DE20009535U1

DE20009535U1 - Verbindung zweier zylindrischer Hohlteile

Info

Publication number: DE20009535U1
Application number: DE20009535U
Authority: DE
Original assignee: IWK Regler und Kompensatoren GmbH
Current assignee: BOA Balg und Kompensatoren Technologie GmbH
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2010-05-27

Description

Verbindung zweier zylindrischer Hohlteile

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zweier Hohlteile, wie eines dünnwandigen Rohres an einem Ein- oder Auslass eines Motors oder dergleichen, mit einer radialen Aufweitung am ersten Hohlteil, einer zumindestens teilkonusförmigen radialen Erweiterung am zweiten Hohlteil und einer Aufweitung und Erweiterung übergreifenden Schelle.

Bei einer derartigen gattungsgemäßen Verbindung handelt es sich um eine sogenannte V-Bord-Verbindung. Bei einer solchen ist an einem dünnwandigen Rohrteil eine Aufweitung mit einem vom Rohrteil radial nach außen gerichteten Wandungsbereich und einem erweiterten zylindrischen Wandungsbereich ausgebildet, der axial eine massive Erweiterung am anderen Hohlteil übergreift. Es ist weiterhin eine im Querschnitt trapez- oder V-förmige Schelle vorgesehen, die Aufweitung und Erweiterung übergreift und das radial nach Außen gerichtete Wandteil des dünnwandigen Rohres gegen die freie

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Stirnwandung der Erweiterung des anderen Hohlteils, das beispielsweise am Ein- oder Auslass eines Gehäuses, wie im Auslass eines Ventils eines Motorgehäuses, ausgebildet ist, anpresst.
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Nachteilig bei derartigen Verbindungen ist die ungenügende Dichtung der Verbindung aufgrund der nichtflächigen Anpressung des Endes des dünnwandigen Rohres durch die Schelle, die notwendigerweise, damit sie radial elastisch ist, segmentiert ausgebildet sein muss, d.h. deren Bereiche mit radialer Hauptkomponente nicht umlaufend eben ausgebildet sein können, sondern zur Gewährleistung der Radialelastizität Ausprägungen aufweisen. Die ungenügende Dichtigkeit wird auch dadurch mitbewirkt, dass die als Dichtung verwendeten, sich im wesentlichen ebenfalls erstreckenden Bereiche beider Rohrteile kaum elastisch oder nachgiebig sind.

Darüber hinaus führt ein übermäßiges Anziehen der V-Bord-Schelle durch lokale Deformation der Schelle zum lokalen 0 Verlust der Anpressung und damit wiederum zu lokalen Undichtigkeiten der Verbindung.

Auch erlauben derartige Verbindungen aufgrund ihrer starren Ausgestaltung keinen nennenswerten Toleranzausgleich zwi-5 sehen den zu verbindenden Enden, wodurch hohe Forderungen an die Fertigungstoleranzen entstehen. Weiterhin erfolgt die Zentrierung an der gehäuseseitigen äußeren Mantelfläche. Beides bedingt hohe Anforderungen an die Paarungstoleranzen, die fertigungsbedingt zu erheblichen Fertigungskosten, insbesondere aufgrund eines zusätzlichen Arbeitsschrittes mit einem zusätzlichen Werkzeug zur Sicherung der Zentrierungsgenauigkeit, führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ver-5 bindung der gattungsgemäßen Art unter Vermeidung der ge-

nannten Nachteile dahingehend weiterzubilden, dass eine hohe Dichtigkeit bei insbesondere guter, aber einfach zu erreichender Zentrierung sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einer Verbindung der eingangs genannten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aufweitung des ersten Hohlteils im Schnitt im wesentlichen wellenförmig mit einer radial nach innen abgebogenen Stirnwandung ausgebildet ist, die einer freien Stirnwandung der Erweiterung des anderen Hohlteils gegenüberliegt.

Durch die wellenartige Ausbildung der Aufweitung am dünnwandigen Hohl- oder Rohrteil wird aufgrund der Elastizität dieser wellenartigen Ausbildung und des Gegenüberliegens der freien im wesentlichen radial gerichteten Stirnwandung der Welle gegenüber der entsprechenden Stirnwandung des anderen Rohrteils aufgrund der Elastizität der Welle eine hohe Dichtigkeit erreicht.

