DE19833302A1 - Exhaust gas recirculation pipe has radially outward pointing flange on end of pipe section, sealing ring inside annular space between flange and end surface - Google Patents
Exhaust gas recirculation pipe has radially outward pointing flange on end of pipe section, sealing ring inside annular space between flange and end surfaceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitungsverbindung bei einer Einrichtung zur Abgasrückführung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a line connection a device for exhaust gas recirculation with the features in Preamble of claim 1.
Es ist eine Leitungsverbindung bekannt (DE 296 08 065 U1) bei der zwischen dem Flansch des Leitungsabschnitts und der zugeordneten Stirnfläche des Ringrandes ein Einlegeteil eingebracht ist, das mindestens einen Ringvorsprung, insbe sondere in Form einer überstehenden Ringsicke, aufweist, mit der das Einlegeteil am Flansch oder an der Stirnfläche anliegt.A line connection is known (DE 296 08 065 U1) in the between the flange of the pipe section and the assigned end face of the ring edge an insert is introduced, the at least one ring projection, esp especially in the form of a projecting ring bead, with which the insert lies against the flange or on the end face.
Bekannt ist ferner eine Leitungsverbindung (US 22 69 664), bei der zwischen dem Flansch des Leitungsabschnitts und der zugeordneten Stirnfläche des Ringrandes eine flächige Dicht einrichtung zur Abdichtung plaziert ist, die beim Andrücken des Flansches gegen die Stirnfläche des Ringrandes zusammen gedrückt und gequetscht wird. Diese flache Dichtung erstreckt sich über die gesamte Fläche im Anlagebereich zwischen dem Flansch und der Stirnfläche und wird thermisch hoch beansprucht, wenn im Bereich der Leitungsverbindung ein heißes Medium, z. B. Abgas, hindurchgeführt wird. Dem hält die Dichtungs einrichtung nicht lange stand, die somit nur eine kurze Lebensdauer hat und eine Dichtheit auf Dauer nicht gewähr leisten kann.A line connection is also known (US 22 69 664), in the between the flange of the pipe section and the associated face of the ring edge a flat sealing device for sealing is placed when pressing of the flange together against the end face of the ring edge is pressed and squeezed. This flat gasket extends spread over the entire area in the investment area between the Flange and the end face and is subject to high thermal stress, if there is a hot medium in the area of the line connection, e.g. B. exhaust gas is passed. That keeps the seal establishment did not stand long, which is therefore only a short one Has lifespan and does not guarantee tightness in the long run can afford.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitungs verbindung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei einfacher, kostengünstiger und standfester Gestaltung eine Dichtheit, Schwingungsfestigkeit und Temperaturfestig keit auf lange Dauer gewährleistet ist.The invention has for its object a line train connection of the type mentioned in such a way that with simple, inexpensive and stable design a tightness, vibration resistance and temperature resistance is guaranteed in the long term.
Die Aufgabe ist bei einer Leitungsverbindung der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte weitere Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen 2 bis 13. Dadurch, daß zwischen dem Flansch und der Stirn seite ein Ringraum gebildet ist und in diesem als Dichtungs einrichtung ein Dichtungsring enthalten ist, ist die Dich tungseinrichtung radial soweit außen wie möglich plaziert und damit eine Wärmeabkopplung von den Bereichen der Leitungsverbindung erreicht, durch die ein z. B. heißes Medium, z. B. Abgas, hindurchgeführt wird. Die Dichtungs einrichtung ist damit thermisch so weit wie möglich ent lastet, was zu einer kostengünstigen und standfesten Ein richtung führt. Bereits dadurch ist eine Dichtheit, Schwingungsfestigkeit und Temperaturstandfestigkeit auf lange Dauer gewährleistet. Dadurch, daß die Dichtungsein richtung aus einem Ring besteht, ist eine einfach montier tierbare und kostengünstige Lösung erreicht. Dadurch, daß der den Ring als Dichtungseinrichtung aufnehmende Bereich als Ringraum am radial äußeren Randbereich zwischen dem Flansch und der Dichtfläche ausgebildet ist, ist einedefi nierte Aufnahme für den Dichtungsring und dabei eine solche geschaffen, die bei der