DE2028056B2 - Flexible Rohrkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Rohrkupplung, insbesondere für Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, bei der die miteinander zu verbindenden Rohrenden von einem rohrförmigen Zwischenstück umgeben, das Zwischenstück über je einen Ring aus elastischem, abdichtendem Material gegen das entsprechende Rohrende abgestützt und die beiden Dichtungsringe jeweils zwischen dem äußeren Umfang des entsprechenden Rohrendes und dem inneren Umfang des Zwischenstücks angeordnet sind.

Bei einer bekannten Rohrkupplung der genannten Art (deutsche Patentschrift 739 459) bestehen die Dichtringe aus relativ dünnen Ringscheiben, die mit ihrem Außendurchmesser an der Innenseite ds_s Zwischenstücks anliegen und von zwei kräftigen Porzellanringen, die beidseitig am Dichtungsring anliegen.

fest in ihrer Lage gehalten werden. Zusammen mit den Porzellanringen bildet der Dichtungsring eine dem jeweiligen Rohrende zugewandte korkave Kugelikiche. die an eine: konvexen Kugelfläche eines auf d^m jeweiligen Rohrende sitzenden weiteren Porzelianrings anliegt. Die auf den Rohrenden sitzenden Porzellanringe sind du .h auf Cicn Rohrenden aufgeschweißte Halteringe in ihrer Lage fixiert. Eine '■olche Anordnung ist relativ aufwendig u^.d teuer in der H:--st'.'Hung und gestattet nur Schwenkbewegungen. die durch die beiden Kugelgelenke möglieh sind, während axiale Bewegungen der beiden zu verbindenden Rohrenden relativ zueinander ausgeschlossen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde.

eine flexible Rohrkupplung zu schaffen, die außer der Schwenkbewegung auch axiale Relativverschiebungen der beiden miteinander verbundenen Rohrenden zuläßt und außerdem einfach und billig in der Herstellung ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rohrenden auf ihrem Außenumfang mit je einem Ring aus wärmeisolierendem Material versehen sind, daß die wärmeisolierenden Ringe im Längsschnitt eine konkav ausgebildete Außenfläche aufweisen und daß die Dichtungsringe als O-Ringe ausgebildet sind und auf jener konkaven Außenfläche der Ringe aufliegen.

Bei der erfindungsgemäßen Rohrkupplung ist einmal ebenso wie bei der bekannten Kupplung ein Schwenken der Rohrenden relativ zum Zwischenstück und somit relativ zueinander möglich, und zum anderen können sich die Rohrenden relativ zum Zwischenstück und somit relativ' zueinander in axiaier Richtung verschieben, in dem die O-Ringe zwisehen den Flächen, gegen die sie anliegen, abrollen. Bei stärkeren Stoßen kann auch eine Gleitbewegung zwischen dem O-Ring und der entsprechenden Anlagefläche erfolgen.

Gegenüber der bekannten Rohrkupplung ist die erfindungsgemäße Konstruktion wesentlich einfacher und leichter herstellbar, denn es ist lediglich auf den Rohrenden je ein wärmeisolierender Ring aufzubringen, auf den vor der Montage je ein elastischer O-Ring aufgezogen wird. Der O-Ring ist somit gleichzeitig gegenüber dem Auspuffrohr, durch welches die heißen Gase strömen, gut abgeschirmt, so daß der Wärmeaustausch zwischen den heißen Abgasen und dem Dichtungsring äußerst gering ist. Es ist folglich möglich, den O-Ring aus Gummi oder Kunststoff herzustellen, wobei auf Grund der guten Wärmeiiolation die elastischen Eigenschaften des Rings über eine lange Betriebsdauer erhalten bleiben. Auf Grund der guten Elastizität der Dichtungsringe kann bei allen Belastungsfällen ein dichter Kontakt mit der jeweiligen Dichtfläche aufrechterhalten werden. Gleichzeitig können die elastischen O-Ringe Schwingungen aufnehmen, welche durch den Motor bzw. durch das Fahrwerk erzeugt werden.

Zur Begrenzung der axialen Bewegung der einzelnen Kupplungsteil relativ zueinander kann das Zwischenstück in seinem mittleren Bereich eine an sich bekannte Einschnürung aufweisen, deren engster Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser der

wärmeisolierenden Ringe ist. so daß diese als Anschläge für die äußeren Sehräcfläehen der Einschnürung dienen können. Die wärmeisolierenden Ringe bestellen dabei vorzugsweise aus Asbest und sind auf da», jeweilige Rohrende aufgeklebt, so daß sie fest mil diesem \erlvmden sind.