In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass ein freier zylindrischer Ansatz an der Stirnwandung der Aufweitung axial innerhalb der Erweiterung in das andere Hohlteil eingreift. Hierdurch wird eine einfache bequeme und kostengünstige Zentrierung ermöglicht, indem dieser axiale freie Ansatz des ersten dünnwandigen Rohrteils als Zentrieransatz wirkt. Der Ansatz kann axial bis zum rückwärtigen Ende der Erweiterung des anderen Hohlteils reichen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stirn wandung mit einer Abstufung versehen ist. Hierbei wird durch Reduzierung der aneinander anliegenden Stirnwandungsbereiche der beiden zu verbindenden Hohlteile in den aneinander anliegenden Bereichen bei gleichem Anzug der Schelle

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eine höhere Flächenpressung und damit eine weitergehende Sicherstellung der Dichtigkeit erreicht.

Darüber hinaus kann in bevorzugter Ausgestaltung zur Erhöhung der Dichtigkeit vorgesehen sein, dass zwischen Stirnwandung der Erweiterung und Stirnwandung eine Ringdichtung angeordnet ist, wobei entweder die Ringdichtung in einer ringförmigen Ausweitung der Stirnwandung und/oder der Stirnwandung angeordnet ist oder aber die Ringdichtung im Bereich einer Abstufung der Stirnwandung angeordnet ist.

Zur Erhöhung der Elastizität und Nachgiebigkeit der erfindungsgemäßen wellenförmigen Aufweitung am Ende des ersten -dünnwandigen- Rohrteils kann in äußerst bevorzugter Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Aufweitung mit mehr als einer Welle ausgebildet ist, wobei es sich herausgestellt hat, dass eine Balgausbildung mit lediglich zwei Wellen zur Erhöhung der Elastizität vollauf ausreicht.

Schließlich kann, entweder zusätzlich oder aber insbesondere bei heißen in den Leitungen geführten Fluiden zur Erhöhung der Dichtigkeit unter dem gleichen Gesichtspunkt, unter dem die Abstufung vorgesehen ist, darüber hinaus vorgesehen sein, dass in der Stirnwandung der Aufweitung eine 5 zur Stirnwandung hingerichtete radial umlaufende Sicke ausgebildet ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, 0 in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungs-

gemäßen Verbindung;
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Fig. 2 eine Ausführungsform ähnlich der der Fig.l

mit eingelegter Dichtung;

Fig. 3 ebenfalls eine Ausführungsform ähnlich der Fig.l mit einer an der freien Stirnwandung

der Aufweitung des einen Hohlteils ausgebildeten Sicke;

Fig. 4 eine gegenüber der Fig.l durch eine Stufung abgewandelte Ausführungsform;

Fig. 5 die Ausführungsform der Fig.4 mit zusätzlich eingelegter Dichtung und

Fig. 6 eine Ausführungsform mit Aufweitung in Form

eine Balges mit zwei Wellen.

Die erfindungsgemäße Verbindung oder Verbindungsvorrichtung 1 dient zur Verbindung zweier Hohlteile 2, 3, wobei das erste Hohlteil 2 beispielsweise ein aus Blech dünnwandigem Rohr einer Abgasrückführung oder zur Sekundär-Lufteinblasung bei Verbrennungsmotoren oder dergleichen ist. Das zweite Hohlteil 3 kann ein Rohr oder aber ein - gegossener - kurzer Rohrstutzen sein, beispielsweise als Anschlussstelle an einem Gehäuse eines Ventils eines Verbrennungsmotors oder dergleichen.

Am freien Ende des zweiten Hohlteils 3 ist eine massive konus- oder teilkonusförmige Erweiterung 4 ausgebildet, deren freie Stirnwandung in der Regel in einer Radialebene liegt, aber auch radial von außen nach innen geneigt sein kann, wie dies bei den Ausgestaltungen der Fig.4 und 5 dargestellt ist. Die Erweiterung 4 ist in der Regel massiv und damit relativ starr ausgebildet. Am freien Ende des ersten Hohlteils 2 ist grundsätzlich eine Aufweitung 5 vorgesehen.

Erweiterung 4 und Aufweitung 5 werden von einer Schelle 6 mit vorzugsweise trapezförmigen oder aber auch V-förmigen Querschnitt übergriffen.

