DE2623520A1

DE2623520A1 - Anordnung zur elastischen verbindung von zwei rohren, insbesondere einer auspuffleitung

Info

Publication number: DE2623520A1
Application number: DE19762623520
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing Grad Neumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1977-12-15
Also published as: DE2623520C3; DE2623520B2

Description

Anordnung zur elastischen Verbindung von zwei
Rohren, insbesondere einer Auspuffieltung Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Uauptanspruchs genannten Art. Eine solche Anordnung ist bekannt-alis der D1-OS 1 526 557, FO1n, 7/08.
Betrachtet man den bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, nämlich eine nachgiebige Verbindung von Rohren einer AUSpuff leitung oder allgemein einer thermisch beanspra&nten Testung, so macht die Ausbildung einer derartigen Leitung insbesondere deshalb Schwierigkeiten, weil bei einer Auspuffleitung eines Fahrzeugs im Betrieb desselben auftretende Erschütterungen sowie die Wärmedehnung der einzelnen Bestandteile der Auspuffleitung zu Beanspruchungen führen, die durch nachgiebige, aber doch dichte Verbindungen zwischen den einzelnen Rohren aufgenommen werden müssen. Weiterhin ist es aus Reparaturgründen erforderlich, diese Rohrverbindungen lösbar zu gestalten. Alle diese erforderlichen Eigenschaften derartiger Verbindungen lassen sich aber bei thermisch hoch beanspruchten Rohren, wie sie die Rohre einer Auspuffleitung darstellen, nur sehr schwer erfüllen, insbesondere deshalb, weil alle metallischen Bestandteile zur Korrosion neigen und elastische Materialien, wie sie iiblicheraseise für Dichtungen Einsatz finden, bereits nach relativ kurzer Zeit unbrauchbar werden.
Die aus der genannten OS bekannte Verbindungsanordnung enthält ein zwischen den genannten Flanschen angeordnetes, mit Grafitringen zusammanwirkende ballige Dichtungsflächen aufweisendes Zwischenteil, und die axialen Verbindungskräfte werden auf die genannten, an den Rohrenden befestigten Flansche über auf den einander abgekehrten Flächen dieser Flansche aufliegende, jeweils eines der zu verbindenden Rohre mit Spiel umgebende Flanschscheiben übertragen, die teils von Gewindestangen, teils von den Enden von Schraubenfedern durchsetzte Bohrungen aufweisen. Abgesehen davon, daß diese Konstruktion einen erheblichen konstruktiven Aufwand bedingt, müssen die Flanschscheiben relativ große Barchmesser besitzen bzw. mit stegartigen Fortsätzen versehen sein, wenn die rotationssymmetrischen Schraubenfedern in einem im Rinblick auf die QJarmebelastung ausreichenden Abstand von den Rohren verlaufen sollen. Weiterhin erzeugen die Schraubenfedern infolge des losen Aufliegens der sie haltenden Flanschscheiben keine Rückstellkräfte bei Relativverdrehungen der beiden Rohre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsan ordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Ausführung vermeidet. Die erfindungsgemä ße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
Bei der Erfindung werden also bewußt unsymmetrisch ausgebildete Federanordnungen, nämlich Federklammern, verwendet, so daß die Hauptpartien der Federanordnungen auch bei relativ kleine Abmessungen besitzenden Flanschen in relativ großer Entfernung von der heißen Leitung liegen. Dadurch, daß die Flansche, an denen die Enden der Federklammern angreifen, fest mit jeweils einem der zu verbindenden Rohre versohweißt oder sonstwie#verbunden sind, üben die Federklammern auch in Umfangsrichtung, d.h. gegen Relativverdrehungen der Rohre, gerichtete elastische Rückstellkräfte aus. Weiterhin ist es möglich, bei zumindest annähernd die Form eines G besitzenden Federklammern diese zu schwenken, so daß die von ihnen gebildeten Ebenen praktisch radial bezüglich der Achse der Rohre weisen und demgemäß die Hauptbestandteile der Federklammern, die dort auch zumindest eine Windung aufweisen können, in relativ großer Entfernung von der heißen Leitung liegen. Im übrigen ist es jedoch möglich, die Flansche mit hakenförmigen Bereichen zum Arretieren der Federklammern in vorgegebenen Schwenklagen derselben zu versehen.
Die erfindungsgemäße Verbindung ist nicht nur in praktisch allen Richtungen elastisch nachgiebig, sondern auch leicht lösbar, da die Enden der. Federklammern hierzu lediglich auseinandergezogen zu werden brauchen. Auch die erforderliche Di^htigkeit läßt sich ohne zusätzliche Dichtscheiben oder dergleichen erzielen, und zwar insbesondere dann, wenn die axiale Aufnahme des anderen Flansches eine kegelförmige Gegendichtfläche trägt, die mit der balligen Dichtfläcne des einen Flansches zusammenwirkt. Wie sich gezeigt hat, wird hierdurch ein schnelles Einschleifen zur guten Abdichtung sichergestellt.
Die Erfindung benötigt nicht nur nur wenige BauteileS sondern auch einfach herstellbare. So können die Flansche beispielsweise durch Fließpressen hergestellt sein; für beide Flansche können Gleichteile Einsatz finden, da jeder der beiden Flansche mit dem die ballige Dichtfläche tragenden axialen Fortsatz und der die kegelförmige Gegendichtfläche bildenden Aufnahme ausgestattet sein kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren erläutert, von denen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Abgasleitung der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs im Bereich der erfindungsgemäß gestalteten nachgiebigen Verbindung zeigt, während Figur 2 eine Ansicht der Verbindung in Richtung der Achse der Leitung wiedergibt.
Die beiden zu verbindenden Rohre sind mit 1 und 2 bezeichnet.
Ihre einander zugekehrten Enden tragen angeschweißt jeweils einen Flansch 3 bzw. 4. Beide Flansche stellen Gleichteile dar.
So weisen sie beide einen axialen Fortsatz 5 bzw. 6 auf, der eine ballige Außenfläche 7 bzw. 8 trägt, die im Falle des dem Rohr 2 zugeordneten Flansches 4 eine Dichtfläche bildet. Die Dichtfläche 8 liegt auf auf der kegelförmigen Gegendichtflä che 9 des Flansches 3. Eine derartige kegelförmige Fläche 10 weist auch der andere Flansch 4 auf. Im Falle des Flansches 3 begrenzt die kegelförmige Gegendichtfläche 9 eine AuSnahme für den axialen Fortsatz 6 des anderen Flansches 4.
Die beiden Flansche und damit die Rohre werden nachgiebig zusammengehalten durch in diese Ausführangsbei#piel drei Eederklammern 11, 12 und 13 in rotationssymmetrischer Anordnung bezüglich der Achse 14 der die Rohre 1 und 2 enthaltenden Auspuffleitung. In Figur 1, in der rur die Federklammer 11 erkennbar ist, ist diese gegenüber der Darstellung der Figur 2 hochgeklappt. Da die drei Federklammern 11, 12 und 13 identisch ausgebildet sind, genügt eine Betrachtung der Federklammer 11. Sie besitzt im wesentlichen die Form eines C, wobei der den freien Enden 15 und 16 abgekehrte oder gegenüberliegende Bereich in diesem Ausführungsbeispiel eine Windung 17 bildet. Die Enden 15 und 16 ragen mit Druck in Vertiefungen oder Sacklöcher 18 und 19 auf den einander abgekehrten Seiten der beiden Flansche 3 und 4 hinein, so daß sie die beiden Dichtflächen 8 und 9 nachgiebig zusammenpressen und die Federklammer 11 um die durch die Enden 15 und 16 gebildete Schwenkachse schwenkbar ist. So ist es möglich, die Federklammer 11 aus ihrer in Figur 1 dargestellten, bezüglich der Achse 14 etwa radialen Lage, in der ihre wesentlichen Bestandteile vor unzulässiger Erwärmung durch die Rohre 1 und 2 geschützt sind, in die in Figur 2 dargestellte Lage zu schwenken, in der die Federklammer durch den hakenförmigen Bereich 20 des Flanschs 3 - bzw. bei identischer Ausbildung beider Flansche durch hakenförmige Bereiche an beiden Flanschen - arretiert wird. Diese Arretierung kann infolge der Elastizität der Federklammer von Hand wieder aufgehoben werden. In dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind auch den anderen Federklammern 12 und 13 derartige hakenförmige Arrctierbereiche 21 und 22 zugeordnet.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung erzeugt elastische Rückstellkräfte bei axialen Relativbewegungen, Knickbewegungen und Relativdrehungen der beiden zu verbindenden Rohre. Sie ist fertigungsfreundlich und infolge Fehlens von elastischen Dichtungen sowie infolge des schlechten Wärmeübergangs zu den Federklammern wenig störanfällig.