Montage eine Beschädigung des Dichtungs ringes durch etwaiges Quetschen dieses vermeidet. Durch die Merkmale im Anspruch 9. ist erreicht, daß der Dichtungsring vor dem Zusammenbau der Leitungsverbindung reproduzierbar immer an gleicher Stelle, nämlich in der Hohlkehle, lage sicher und montagefertig plaziert werden kann und dabei so, daß der Dichtungsring darin verliersicher gehalten ist, so daß beim Zusammenbau der Leitungsverbindung nicht etwa die Gefahr des Herausfallens des Dichtungsringes besteht.The task is at the beginning of a line connection mentioned type according to the invention by the features in Claim 1 solved. Advantageous further features of the invention and configurations result from the remaining claims 2 to 13. Because that between the flange and the forehead an annular space is formed and in this as a seal a sealing ring is included, the is you device placed radially as far as possible outside and thus a heat decoupling from the areas of Line connection reached through which a z. B. hot Medium, e.g. B. exhaust gas is passed. The seal This means that the device is thermally as far as possible burdens, resulting in a cost-effective and stable one direction leads. This alone is a tightness, Vibration resistance and temperature stability guaranteed long duration. The fact that the seal direction consists of a ring, is an easy assembly tierable and inexpensive solution achieved. As a result of that the area receiving the ring as a sealing device as an annular space on the radially outer edge region between the Flange and the sealing surface is designed nated receptacle for the sealing ring and such created damage to the seal during assembly ring by squeezing this avoids this. Through the Features in claim 9 is achieved in that the sealing ring reproducible before assembling the line connection always in the same place, namely in the fillet can be placed safely and ready for installation, that the sealing ring is held captive, so that when assembling the line connection is not about there is a risk of the sealing ring falling out.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further details and advantages of the invention emerge from the description below.
Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle aus drücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.The full wording of the claims is above not just to avoid unnecessary repetitions reproduced, but instead only by naming of claim numbers referenced, however all of these claim characteristics as out at this point to be expressly disclosed and essential to the invention to have. All are in the above and following Description mentioned features as well as those alone characteristics of the drawing further components of the invention, even if not particularly emphasized and in particular are not mentioned in the claims.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen axialen Schnitt einer Leitungsverbindung einer Einrichtung zur Abgasrückführung.The invention is based on one in the drawing shown embodiment explained in more detail. The Drawing shows a schematic axial section of a Line connection of a device for exhaust gas recirculation.
In der Zeichnung ist schematisch eine Leitungsverbindung 9 bei einer oder für eine ansonsten nicht weiter gezeigte Einrichtung 10 zur Abgasrückführung gezeigt, wobei die Einrichtung 10 in üblicher Weise z. B. ein hier nicht weiter dargestelltes Ventil haben kann, das von einem Stellantrieb gesteuert wird. In der Zeichnung ist ein z. B. etwa zylindrisches Ende 13 eines Gehäuseteils 14 gezeigt, das z. B. das Ventilgehäuse eines Abgasrückführ ventils sein kann. An das Gehäuseteil 14 ist ein dazu koaxial verlaufender Leitungsabschnitt 16 lösbar und dicht angeschlossen, durch den für die Abgasrückführung Abgas dem Gehäuseteil 14 zuführbar ist.In the drawing, a line connection 9 is schematically shown in one or for an otherwise not shown device 10 for exhaust gas recirculation, the device 10 in the usual manner, for. B. may have a valve, not shown here, which is controlled by an actuator. In the drawing a z. B. approximately cylindrical end 13 of a housing part 14 is shown, the z. B. the valve housing of an exhaust gas recirculation valve can be. To the housing part 14 , a coaxial line section 16 is detachably and tightly connected, through which exhaust gas can be fed to the housing part 14 for exhaust gas recirculation.
