DE202010006231U1 - Flexible conduit element - Google Patents
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Abstract
Flexibles Leitungselement (1), insbesondere für Abgasleitungen von Verbrennungsmotoren bei Kraftfahrzeugen mit einem schraubengangförmigen oder ringgewellten Balg (2), mindestens einem an den Balg (2) koaxial angrenzenden Zusatzelement (3), insbesondere einem Metallgeflechtsschlauch oder einem Metallgetrickeschlauch und/oder einem innerhalb des Balges angeordneten Wickelschlauch, wie einem Agraffschlauch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Balg (2) und Zusatzelement (3) ein aus Metallwolle bestehendes Dämpfungselement (4) angeordnet ist.Flexible conduit element (1), in particular for exhaust pipes of internal combustion engines in motor vehicles with a helical or ring-shaped bellows (2), at least one additional element (3) coaxially adjacent to the bellows (2), in particular a metal braided hose or a metal hose and / or inside the Bellows arranged winding tube, such as an Agraffschlauch, characterized in that between the bellows (2) and additional element (3) consisting of a metal wool damping element (4) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement, insbesondere für Abgasleitungen von Verbrennungsmotoren bei Kraftfahrzeugen, mit einem Balg, mindestens einem an den Balg koaxial angrenzenden Zusatzelement, insbesondere einem Metallgeflechtsschlauch oder einem Metallgetrickeschlauch und/oder einem innerhalb des Balges angeordneten Wickelschlauch, wie einem Agraffschlauch.The The invention relates to a flexible conduit element, in particular for Exhaust pipes of internal combustion engines in motor vehicles, with a bellows, at least one additional element coaxially adjacent to the bellows, in particular a metal braided hose or a metal hose and / or a winding tube arranged inside the bellows, like an Agraff hose.
Derartige Leitungselemente werden als Zwischenstücke in die Abgasleitung eingebaut um Bewegungen und Schwingungen aufzunehmen und von der Weiterleitung an benachbarte Bauteile abzukoppeln, wie sie durch Drehmoment abhängige Kippbewegungen des elastisch gelagerten Motors, Drehzahl abhängige Schwingungen, trägheitsbedingte Einflüsse von Fahrzeugteilen bei bestimmten Fahrsituationen, temperaturbedingte Längenänderungen etc. entstehen.such Conduit elements are used as intermediate pieces in the exhaust pipe built-in to absorb movements and vibrations and of the Disconnect forwarding to adjacent components as they pass through Torque dependent tilting movements of the elastically mounted Motors, speed dependent vibrations, inertial Influences of vehicle parts in certain driving situations, temperature-related changes in length, etc. arise.
Der Kontakt zwischen Balg und Zusatzelement kann bei bewegtem Fahrzeug zu Geräuschen führen. Auch besteht die Gefahr, dass durch die drehzahlabhängigen Schwingungen des Motors im Balg Eigenschwingungen angeregt werden, die zu einem vorzeitigen Ermüdungsschaden im Balg führen können.Of the Contact between the bellows and the additional element can occur when the vehicle is moving lead to noises. There is also the danger that due to the speed-dependent vibrations of the engine in the bellows natural vibrations are stimulated, leading to a premature Can cause fatigue damage in the bellows.
Zur Vermeidung dieser Gefahren werden bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Leitungselementen unterschiedliche Zwischenlagen zwischen dem Balg und den Zusatzelementen vorgesehen.to Avoidance of these dangers will occur in the prior art known line elements different intermediate layers between provided the bellows and the additional elements.
Bei
der
Bei
der
Beim
deutschen Patent
Nachteilig bei den beim Stand der Technik verwendeten hohlzylindrischen Dämpfungsschläuchen ist, dass für jede Balglänge und für jeden Balgdurchmesser ein spezieller Dämpfungsschlauch benötigt wird und somit die Variantenvielfalt zu entsprechend hohen Lagerkosten führt. Auch ist eine flexible Parametrierung der Dämpfungscharakteristik bei Gestrickeschläuchen bzw. bei hohlzylindrischen Dämpfungskissen aus verpresstem Metalldraht nur in sehr eingeschränktem Maße möglich.adversely in the hollow cylindrical damping hoses used in the prior art is that for every bar length and for each bellows diameter a special damping hose is needed and thus the variety of variety to accordingly high storage costs leads. Also is a flexible parameterization the damping characteristic of knitted hoses or in the case of hollow-cylindrical damping cushions made of compressed Metal wire only possible to a very limited extent.
