchmesser des Endrohres (mm) | Teilnummer des Abgasrohres | Durchmesser des Abgasrohres (mm) | Maximale Auszugskraft
(N) |
| Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) | Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) |
| B1 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,00 | 1 | 85,0 ± 0,3 | 84,80/85,10 | 1205 |
| B2 | 95,0 ± 1,0 | 95,30/94,90 | 2 | 85,0 ± 0,3 | 84,90/85,10 | 1289 |
| B3 | 95,0 ± 1,0 | 95,10/94,70 | 3 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,90 | 1177 |
| B4 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,10 | 4 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,00 | 1187 |
Tabelle 2
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Die folgende Tabelle 3 gibt die maximale Auszugskraft des Endrohres nach
1 unter Verwendung des Spannfederblattes nach
6 an.
| Teilnummer des Endrohres | Durchmesser des Endrohres (mm) | Teilnummer des Abgasrohres | Durchmesser des Abgasrohres (mm) | Maximale Auszugskraft
(N) |
| Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) | Richtwert
(mm) | Messwert
(mm) |
| B1 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,00 | 1 | 85,0 ± 0,3 | 84,80/85,10 | 1330 |
| B2 | 95,0 ± 1,0 | 95,30/94,90 | 2 | 85,0 ± 0,3 | 84,90/85,10 | 1382 |
| B3 | 95,0 ± 1,0 | 95,10/94,70 | 3 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,90 | 1282 |
| B4 | 95,0 ± 1,0 | 95,50/95,10 | 4 | 85,0 ± 0,3 | 84,70/84,00 | 1276 |
Tabelle 3
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Wie aus den Ergebnissen der Laborversuche an Produkten gleicher Typen zu entnehmen ist, zeichnet sich das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch eine Auszugskraft zwischen dem Endrohr und dem Abgasrohr aus, welche das Sechs- bis Siebfache wie beim Stand der Technik beträgt, was somit eine lose Verbindung und das Risiko des Verlierens effektiv ausschließt und die Aufgabe eines selbstarretierenden Endrohres erfüllt. Zudem wird die Stützfestigkeit des Endrohres für das Abgasrohr verstärkt, indem eine Einbuchtung in einer angemessenen Stelle an dem Spannfederblatt vorgesehen ist.
