DE1526557B2 - Rohrgelenk einer abgasleitung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohrgelenk zur Verbindung von zwei hintereinander liegenden Leitungsabschnitten einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein an seinen Stirnenden mit je einer sphärischen Gleitringfläche versehenes rohrförmiges Gelenkzwischenstück zwischen die je eine komplementäre Gegengleitringfläche aufweisenden anstoßenden Enden der Leitungsabschnitte eingefügt und jeweils eine Gleitringfläche durch federnde Konstruktionselemente an ihrer Gegengleitringfläche in Anlage gehalten ist.

Auf die Abgasleitung von Brennkraftmaschinen zum Antrieb von Fahrzeugen wirken die relativ niederfrequenten Erschütterungen durch den Fährbetrieb, die hochfrequenten Erschütterungen durch die laufende Brennkraftmaschine, die insbesondere bei Vierzylinder-Maschinen auftreten und die Wärmedehnung bei den wechselnden Temperaturen der Abgasleitung. Diese Beanspruchungen können Brüche am Leitungsstrang verursachen. Außerdem können die hochfrequenten und niederfrequenten Schwingungen nie völlig vom Fahrgastraum ferngehalten werden, so daß dort störende Geräusche auftreten.

Zur Abhilfe ist es aus der US-PS 22 42 604 bekannt, die Abgasleitung an einer Stelle aufzutrennen und dort ein Rohrgelenk der eingangs genannten Art vorzusehen, bei dem der aufgrund der Wärmedehnung erforderliche Längenausgleich dadurch erzielt wird, daß das Gelenkzwischenstück aus zwei gegeneinande: verschiebbaren Teleskoprohren besteht, zwischen de nen eine oder mehrere Druckfedern eingespannt sind die die Teleskoprohre gegen die anstoßenden Leitungs enden der Abgasleitung pressen. Es hat sich jedocf gezeigt, daß bei einem zur Erzielung der Gasdichthek genügend eng ausgebildeten Paßsitz der Teleskopfroh re deren unter hohen Betriebstemperaturen stehende Gleitflächen nach kurzer Betriebszeit festfressen, so daß sowohl der Längenausgleich blockiert als auch die Anpreßwirkung der Druckfedern an den Gleitring- und Gegengleitringflächen aufgehoben ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, ein Rohrgelenk der eingangs genannten Art in bezug auf seine Längenausgleichsfunktion zu verbessern.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß die federnden Konstruktionselemente unmittelbar an Teilen der Leitungsabschnitte eingespannt und die Gleitringflächen des Gelenkzwischenstückes relativ zueinander starr sind sowie die Längsachse des Gelenkzwischenstückes im wesentlichen senkrecht zum Haptverlauf wenigstens des einen Leitungsabschnittes liegt.

Im Gegensatz zu dem bekannten Gelenk erfährt das Gelenkzwischenstück bei dem Gelenk nach der Erfindung keine Längenänderung in den Richtungen seiner Längsachse, wenn die anstoßenden Enden der Leitungsabschnitte der Abgasleitung infolge Wärmedehnungen Relativbewegungen zueinander ausführen. Der Längenausgleich erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Gelenk so, daß das Gelenkzwischenstück aus seiner senkrechten Normalsteilung relativ zum Hauptverlauf der Abgasleitung gebracht wird und sich in eine zu diesem Hauptverlauf geneigte Ausgleichstellung mit seiner Längsachse einstellt.

Damit das Gelenk nach der Erfindung unter dem Einfluß der federnden Konstruktionselemente nicht ausknickt, kann es eine auslenkungsbegrenzende Anschlagvorrichtung aufweisen.

Zur Aufnahme von Längenänderungen bei einer Abgasleitung einer in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, die erhebliche Ausdehnung in den Richtungen der Fahrzeuglängsachse hat, ist es förderlieh, wenn die geometrische Längsachse des Rohrgelenkes quer zur Fahrtrichtung steht.

Bei sehr vielen Kraftwagen ist die erste Aufhängevorrichtung für die Abgasleitung, nachdem sie aus der Maschine austritt, am hinteren Motorlagerquerträger vorgesehen. Insbesondere durch diese Aufhängevorrichtung wird Körperschall von der Abgasleitung in das Wageninnere geleitet. Bei solchen Konstruktionen empfiehlt es sich, das Rohrgelenk zwischen Brennkraftmaschine und hinterem Motorlagerquerträger so vorzusehen, daß der eine Leitungsabschnitt an die Brennkraftmaschine angeschlossen und der andere Leitungsabschnitt am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Außerdem kann hierdurch der erste Leitungsabschnitt der Abgasleitung relativ kurz sein.