Ein weiterer Nachteil besteht in der mangelnden geometrischen Anpassungsfähigkeit der Kontaktoberflächen der Dämpfungsschläuche zu den Balgwellen hin. Um eine für die Reibbedämpfung hinreichend große Kontaktfläche zwischen den Balgkrempen und den Dämpfungsschläuchen zu erreichen, müssen diese mit radialer Vorspannung montiert werden, was den Montageaufwand zusätzlich erhöht. Bei Gestrickeschläuchen kann es zur Erreichung guter Dämpfungswerte auch notwendig sein, dass sie in die Wellen eingerollt werden und auf diese Weise reib- sowie formschlüssig am Balg festgelegt sind.One Another disadvantage is the lack of geometric adaptability the contact surfaces of the damping hoses towards the bellows waves. One for the friction damping Sufficient contact surface between the bellows brims and the damping hoses to achieve These are mounted with radial preload, which increases the assembly costs additionally increased. For knitted hoses It may also be necessary to achieve good damping values be rolled up in the waves and rubbed in this way as well as positively fixed to the bellows.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Leitungselement der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass eine flexible Parametrierung der Dämpfungscharakteristik möglich ist bei gleichzeitiger Reduzierung der Variantenvielfalt und bei vereinfachter Montage.task The invention is therefore a conduit element of the aforementioned Art to improve so that a flexible parameterization of the damping characteristic is possible while reducing the variety of variants and with simplified installation.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Leitungselement der eingangs genannten Art gelöst, insbesondere für Abgasleitungen von Verbrennungsmotoren bei Kraftfahrzeugen, mit einem Balg, mindestens einem an den Balg koaxial angrenzenden Zusatzelement, insbesondere einem Metallgeflechtsschlauch oder einem Metallgestrickeschlauch und/oder einem innerhalb des Balges angeordneten Wickelschlauch, wie einem Agraffschlauch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Balg und Zusatzelement ein aus Metallwolle bestehendes Dämpfungselement angeordnet ist.According to the invention the said object by a line element of the aforementioned Kind solved, in particular for exhaust pipes of internal combustion engines in motor vehicles, with a bellows, at least one on the bellows coaxially adjoining additional element, in particular a metal braided hose or a metal knitted tube and / or one within the Balges arranged winding tube, such as a Agraffschlauch, thereby characterized in that between bellows and additional element of a metal wool existing damping element is arranged.
Die Metallwolle besteht aus feinen von einem Ausgangsdraht abgeschabten langen Metallfasern. Das Dämpfungsprinzip basiert auf der Reibung zwischen den Metallfasern, die pro Volumeneinheit eine Vielzahl von Berührpunkten und damit eine Vielzahl von Reibstellen aufweisen. Somit können die Dämpfungsparameter gezielt über die Dichte der Metallwolle eingestellt werden, wodurch eine in weiten Grenzen variable Dämpfungscharakteristik erreichbar ist.The Metal wool consists of fine scraped from an output wire long metal fibers. The damping principle is based on the Friction between the metal fibers, which per volume unit a variety of contact points and thus a variety of friction points exhibit. Thus, the damping parameters to be adjusted specifically via the density of the metal wool, whereby a widely variable damping characteristic is reachable.
Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Leitungselement weist also ein aus Metallwolle bestehendes Dämpfungselement auf, das ein gegenseitiges Anschlagen von Balg und angrenzenden Komponenten, wie beispielsweise einem Wickelschlauch oder Geflechtsschlauch zuverlässig verhindert, indem insbesondere bei kritischen Anregungsfrequenzen, insbesondere bei den Eigenfrequenzen dieser Komponenten, eine direkte Kollision und damit eine Geräuschemission vermieden wird bzw. eine sich einstellende Zwangsschwingung auf ein zulässiges Maß begrenzt werden kann.An inventively designed line element thus has an existing metal wool damping element, which is a mutual striking bellows and adjacent components, such as a winding tube or braided reliably prevented by a direct collision and thus a noise emission is avoided in particular at critical excitation frequencies, in particular at the natural frequencies of these components, or a self-adjusting forced oscillation can be limited to an acceptable level.
