DE19833617A1

DE19833617A1 - Pipe for guiding I.C. engine exhaust gases has joint formed by inner ball part of a tubular section

Info

Publication number: DE19833617A1
Application number: DE1998133617
Authority: DE
Inventors: Klaus Schneider
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1998-07-25
Filing date: 1998-07-25
Publication date: 2000-01-27

Abstract

Pipe (1) for guiding I.C. engine exhaust gases has a first joint (4) formed by an inner ball part (8) of the first tubular section (2) and an outer ball part (9) of the second tubular section (9). The collar (7) of the second joint (5) is fed directly to the tube piece (2, 3) and welded into position.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrleitung zur Führung von Abgasen, insbesondere Abgase ein er Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pipeline for guiding exhaust gases, in particular exhaust gases he internal combustion engine according to the preamble of Claim 1.

Bei einer bekannten Rohrleitung, EP 0 095 231 B1, sind zwei Rohrabschnitte über eine formschlüssige nach Art eines Kardangelenks aufgebaute Verbindung zusammengesetzt. Das Kardangelenk ist hierbei zur Außenseite hin mit einer Manschette abgedeckt, die eine fluiddichte Verbindung darstellt. Dieser Ausführung haftet der Nachteil an, daß zur Verwirklichung einer toleranzausgleichenden und weitgehend dichtenden Koppelung von zwei Rohrabschnitten ein relativ hoher Bauteilaufwand erforderlich ist.In a known pipeline, EP 0 095 231 B1, two pipe sections are over a positive connection constructed in the manner of a universal joint composed. The universal joint is here with an outside Covered cuff, which is a fluid-tight connection. This execution has the disadvantage that to achieve a tolerance-compensating and largely sealing coupling of two pipe sections a relatively high Component effort is required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Rohrleitung zur Führung von Abgasen zu schaffen, die sich durch gute Funktion und große Einfachheit auszeichnet.The object of the invention is therefore to provide a pipeline for carrying exhaust gases create, which is characterized by good function and great simplicity.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den folgenden Ansprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by the features of patent claim 1 solved. Further features embodying the invention are in the following Claims included.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß durch das Innenkugelteil und das Außenkugelteil der ersten Verbindung Fertigungstoleranzen und Wärmedehnungen in der Rohrleitung zielgerichtet ausgeglichen werden. Darüber hinaus stellt die zweite Verbindung, die durch eine Manschette gebildet ist, sicher, daß die beiden Rohrabschnitte der Rohrleitung gasdicht miteinander verbunden sind. Im Zuge des Zusammenbaues läßt sich das Außenkugelteil auf einfache Weise über dem Innenkugelteil in seine endgültige Gestalt umformen. In ähnlicher Art erhält bei der Montage der zweite Kragen der Manschette eine Konstruktionslage, in der er mit seinem Innendurchmesser an den Außendurchmesser des entsprechenden Rohrabschnitts anliegt.The main advantages achieved with the invention are that the inner ball part and the outer ball part of the first connection manufacturing tolerances and thermal expansion in the pipeline can be compensated for in a targeted manner. About that in addition, the second connection, which is formed by a cuff, ensures that the two pipe sections of the pipeline are connected to one another in a gastight manner. in the In the course of assembly, the outer spherical part can be easily placed over the Form the inner spherical part into its final shape. In a similar way, the Assemble the second collar of the cuff to a construction layer in which he is using its inside diameter to the outside diameter of the corresponding one Pipe section is present.

Eine Ausführung, bei der das Außenkugelteil der ersten Verbindung ein axial gerichtetes Kragteil aufweist und zwischen dem Außenkugelteil und dem Innenkugelteil ein Ringstück vorgesehen ist, läßt sich mit geringeren Umformmaßnahmen verwirklichen. Hinzu kommt, daß die Manschette bezüglich ihrer Länge relativ kurz gestaltet werden kann.An embodiment in which the outer ball part of the first connection is an axial has directed cantilever and between the outer ball part and the Inner part of the ring is provided, can be used with less Realize forming measures. In addition, the cuff with respect to their Length can be made relatively short.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nachstehend näher beschrieben sind.In the drawing, embodiments of the invention are shown, the following are described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rohrleitung, die zur Führung von Abgasen einer nicht abgebildeten Brennkraftmaschine dient, Fig. 1 shows a longitudinal section through a pipe which serves for guiding exhaust gases of an unillustrated internal combustion engine,

Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform. Fig. 2 is a view corresponding to Fig. 1 with another embodiment.