Das Rohrgelenk nach der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. In der Zeichnung bedeuten F i g. 1 eine schematische Untersicht unter eine in ein Fahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine samt Getriebegehäuse mit einem Teil einer Abgasleitung und

F i g. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Rohrgelenk der Abgasleitung der F i g. 1.
Das erfindungsgemäße Rohrgelenk 24 ist in der

Abgasleitung zwischen einem ersten Leitungsabschnitt 26 und einem zweiten Leitungsabschnitt 28 vorgesehen. Der erste Leitungsabschnitt 26 ist in üblicher Weise an einer Brennkraftmaschine 30 starr befestigt, die ihrerseits unter anderem an einem Lagerquerträger 32 in der Nähe eines Getriebegehäuses 34 gelagert ist. Am Lagerquerträger 32 ist eine Rohrhalterung 36 befestigt, die einen Teil der Halterung für die Abgasleitung bildet. Über diese Brücke, die die Rohrschaltung 36 und den Lagerquerträger 32 umfaßt, gelangt bei Kraftfahrzeugen, die nicht mit dem Rohrgelenk 24 ausgestattet sind, Körperschall zur Karosserie. Der Leitungsabschnitt 28 weist oft beträchtliche Länge auf, so daß sein in der Nähe der Brennkraftmaschine 30 befindliches Ende bei Erwärmung bzw. Abkühlung Bewegungen ausführt, die durch den Doppelpfeil 38 angedeutet sind. Das Rohrgelenk 24 hält diese Längenänderungsbewegungen vom Leitungsabschnitt 26 fern, indem es Schwenkbewegungen ausführt.

Das genauer in F i g. 2 gezeigte Rohrgelenk 24 weist Ringflansche 40 mit hochgebogenem Rand 42 auf. In die hierdurch gebildete Fassung ist jeweils ein Grafitring 44 eingesetzt. Dieser weist eine konkav-kugelkalottenförmige Gegengleitringfläche 46 auf. Zwischen die Grafitringe 44 ist ein rohrförmiges Gelenkzwischenstück 48 geschaltet, daß eine Bohrung 50 aufweist, die etwa gleich dem Innendurchmesser der Leitungsabschnitte 26, 28 ist. An seinen beiden Stirnseiten besitzt das Gelenkzwischenstück 48 einstückig angeformte Gegenstücke 52, die konvex-kugelkalottenförge Gleitringflächen 54 aufweisen, die so gestaltet sind, daß sie passend von den konkaven Gegengleitringflächen 46 aufgenommen werden können.

Auf die Leitungsabschnitt 26, 28 sind ebene Flansche 56 lose aufgeschoben, die jeweils eine Durchbrechung 58 aufweisen, die größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Auspuffrohrteilstücke 26, 28 hat. Außerdem weisen die Flansche 56 in Randnähe Bohrungen 60 auf, deren Durchmesser wesentlich kleiner als derjenige der Durchbrechung 58 ist.

Im zusammengebauten Zustand fluchten jeweils zwei Bohrungen 60 des Flansches 56. Zwei dieser fluchtenden Bohrungen 60 durchquert eine Kopfschraube 62, auf deren über den einen Flansch 56 hinausreichendem Ende eine gegen Drehungen gesicherte Mutter 64 aufgeschraubt ist.

In die anderen beiden Bohrungen 60 ist eine Zugfeder 66 eingehängt, die die beiden Flansche 56, mit dem Bereich der Bohrungen 60 als Gelenkpunkte, gegeneinanderzieht und dadurch für dichtendes Aneinanderliegen der Gegengleitringflächen 46 und Gleitringflächen 54 sorgt.

Es leuchtet ohne weiteres ein, daß sich dank dieser Konstruktion des Rohrgelenkes 24 die Leitungsabschnitte 26 und 28 zueinander kardanisch bewegen können. Um das Rohrgelenk 24 gegen Ausknicken zu sichern, ist eine Anschlagvorrichtung vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel durch die Bohrungen 60 und den Schaft der sie durchquerenden Kopfschraube 62 gebildet ist. Da die Bohrungen 60 nur wenig größeren Durchmesser als der Schaft der Kopfschraube 62 haben, können sich die Flansche 56 nur so lange winkelmäßig bewegen, bis eine Kante der Bohrungen 60 an den Schaft der Kopfschraube 62 anstößt.

Das erfindungsgemäße Rohrgelenk kann vorteilhaft sowohl bei stationären als auch an Fahrzeugen untergebrachten Brennkraftmaschinen verwendet werden, da bei stationären Brennkraftmaschinen sowohl die hochfrequenten Schwingungen als auch Längenänderungen auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Rohrgelenk zur Verbindung von zwei hintereinander liegenden Leitungsabschnitten einer Abgasleitung einer Brennkraftmaschine, bei dem ein an seinen Stirnenden mit je einer sphärischen Gleitringfläche versehenes rohrförmiges Gelenkzwischenstück zwischen die je eine komplementäre Gegengleitringfläche aufweisenden anstoßenden Enden der Leitungsabschnitte eingefügt und jeweils eine Gleitringfläche durch federnde Konstruktionselemente an ihrer Gegengleitringfläche in Anlage gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die federndenKonstruktionselemente (Zugfeder 66) unmittelbar an Teilen (Spannringe 56) der Leitungsabschnitte (26 und 28) eingespannt und die Gleitringflächen (54) des Gelenkzwischenstückes (48) relativ zueinander starr sind sowie die Längsachse des Gelenkzwischenstückes (48) im wesentlichen senkrecht zum Hauptverlauf wenigstens des einen Leitungsabschnittes (26 bzw. 28) liegt.

2. Rohrgelenk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auslenkungsbegrenzende Anschlagvorrichtung (60,62).

3. Rohrgelenk nach Anspruch 1 oder 2 für die Abgasleitung einer in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß seine geometrische Längsachse quer zur Fahrtrichtung steht.

4. Rohrgelenk für die Abgasleitung einer in ein Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Leitangsabschnitt (26) an die Brennkraftmaschine (30) angeschlossen und der andere Leitungsabschnitt (28) am Fahrzeugrahmen (Querträger 32) befestigt ist.