Die als Rollenware beziehbare Metallwolle hat gegenüber einem Gestrickeschlauch bzw. gegenüber einem gepressten hohlzylindrischen Drahtkissen den entscheidenden Vorteil, dass durch die flexiblere Konsistenz der Metallwolle bereits bei der Montage ein nahezu formschlüssiger Kontakt zwischen den im Betrieb schwingenden Balgkrempen und der Metallwolle erreicht wird, wodurch ein größeres Dämpfungsvolumen in der Metallwolle aktiviert wird als dies bei einem nur linienförmigen Kontakt, z. B. bei einem aus Draht gepresstem Kissen, möglich ist.The as roll goods available metal wool has compared to a Knitted hose or against a pressed hollow cylindrical Wire cushions have the distinct advantage of being more flexible Consistency of the metal wool during assembly almost a form-fitting Contact between the operating brim of the bellows and the Metal wool is achieved, creating a larger Damping volume in the metal wool is activated as this with a only linear contact, z. B. at a made of wire pressed cushion, is possible.
Die Montage der als Meterware erhältlichen Metallwolle geschieht bei einem koaxial außerhalb des Balges angeordneten Dämpfungselement durch spiralförmiges, ein- oder mehrlagiges Umwickeln der Außenseite des Balges mit einem Band aus Metallwolle, dessen Breite mindestens dem zwei- bis dreifachen der Wellenteilung des Balges entspricht. Auf diese Weise lassen sich mit nur einer Bandbreite unterschiedliche Balglängen und Balgdurchmesser mit einem Dämpfungselement bestücken. Durch gezieltes Vorspannen des Metallwollebandes beim Umwickeln des Balges lassen sich die Dämpfungseigenschaften zusätzlich variieren. Um ein Aufwickeln des so aufgebrachten Metallwollebandes zu verhindern, können die Anfangs- und Endstelle mit einer Drahtschlaufe fixiert oder bei bis zum Balgende reichenden Dämpfungselement mit den später zu montierenden Winkelringen festgelegt werden. Danach wird das koaxial zum Dämpfungselement angeordnete Zusatzelement, z. B. ein Gestricke- oder Geflechtsschlauch durch Überziehen montiert und mittels Winkelringe an den zylindrischen Balgenden fixiert.The Installation of the metal wool available as a meter is done at a coaxially outside the bellows arranged damping element by spiraling, one or more layers wrapping the outside of the bellows with a band of metal wool whose width is at least which corresponds to two to three times the wave pitch of the bellows. In this way, you can use only one bandwidth different Ballow lengths and bellows diameter with a damping element equip. By targeted pretensioning of the metal wool tape When wrapping the bellows, the damping properties can be additionally vary. To a winding up of the so applied To prevent metal wool tape, the initial and Endpoint fixed with a wire loop or up to the bellows end reaching damping element with the later too be fixed mounting angle rings. After that it becomes coaxial arranged to the damping element additional element, for. B. a Knitted or braided hose mounted by coating and fixed by means of angle rings on the cylindrical bellows.
Bei einem innerhalb des Balges angeordneten Zusatzelement, beispielsweise einem Wickelschlauch, wird das Metallwolleband vor der Montage des Wickelschlauches im Balg, auf dessen Außendurchmesser spiralförmig in ein- oder mehrlagiger Form aufgewickelt. Der hierbei entstehende Außenduchmesser des umwickelten Wellschlauches wird kleiner als der lichte Balginnendurchmesser gewählt. Nach Einfädeln des mit Metallwolle umwickelten Wickelschlauches in den Balg lässt sich durch axiales Verdichten der Metallwolle im Ringspalt zwischen Balg und Wickelschlauch ein eng anliegender Kontakt zwischen Balg und Metallwolle herstellen, bevor der Ringraum durch Aufweiten der Wickelschlauchenden gegen die zylindrischen Balgborde geschlossen wird.at an arranged inside the bellows additional element, for example a winding tube, the metal wool tape is removed before mounting the Winding hose in the bellows, on the outer diameter spiral wound up in single or multi-layered form. The resulting Outside diameter of the wrapped corrugated tube becomes smaller chosen as the clear Balginnendurchmesser. After threading of the wound with metal wool wound hose into the bellows by axial compression of the metal wool in the annular gap between the bellows and winding hose a close contact between bellows and Produce metal wool before the annulus by widening the winding tube ends is closed against the cylindrical Balgborde.