Eine Rohrleitung 1, die in einen Leitungsstrang einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine - letztere ist nicht dargestellt - geschaltet ist, führt Abgase nach Reinigung durch einen Katalysator in die Atmosphäre. Besagte Rohrleitung 1 umfaßt einen ersten Rohrabschnitt 2 und einen zweiten Rohrabschnitt 3. Beide einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Rohrabschnitte 2 und 3 bestehen aus Metall und wirken über eine erste formschlüssige Verbindung 4 und ein zweite Verbindung 5 zusammen. Letztere umgibt die erste Verbindung 4 an der Außenseite 6 und ist als metallische Manschette 7 ausgebildet. Die erste Verbindung 4 wird durch ein Innenkugelteil 8 des ersten Rohrabschnitts 2 und ein Außenkugelteil 9 des zweiten Rohrabschnitts 3 gebildet. Das Innenkugelteil 8 und das Außenkugelteil 9 berühren sich gegenseitig entlang einer gemeinsamen Kugelbahn 10. Die Manschette 7 der zweiten Verbindung 5 umschließt mit einem ersten Kragen 11 und einem zweiten Kragen 12 direkt den äußeren Umfang des jeweiligen Rohrabschnitts 2 beziehungsweise 3. An den Enden 13, 14 ihrer Krägen 11, 12 ist die Manschette 7 mit den Rohrabschnitten 2 und 3 durch Löten, Schweißen oder dgl. verbunden, und zwar gasdicht.A pipeline 1 , which is connected to a line of an exhaust system of an internal combustion engine - the latter is not shown - leads exhaust gases into the atmosphere after being cleaned by a catalyst. Said pipeline 1 comprises a first pipe section 2 and a second pipe section 3 . Both tube sections 2 and 3 , which have a circular cross section, are made of metal and interact via a first positive connection 4 and a second connection 5 . The latter surrounds the first connection 4 on the outside 6 and is designed as a metallic sleeve 7 . The first connection 4 is formed by an inner ball part 8 of the first pipe section 2 and an outer ball part 9 of the second pipe section 3 . The inner ball part 8 and the outer ball part 9 touch each other along a common ball track 10 . The sleeve 7 of the second connection 5 directly surrounds the outer circumference of the respective pipe section 2 or 3 with a first collar 11 and a second collar 12 . At the ends 13 , 14 of their collars 11 , 12 , the sleeve 7 is connected to the pipe sections 2 and 3 by soldering, welding or the like.

Das Innenkugelteil 8 ist vollständig an dem ersten Rohrabschnitt 2 angeformt, wogegen das Außenkugelteil 9 am zweiten Rohrabschnitt 3 zunächst als Kugelabschnitt 15 mit einer daran anschließenden kreiszylinderischen Verlängerung 16 - mit strichpunktierten Linien dargestellt - ausgeführt ist. Die Verlängerung 16 erstreckt sich zwischen einem größten Innendurchmesser D1 und einer freien Seite 17 des Rohrabschnitts 2 und wird nach Einführung des Innenkugelteils 8 in den Rohrabschnitt 2 durch Umformen in die endgültige Kugelform gebracht.The inner spherical part 8 is integrally formed on the first pipe section 2 , whereas the outer spherical part 9 on the second pipe section 3 is initially designed as a spherical section 15 with an adjoining circular-cylindrical extension 16 — shown with dash-dotted lines. The extension 16 extends between a largest inner diameter D1 and a free side 17 of the pipe section 2 and is brought into the final spherical shape by inserting the inner ball part 8 into the pipe section 2 .

Der erste Kragen 11 der Manschette 7 ist mit seinem Innendurchmesser an den Außendurchmesser des zweiten Rohrabschnitts 3 angepaßt. Dabei verläuft vom Kragen 11 bis zu einem Mantelteil 18 der Manschette 7 ein mäanderförmiger Abschnitt 19. Das Mantelteil 18 weist im vorgefertigten Zustand auf der dem Kragen 11 abgekehrten Seite 20 eine kreiszylinderische Verlängerung 21 auf, die durch Umformen über dem ersten Rohrabschnitt 2 die Konfiguration des zweiten Kragens 12 erhält. Die Verlägerung 21 und eine Zwischenstellung 21' sind mit Strichpunktierten Linien dargestellt. An den der zweite Kragen 12 über dem ersten Rohrabschnitt 2 angeformt wird.The inside of the first collar 11 of the sleeve 7 is adapted to the outside diameter of the second pipe section 3 . A meandering section 19 extends from the collar 11 to a jacket part 18 of the sleeve 7 . In the prefabricated state, the jacket part 18 has a circular cylindrical extension 21 on the side 20 facing away from the collar 11 , which extension receives the configuration of the second collar 12 by shaping over the first tube section 2 . The displacement 21 and an intermediate position 21 'are shown with dash-dotted lines. On which the second collar 12 is molded over the first pipe section 2 .