Kines der Rohrenden kann auf der Ausgangszeile ein Verlängerungsstück mit einem verkleinerten Durchmesser aufweisen, welches in das gegenüberliegende Rohrende mi. allseitig großem Abstand hineinragt. Der dabei entstehende zusätzliche Ringraum bietet eine weitere Wärmeisolierun. und kann gleichzeitig als Schalldämpfer ausgenutzt werden. Zur Begrenzung der relativen Schwenkbewegung der beiden Rohrenden können auf dem Außenumfang des Verlängerungsstücks elastische Polster in einem der Innenseite des Rohrendes gegenüberliegenden Bereich angeordnet sein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Auspuffanlage für eine Brennkraftmaschine.

F i g. 2 die flexible Rohrkupplung der gezeigten Auspuffanlage im Längsschnitt.

F i g. 3 einen Querschnitt an der Linie 3-3 der F i g. 2 und

F i g. 4 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte flexible Rohrkupplung.

In Fig. 1 ist die Gesamtauspuffanlage in einem Fahrzeug eingebaut gezeigt. Das Auspuffrohr 18 der Brennkraftmaschine 12 enthält eine flexible Rohrkupplung 24, die in Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellt ist. Im Inneren des hinteren Endes, des Auspuffrohrs 18 ist das vordere Ende 30 verkleinerten Durchmessers des zum Auslaß führenden Heckrohrs 26 mit radialem Abstand koaxial angeordnet. Das hintere Ende des Auspuffrohrs 18 und das vordere Ende des Heckrohrs 2'.6 ist von einem Zwischenrohrstück 34 koaxial umgeben. Gemäß F i g. 2 ist das über dem hinteren Ende des Auspuffrohrs 18 liegende vordere Ende 38 des Zwischenrohrstücks 34 aufgeweitet. Ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 40 bildet einen Übergang /wischen dem Ende 38 und dem mittleren Abschnitt des Zwischenrohrstücks. Zwischen dem Ende 38 des Zwischenrohrstücks 34 und dem Ende des Auspuffrohrs 18 sitzt eine elastische Dichtung 42 in Form eines O-Rings. Sie verhindert einen Gasaustritt aus dem Auspuffrohr 18. Um den Wärmeübergang vom Auspuffrohr 18 auf das Zwischenrohrstück 34 zu verhindern, ist ein Ring 44 aus wärmeisolierendem Werkstoff, beispielsweise Asbest, vorgesehen. Er ist an der Außenseite des Auspuffrohrs 18, beispielsweise durch Verkleben, befestigt. Eine im Längsschnitt konkave Außenfläche 46 am Ring 44 hilft den Dichtring 42 in der vorgesehenen Lage festzuhalten.

Das hintere Ende des Zwischenrohrstücks 34 ist ähnlich ausgebildet, wobei ein aufgeweiteter Bereich 48 über dem eingezogenen Teil 30 des Heckrohrs 26 liegt. Es ist hier ebenfalls ein kegelstumpfförmiger L'berganur.boreich 50 am Zwischenrohrstück 34 ausgebildet Zwischen dem aufgeweiteten Bereich 48 des Zwischenrohrstücks und dem eingezogenen Teil 30 des Heckrohrs 26 sitzt ein elastischer Dichtring 42 i.i Form eines O-Rings. Ein wärmeisolierender Ring 54 sitzt zwischen den Teilen 48 und 30. um den Wärmeüberujne vom Teil 30 auf das Zwischenrohrstück 34 zu behindern. Eine m Längsschnitt konkave Außenfläche 56 am wärmeisolierenden Rinn 54 hilit

ίο den Dichtring 52 in der vorgesehenen Lage festzuhalten.

Die kegelstumpfförmigen Bereiche 4(1 und 50 des Zwischenrohrstüekes 34 gestatten dessen begrenzte axiale Bewegung gegenüber dem Auspuffrohr 18 und dem Heckrohr 26. Bei übermäßiger Bewegung legen sich die kegelstumpfförmigen Bereiche 40 bzw. 50 an den Ring 44 bzw. 54 an. wodurc'. die Axialbewegung der Rohre begrenzt wird.