In der Regel besteht der Leitungsabschnitt 16 aus einem nichtrostenden legierten Stahl, z. B. aus einem Chrom- Nickel-legierten Stahl. Auch ein hochwarmfester legierter Stahl kann in Betracht kommen. Da die Leitung mitsamt dem Leitungsabschnitt 16 vom heißen und aggressiven Abgas durchströmt ist, ist aus Gründen einer langen Lebensdauer ein derartiges hochwertiges Material notwendig. Dabei muß die Leitung mit dem Leitungsabschnitt 16 temperaturfest, schwingungsfest und vor allem auch dicht mit dem Gehäuse teil 14 verbunden sein.In general, the line section 16 consists of a stainless alloy steel, for. B. from a chrome-nickel alloy steel. A high-temperature alloy steel can also be considered. Since hot and aggressive exhaust gas flows through the line together with line section 16 , such a high-quality material is necessary for reasons of long service life. The line with the line section 16 must be temperature-resistant, vibration-proof and, above all, tightly connected to the housing part 14 .
Das Gehäuseteil 14 besteht heutzutage z. B. aus Alumi nium-Druckguß. Diese verschiedenen Materialien des Gehäuseteils 14 und des Leitungsabschnitts 16 werfen Probleme im Bereich der Verbindungsstelle auf, wo der Leitungsabschnitt 16 an das Ende 13 des Gehäuseteils 14 angeschlossen ist. Die Verbindung muß nicht nur temperaturfest, schwingungsfest und mechanisch fest sein, sondern insbesondere auch dicht, um einen Austritt des Gases im Verbindungsbereich mit Sicherheit auszuschließen.The housing part 14 is nowadays z. B. made of die-cast aluminum. These different materials of the housing part 14 and the line section 16 pose problems in the area of the connection point, where the line section 16 is connected to the end 13 of the housing part 14 . The connection must not only be temperature-resistant, vibration-resistant and mechanically strong, but also, in particular, also leak-tight in order to ensure that the gas cannot escape in the connection area.
Zu diesem Zweck ist der Leitungsabschnitt 16 mit seinem Ende kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Ende 13 des Gehäuseteils 14 schwingungsfest und temperaturfest und vor allem auch dicht verbunden.For this purpose, the line section 16 is non-positively and / or positively connected to the end 13 of the housing part 14 in a vibration-proof and temperature-resistant manner and, above all, also tightly.
Am Ende 13 des Gehäuseteils 14 ist ein z. B. verdickter Ringrand 35 ausgebildet, der im Querschnitt etwa trapez förmig oder keilförmig gestaltet ist und eine Stirnfläche 38, eine äußere Umfangsfläche 39 und eine rückseitige Ring fläche 41 aufweist. At the end 13 of the housing part 14 is a z. B. thickened ring edge 35 which is approximately trapezoidal or wedge-shaped in cross section and has an end face 38 , an outer peripheral surface 39 and a rear ring surface 41 .
Der Leitungsabschnitt 16 ist am Ringrand 35 mittels einer Spannringverbindung 36 befestigt. Der Leitungsabschnitt 16 weist am Ende einen Stufenabschnitt auf, der aus einem Flansch 22 und einem sich daran einstückig anschließenden Randteil 37 gebildet ist, der den Ringrand 35 auf der äußeren Umfangsfläche 39 übergreift, wobei ein Abstand zwischen der Umfangsfläche 39 und dem Randteil 37 vor handen sein kann. Der Randteil 37 dient der Zentrierung zwischen dem Leitungsabschnitt 16 und dem Gehäuseteil 14.The line section 16 is fastened to the ring edge 35 by means of a clamping ring connection 36 . The line section 16 has a step section at the end, which is formed from a flange 22 and an integrally adjoining edge part 37 which engages over the ring edge 35 on the outer peripheral surface 39 , with a distance between the peripheral surface 39 and the edge part 37 before can be. The edge part 37 serves for centering between the line section 16 and the housing part 14 .