Gemäß Fig. 2 ist ein Außenkugelteil 22 mit einem Kugelabschnitt 23 und einer Verlängerung 24 versehen. Die Verlängerung 24 überragt - in Längsrichtung A-A der Rohrleitung gesehen - teilweise ein Innenkugelteil 25, und ihr Außendurchmesser D2 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser D3 Außenkugelteils 22. In einen Raum 26, der durch die Verlängerung 24 und das Innenkugelteil 25 begrenzt ist, ist ein Ringstück 27 eingesetzt. Das Ringstück 27 ist in geringem Umfang länger ausgeführt als die Verlängerung 24 und weist Formabschnitte 28 und 29 auf, die mit korrespondierenden Formabschnitten 28' und 29' der Verlängerung 24 und dem Innenkugelteil 25 zusammenarbeiten. Bei 30 ist die Verlängerung 24 mit dem Ringstück 27 durch Schweißen oder in einem anderen geeigneten Verfahren verbunden, wodurch das Außenkugelteil 22 und das Innenkugelteil 25 in Lage gehalten werden. Eine Manschette 31 ist mit einem ersten Kragen 32 an die Außenseite 33 der Verlängerung 24 und mit einem zweiten Kragen 34 an den Außendurchmesser 35 eines ersten Rohrabschnitts 36 herangeführt. Schließlich ist die Manschette 31 durch Schweißen, Löten oder dgl. mit der Verlängerung 24 und dem Rohrabschnitt 35 verbunden, dergestalt, daß eine gasdichte Verbindung sichergestellt ist. Die entsprechende Schweiß oder Lötnaht ist bei 36 und 37 vorgesehen.Referring to FIG. 2, an outer spherical part 22 having a ball portion 23 and an extension 24 is provided. The extension 24 partially protrudes - viewed in the longitudinal direction AA of the pipeline - from an inner ball part 25 , and its outer diameter D2 is slightly larger than the outer diameter D3 from the outer ball part 22 . A ring piece 27 is inserted into a space 26 which is delimited by the extension 24 and the inner spherical part 25 . To a small extent, the ring piece 27 is longer than the extension 24 and has shaped sections 28 and 29 which cooperate with corresponding shaped sections 28 'and 29 ' of the extension 24 and the inner ball part 25 . At 30 , the extension 24 is connected to the ring piece 27 by welding or in another suitable method, whereby the outer ball part 22 and the inner ball part 25 are held in position. A collar 31 is guided with a first collar 32 to the outside 33 of the extension 24 and with a second collar 34 to the outside diameter 35 of a first tube section 36 . Finally, the sleeve 31 is connected by welding, soldering or the like to the extension 24 and the pipe section 35 in such a way that a gas-tight connection is ensured. The corresponding weld or solder seam is provided at 36 and 37 .

Claims

1. Pipe for guiding exhaust gases, in particular exhaust gases from an internal combustion engine, which consists of at least a first pipe section and a second pipe section, the pipe sections via a first positive connection and a second connection surrounding the first connection and sealing the pipe sections and comprising a metallic sleeve cooperate, characterized in that the first connection ( 4 ) is formed by an inner spherical part ( 8 ) of the first pipe section ( 2 ) and an outer ball part ( 9 ) of the second pipe section ( 3 ), whereas the sleeve ( 7 ) of the second connection ( 5 ) with a first collar ( 11 ) and a second collar ( 12 ) directly to the pipe sections ( 2 and 3 ) and held in position by a suitable method such as welding.

2. Pipe according to claim 1, characterized in that the outer spherical part ( 4 ) in the prefabricated state is initially designed as a spherical section ( 15 ) with an adjoining circular cylindrical extension ( 16 ) which is between a largest inner diameter (D1) of the outer spherical part ( 9 ) and a free ( 17 ) side of the first pipe section ( 3 ), wherein after the insertion of the inner ball part ( 8 ) into the first pipe section ( 2 ) the extension ( 16 ) is brought into the final spherical shape by reshaping over the inner ball part ( 8 ) .

3. Pipe according to claim 1, characterized in that the first collar ( 11 ) of the sleeve ( 7 ) with its inner diameter is adapted to the outer diameter of a pipe section ( 2 ), whereas the second collar ( 12 ) is initially a circular cylindrical extension ( 21 ), which is formed over the other pipe section ( 3 ) to the final second collar ( 12 ), which is adapted with its inner diameter to the outer diameter of the other pipe section ( 3 ).

4. Pipe according to claim 1, characterized in that the outer spherical part ( 22 ) of the second pipe section is provided with a spherical section ( 23 ) and an adjoining extension ( 24 ) which an inner spherical part ( 25 ) - seen in the longitudinal direction AA of the pipeline - protrudes, an annular piece ( 27 ) being inserted into a space ( 26 ) which is delimited by the extension ( 24 ) and the inner spherical part ( 25 ).

5. Pipe according to claim 4, characterized in that the ring piece ( 27 ) has shaped sections ( 28 , 29 ) which cooperate with corresponding shaped sections ( 28 ', 29 ') of the extension ( 24 ).

6. Pipe according to claim 4, characterized in that the inner diameter (D2) of the extension ( 24 ) is larger than the outer diameter (D3) of the inner ball part ( 22 ).

7. Pipe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 31 ) with a first collar ( 32 ) on the outside ( 33 ) of the extension ( 24 ) and with a second collar ( 34 ) on a first pipe section ( 35 ) is present.