In einer besonderen Ausgestaltung des Dämpfungselementes kann dieses als streifenförmiges Band aus Metallwolle schraubengangförmig um die balgseitige Mantelfläche des Zusatzelementes derart angeordnet sein, dass es nur einen Teil der dem Balg zugewandten Fläche des Zusatzelementes abdeckt. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn lediglich eine geringe Dämpfungswirkung zwischen Balg und Dämpfungselement erforderlich ist.In a special embodiment of the damping element can this as a strip-shaped band of metal wool helical around the bellows-side lateral surface of the additional element in such a way be arranged that it is only part of the bellows facing Covering the surface of the additional element. This is special then makes sense, if only a small damping effect between bellows and damping element is required.
Nach einer anderen Bauform kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungselemente aus mehreren am Umfang des Balges in Längsrichtung angeordneten streifenförmigen Bändern aus Metallwolle bestehen, die zweckmäßigerweise dann bis zum zylindrischen Balgende reichen, wo sie zur Vereinfachung der Montage des Zusatzelementes, z. B. eines Geflechtsschlauches, mittels einer Drahtschlaufe am Umfang fixiert werden.To Another design may be provided that the damping elements of several arranged on the circumference of the bellows in the longitudinal direction strip-shaped bands are made of metal wool, the expediently then to the cylindrical Balgende reach, where they simplify the assembly of the additional element, z. B. a braided hose, by means of a wire loop on the circumference be fixed.
Insgesamt ist so ein flexibles Leitungselement geschaffen worden, bei dem eine gezielte Dämpfungscharakteristik durch ein- oder mehrlagiges Wickeln der als Rollenware beziehbaren Metallwolle realisiert werden konnte.All in all Such a flexible conduit element has been created in which a targeted damping characteristic through single or multi-layered Winding the obtainable as a roll commodity metal wool can be realized could.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further Features and details of the invention will become apparent from the claims and from the description below, in the embodiments explained in detail with reference to the drawings are. Showing:
Das
in
Gegenüber
Die
Montage des Dämpfungselementes geschieht bei dieser Ausführung
vor der Montage des Geflechtsschlauches durch spiralförmiges,
ein- oder mehrlagiges Umwickeln der Außenseite des Balges mit
einem Band aus Metallwolle, dessen Breite mindestens dem zwei- bis
dreifachen der Wellenteilung des Balges entspricht. Hierbei schmiegt
sich das Metallwolleband an die Kontur der Balgaußenkrempen an,
so dass bereits nach dem Umwickeln ein nahezu formschlüssiger
Kontakt zwischen Balg und Dämpfungselement besteht. Bei
einer Schwingbewegung des Balges wird somit ein großes
Dämpfungsvolumen in den Kontaktbereichen zwischen Balgaußenkrempe
und der angrenzenden Metallwolle aktiviert, was zu einer guten Bedämpfung
der schwingenden Balgbereiche führt. Um ein Aufwickeln
des so aufgebrachten Metallwollebandes zu verhindern, werden die
Anfangs- und Endstelle mit einer Drahtschlaufe fixiert auf deren
Darstellung in
Die
dargestellten Ausführungsbeispiele können selbstverständlich
miteinander kombiniert werden, um besonders schwingungsempfindliche
Bereiche des Balges, des Agraffschlauches
- 11
- flexibles Leitungselementflexible line element
- 22
- Balgbellows
- 3a3a
- Zusatzelement, gewickelter Metallschlauch, AgraffschlauchAdditional element, wound metal hose, Agraff hose
- 33
- Zusatzelement, Gestrickeschlauch oder GeflechtsschlauchAdditional element, Knitted hose or braided hose
- 44
- Dämpfungselement aus Metallwolledamping element made of metal wool
- 55
- Winkelringeangle rings
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - EP 0657683 B1 [0006] EP 0657683 B1 [0006]
- - DE 4233644 C2 [0007] - DE 4233644 C2 [0007]
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