Da das Zwischenstück 34 nicht von den Abgasen beaufschlagt wird, kann es aus einem billigeren Werkstoff bestehen als das Auspuffrohr 18 und das Heckruhr 26. Es kann beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff gefertigt sein. Die Elastizität der Dichtringe 42 und 52 ermöglicht zusammen mit der geringen Flexibilität der wärmeisolierenden Ringe 4-i und 54 eine geringe Winkelbewegung des Heckrohres gegenüber dem Auspuffrohr und dem Zwischenrohrstück. Um übermäßige Winkelbewegungen zwischen den Rohren zu dämpfen, trägt der eingezogene Teil 30 des Heckrohrs 26 eine Anzahl von elastischen Polstern 58 über den Umfang verteilt.

Wenn die Längenbegrenzung der Kupplung 24 oder der unter dem Fahrzeug zur Verfügung stehende Raum der Ausbildung als Viertelwel'ondämpfer im Wege stehen, kann die Kupplung 24 durch Vergrößerung des Durchmessers des Zwischenrohrstücks 34 als Resonanzkammer ausgebildet werden.

Bei der in F i g. 4 dargestellten abgewandelten flexiblen Rohrkuppimg erstreckt sich das Auspuffrohr 18 wie beim ν i. beschriebenen Au^c,führun»sbeispiel in das Zwischenrohrstück 34 hinein. Auch hier ist es vom aufgeweiteten Ende 38 des Zwischenrohrstücks 34 durch einen elastischen Dichtring 42 und einen wärmeisolierenden Ring 44 getrennt. Jedoch endet das Heckrohr 26 in einem kurzen Abstand vom Auspuffrohr 18: durch den elastischen Dichtring 52 und den wärmeisolierenden Ring 54 wird das Heckrohr 26 radial im Abstand von der Aufweitung 48 des Zwischenrohrstücks 34 gehalten. Die Ringkammer 36 zwischen dem Zwischenrohrstück 34 und dem Heckrohr 26 dient als Viertelwellendämpfer. Dabei bildet der Zwischenraum zwischen dem Ende des Auspuffrohrs 18 und dem Heckrohr 26 eine Verbindung zwischen der Ringkammer 36 und dem Auspuffrohr. Durch genaue Dimensionierung der Länge der Ringkammer 36 kann die Schalldämpfung für einen bestimmten Frequenzbereich ausgelegt werden. Bei der in Fig.4 dargestellten Rohrkupplung ist es erforderlich, daß die ringförmige Einlaßfläche der Resonanzkammer 36 kleiner ist als ihre ringförmige Fläche selbst; deshalb wird das innere Ende des Heckrohrs 26 aufgeweitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Flexible Rohrkupplung, insbesondere für Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen, bei der die miteinander zu verbindenden Rohrenden von einem rohrförmigen Zwischenstück umgeben. da< Zwischenstück über je einen Ring aus elastischem, abdichtendem Materia! gegen das entsprechende Rohrende abgestützt und die beiden Dichtungsringe jeweils zwischen dem äußeren Umfang des entsprechenden Rohrendes und dem inneren Umfang des Zwischenstücks angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrenden (18. 26) auf ihrem Außenumfang mit je einem Ring (44. 54) aus wärmeisolierendem Material versehen sind, daß die wärmeifi'ierenden Ringe (44. 54) im Längsschnitt eine konkav ausgebildete Außenfläche (46. 56) aufweisen und daß die Dichtungsringe als O-Ringe (42. 52) ausgebildet und auf jener konkaven Außenfläche der Ringe aufliegen.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1. dadurch gekenn/.-ichnet. daß das Zwischenstück (34) in seinem mittleren Bereich eine an sich bekannte Einschnürung aufweist, deren engster Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser der wärmeisolierenden Ringe (44, 54) ist.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß d^:. wärmeisolierenden Ringe "(44. 54) aus Astest bestehen und auf das jeweilige Rohrende (18, 26) au:geklebt sind.

4. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Rohrenden (26) auf d^r Ausgangsseite ein Verlängerungssiück (30) mit einem verkleinerten Durchmesser aufweist, welches in das gegenüberliegende Rohrende (18) mit allseitig großem Abstand hineinragt.

5. Rohrkupplung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der relativen Schwenkbewegung der beiden Rohrenden (18. 26) auf dem Außenumfang des Verlängerungsstücks (30) elastische Polster (58) in einem der Innenseite des Rohrendes (18) gegenüberliegenden Bereich angeordnet sind.

6. Rohrkupplung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zwischenstück (34) gebildete Ringkammer (36) zur Schalldämpfung abgestimmt ist.