Claims

A N P IL Ü C II E 1. Anordnung zur lösbaren, dichten und elastisch nachgiebigen Verbindung von zwei Rohren, insbesondere einer Auspuffieltung eines Fahrzeugs, an deren einander zugekehrten Enden Flansche befestigt sind, auf die durch Federn ihren Abstand zu verringern suchende Axialkrs'fte ausgeübt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn als Federklammern (11,12,13) mit jeweils zwei aufeinander weisen den Enden (15,16) ausgebildet sind, die in auf einander abgekehrten Seiten vorgesehene Vertiefungen (18,19) in den Flanschen (3,4) unter Druck eingreifen, von denen ein Flansch (4) mit einem eine ballige Dichtfläche (8) tragenden axialen Fortsatz (6) in eine axiale Aufnahme des anderen Flansches (3) hineinragt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicknet, daß die Yederklamtern (11,12,13) jeweils annähernd die Form eines C mit zumindest einer dem Spalt zwischen den aufeinander weisenden Enden ;lr,i6) £egenü6erliegenden #11ndung (17) besitzen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Flansch (3) hakenförmige Bereiche (20, 21,22) zum Arretieren der Federklammern (11,12,13) in vorgegebenai Schwenklagen derselben aufWeist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Aufnahme eine kegelförmige Gegendichtfläche (9) trägt.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche (3,4) Gleichteile sind.