Während beim Stande der Technik das äußerste freie Ende der Aufweitung 5 axial ausgebildet ist und die Erweiterung 4 auf ihrer radialen Außenseite übergreift, so dass die - rückwärtige - Wandung 7 der Aufweitung 5 an der freien Stirnwandung der Erweiterung 4 anliegt, ist erfindungsgemaß, wie dies aus den Figuren entnehmbar ist, die Aufweitung 5 grundsätzlich wellenförmig ausgebildet, d.h. sie weist ausgehend von dem Bereich 8 maximalen radialen Querschnitts am freien, der Wandung 6 abgewandten Ende der Aufweitung 5, einen radial nach innen gerichteten Stirnwandungsbereich 9 auf, der grundsätzlich - zumindestens über einen Teilbereich - an der freien Stirnwandung 4a der Erweiterung 4 des zweiten Hohlteils 3 anliegt. Weiterhin ist die Aufweitung 5 am radialen inneren Ende der Stirnwandung 9 mit einem zylindrischen Ansatz 11 versehen, der in radial innerhalb der Erweiterung 4 in das zweite Hohlteil 3 eingreift und derart einen Zentrieransatz bildet.

Bei der Ausgestaltung der Fig.2 ist zwischen der freien Stirnwandung 4a der Erweiterung 4 und der Stirnwandung 9 der Aufweitung 5 eine Dichtung 12 angeordnet, zu deren Aufnahme in der freien Stirnwandung 4a der Erweiterung 4 und/oder der radialen Stirnwandung 9 der Aufweitung 5 eine Ausnehmung ausgebildet sein kann.

Bei der Ausgestaltung der Fig.3 ist in der freien Stirnwandung 9 der Aufweitung 5 eine nach außen ragende Sicke 13 ausgebildet, die an der freien Stirnwandung 4a der Erweiterung 4 gut dichtend über ihren gesamten Ringumfang hin anliegt.

Bei der Ausgestaltung der Fig.4 ist die wellenförmige Aufweitung 5 im Bereich Stirnwandung 9 stufenförmig mit einer Stufe 14 versehen und damit liegt die Stirnwandung 9 nur in ihrem radial innenliegenden Bereich an der Stirnwandung 4a der Erweiterung 4 an. Bei der Ausgestaltung der Fig.5 ist
im Bereich der Stufe 14 eine Dichtung eingesetzt.

Bei der Ausgestaltung der Fig.6 ist die Aufweitung 5 balgförmig mit zwei Wellen ausgebildet.

Claims

1. Verbindung zweier Hohlteile (2, 3), wie eines dünnwandigen Rohres an einem Ein- oder Auslass eines Motors oder dergleichen, mit einer radialen Aufweitung (5) am ersten Hohlteil (2), einer zumindestens teilkonusförmigen radialen Erweiterung (4) am zweiten Hohlteil (3) und einer Aufweitung (5) und Erweiterung (4) übergreifenden Schelle (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung (5) des ersten Hohlteils (2) im Schnitt im wesentlichen wellenförmig mit einer radial nach innen abgebogenen Stirnwandung (9) ausgebildet ist, die einer freien Stirnwandung (4a) der Erweiterung (4) des anderen Hohlteils (3) gegenüberliegt.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein freier zylindrischer Ansatz (11) an der Stirnwandung (9) der Aufweitung (5) axial innerhalb der Erweiterung (4) in das andere Hohlteil (3) eingreift.

3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (11) axial bis zum rückwärtigen Ende der Erweiterung (4) des anderen Hohlteils (3) reicht.

4. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwandung (9) mit einer Abstufung (14) versehen ist.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Stirnwandung (4a) der Erweiterung (4) und Stirnwandung (9) eine Ringdichtung (12, 15) angeordnet ist.

6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (12) in einer ringförmigen Ausweitung der Stirnwandung (4a) und/oder der Stirnwandung (9) angeordnet ist.

7. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (15) im Bereich einer Abstufung (14) der Stirnwandung (9) angeordnet ist.

8. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung (5) mit mehr als einer Welle ausgebildet ist.

9. Verbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung (5) alsbald mit zwei Wellen ausgebildet ist.

10. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnwandung (9) der Aufweitung (5) eine zur Stirnwandung (4a) hingerichtete radial umlaufende Sicke (13) ausgebildet ist.