Der Stufenabschnitt ist außen von einem Spannring 43 umfaßt oder umfaßbar, der im Querschnitt etwa trapez förmig oder keilförmig ist und somit an den Querschnitt des Ringrandes 35 angepaßt ist. Der Spannring 43 liegt mit einer Flanke 44 an der rückseitigen Ringfläche 41 des Ringrandes 35 an. Die andere Flanke 45 des Spannringes 43 übergreift den Flansch 22 des Leitungsabschnitts 16. Der Spannring 43 ist in Radialrichtung zusammenspannbar. Bei diesem radialen Festspannen preßt der Spannring 43 mit der Flanke 45 den Flansch 22 an den Ringrand 35 an, und zwar an dessen Stirnfläche 38, die ebenso wie die Ringfläche 41 schräg ausgerichtet ist. Der Winkel der kegelstumpfförmig verlaufenden Stirnfläche 38 entspricht zumindest im wesent lichen dem Winkel des ebenfalls kegelstumpfförmig ver laufenden Flansches 22.The step section is externally encompassed or encompassed by a clamping ring 43 which is approximately trapezoidal or wedge-shaped in cross section and is thus adapted to the cross section of the ring edge 35 . The clamping ring 43 lies with a flank 44 on the rear ring surface 41 of the ring edge 35 . The other flank 45 of the clamping ring 43 engages over the flange 22 of the line section 16 . The clamping ring 43 can be clamped together in the radial direction. In this radial tightening, the clamping ring 43 presses the flange 22 against the ring edge 35 with the flank 45 , specifically on its end face 38 , which, like the ring surface 41 , is oriented obliquely. The angle of the frustoconical end face 38 corresponds at least substantially to the angle of the flange 22, which is also frustoconical.
Zwischen dem Flansch 22 und der zugeordneten Stirnfläche 38 ist eine Dichtungseinrichtung 24 vorgesehen. Diese weist einen hier als O-Ring 25 ausgebildeten Dichtungs ring auf. Am radial äußeren Randbereich zwischen dem Flansch 22 und der Stirnfläche 38 ist ein Ringraum 26 gebildet, in dem der O-Ring 25 enthalten ist. Der Ringraum 26 ist im Querschnitt etwa dreieckförmig gestaltet. Er ist einerseits vom Flansch 22 und Randteil 37 und anderer seits vom Ringrand 35 gebildet und begrenzt. Im Übergangs bereich vom Flansch 22 zum Randteil 37 ist eine Hohlkehle 27 gebildet, die der Aufnahme des O-Ringes 25 dient und im Querschnitt etwa V-förmig oder etwa bogenförmig ist, wobei die Hohlkehle 27 mit Vorteil durch eine Ringein tiefung im Übergangsbereich zwischen dem Flansch 22 und dem Randteil 37 gebildet ist. Die Hohlkehle 27, insbeson dere die Ringeintiefung, ist in Bezug auf den O-Ring 25 derart bemessen, daß der O-Ring 25 in der Hohlkehle 27 verliersicher und montagefertig gehalten ist. Für die Herstellung der Leitungsverbindung 9 kann somit zunächst der O-Ring 25 in die Hohlkehle 27 des Leitungsabschnitts 16 eingelegt werden, wobei der O-Ring 25 dann reproduzier bar in der Hohlkehle 27 verbleibt und für die nächsten Montageschritte nicht die Gefahr des Herausfallens besteht.A sealing device 24 is provided between the flange 22 and the associated end face 38 . This has a sealing ring formed here as an O-ring 25 . An annular space 26 , in which the O-ring 25 is contained, is formed on the radially outer edge region between the flange 22 and the end face 38 . The annular space 26 is approximately triangular in cross section. It is formed and limited on the one hand by the flange 22 and edge part 37 and on the other hand by the ring edge 35 . In the transition area from the flange 22 to the edge part 37 , a groove 27 is formed, which serves to receive the O-ring 25 and is approximately V-shaped or approximately arc-shaped in cross section, the groove 27 advantageously being recessed in the transition area between the by a ring recess Flange 22 and the edge part 37 is formed. The fillet 27 , in particular the ring recess, is dimensioned in relation to the O-ring 25 such that the O-ring 25 is held captive and ready for assembly in the fillet 27 . For the production of the line connection 9 , the O-ring 25 can thus first be inserted into the fillet 27 of the line section 16 , the O-ring 25 then remaining reproducibly in the fillet 27 and there is no risk of it falling out for the next assembly steps.
Die Stirnfläche 38 des Ringrandes 35 weist im radial außen verlaufenden Randbereich eine Schrägfläche 28 auf, die der ringrandseitigen Begrenzung des Ringraumes 26 dient. Die Schrägfläche 28 verläuft in Bezug auf den Flansch 22 spitzwinklig schräg. Die Schrägfläche 28 erstreckt sich dabei bis zur äußeren Umfangsfläche 39 des Ringrandes 35.The end face 38 of the ring edge 35 has an inclined surface 28 in the radially outer edge region, which serves to delimit the annular space 26 on the ring edge side. The inclined surface 28 extends obliquely with respect to the flange 22 . The inclined surface 28 extends to the outer peripheral surface 39 of the ring edge 35 .
Bei der beschriebenen Leitungsverbindung 9 befindet sich der O-Ring 25 radial so weit außen wie möglich, so daß damit diese Dichtungseinrichtung 24 von der Wärme des durch den Leitungsabschnitt 16 und das Gehäuseteil 14 hindurchgeführten Abgas es so weit wie möglich entkoppelt ist. Dabei ist der O-Ring 25 im Ringraum 26 so aufgenommen, daß er beim Herstellen der Leitungsverbindung 9 durch radiales Anziehen der Spannringverbindung 36 nicht stärker gequetscht wird. Der Ringraum 26 läßt dem O-Ring 25 Platz, in den der O-Ring 25 beim Herstellen der Leitungsverbindung 9 durch elastische Verformung hinein ausweichen kann. Eine Beschädigung des O-Ringes 25 ist damit vermieden. Die von der Leitungsverbindung 9 zu übertragenden Kräfte werden zwischen dem Flansch 22 und dem Ringrand 35, an dessen Stirnfläche 38 der Flansch 22 anliegt, über den Spannring 43 übertragen, wobei der O-Ring 25 praktisch keinen Anteil an der Übertragung der Kräfte hat und somit allein seine Dichtaufgabe erfüllen kann. Durch die Anordnung des O-Ringes 25 im radial äußeren Randbereich zwischen dem Flansch 22 und der Stirnfläche 38 ist der O-Ring 25 an kälterer Stelle plaziert und somit nicht hohen Temperaturen ausgesetzt, die radial weiter innen herrschen können. Dadurch ist eine hohe Lebensdauer des O-Ringes 25 und damit die dauerhafte Dichtheit gewährleistet.In the line connection 9 described, the O-ring 25 is located radially as far out as possible, so that this sealing device 24 is as far as possible decoupled from the heat of the exhaust gas passed through the line section 16 and the housing part 14 . The O-ring 25 is accommodated in the annular space 26 in such a way that it is not squeezed more when the line connection 9 is made by radially tightening the clamping ring connection 36 . The annular space 26 leaves space for the O-ring 25 , into which the O-ring 25 can deflect when the line connection 9 is produced by elastic deformation. Damage to the O-ring 25 is thus avoided. The forces to be transmitted by the line connection 9 are transmitted between the flange 22 and the ring edge 35 , on the end face 38 of which the flange 22 abuts, via the tension ring 43 , the O-ring 25 having practically no part in the transmission of the forces and thus alone can fulfill his sealing task. Due to the arrangement of the O-ring 25 in the radially outer edge region between the flange 22 and the end face 38 , the O-ring 25 is placed at a colder point and is therefore not exposed to high temperatures which can prevail radially further inwards. This ensures a long service life of the O-ring 25 and thus permanent tightness.
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Dichtungsring 25 anders gestaltet. Statt aus einem Elastomer, wie z. B. ein O-Ring, besteht der Dichtungs ring aus anderem Material, z. B. aus Metall, wie bei spielsweise Kupfer. Statt eines kreisförmigen Querschnitts, wie ihn ein O-Ring hat, kann der Querschnitt des Dich tungsringes auch anders rund, z. B. oval, oder auch eckig sein.In another embodiment, not shown, the sealing ring 25 is designed differently. Instead of an elastomer, such as. B. an O-ring, the sealing ring is made of other material, eg. B. made of metal, such as copper. Instead of a circular cross-section, as it has an O-ring, the cross-section of the device ring can also be round, z. B. oval, or angular.
Claims (13)
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