DE2650015A1 - Rohrverbindung - Google Patents

Description

• Rohr verbindung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrlchtung zum Verbinden zweier im wesentlichen koaxial verlaufender Rohre mittels einer die benachbarten Rohrenden umgebenden Dichtmanschette.
• Rohrverbindungen liegt grundsätzlich die Problematik zugrunde, eine gute Dichtwirkung und zugleich hohe ketriebssicherheit zu erzielen. Übliche Huffenverbindungen, die aus einer an beiden -'nden geschlitzten @uffe bestehen, in welche die beiden bohrenden hineingesteckt und sodann verspannt erden, haben zwar aufgrund ihrer Wandstärke eine relativ hohe Lebensdauer, aber die Anlage der muffe an den beiden Rohrstücken ist häufig unbefriedigend, die Dichtwirkung daher mangelhaft. Winkelbewegungen zwischen den beiden Rohren beeintrtiichtigen die Dichtheit erheblich.
• Riervon ausgehend, liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Verbindung'skonstruktion zu entwickeln, die gute i)ichtheit bei hoher Betriebssicherneit und dennoch eine gewisse Elastizität aufweist, so da sie xelativbewegungen in kleinerem Rahmen aufzunehmen vermag. Darüber ninaus soll die Neukonstruktion auch für Nraftfahrzeug-Abgasanlagen geeignet sein, insbesondere bei den infolge der schärferen Abgasbestimmungen höheren Betriebstemperaturen der Abgase und unter den einwirkenden Vibrationsbewegun,gen eine hohe Dichtwirkung sicherstellen. Nicht zuletzt soll sich die erfindungsgemäße Rohrverbindung doch einfache Hontage auszeichnen, so daß einzelne Rohrstücke mit geringem Zeitaufwand ersetzt werden können.
• Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die iiichtrrlanschette aus einem dünnen, spiralförmig in zahlreichen windungen auf beide bohrenden aufgewikkelten rand besteht, das mittels einer oder mehrerer Schellen iit den zu verbindenden tohren verspannt ist.
• Da die Dichtumanschette aus zahlreichen windungen aufgebaut wird, kann cias Band us relativ dünnwandigem Material hergestellt werden, so da;' es sich gut auch an die mitunter rauhe Rohroberfläche anschiniegt und entsprechend günstige -ichtneitseigenschaften aufweist.
• Außerdem ist der Wickel weniger starr als eine masive Muffe, so daß Vibrationen und kleinere Winkelbewegungen der rohre eher von dem wickel kompensiert werden können, ohne da dabei die Dichtheit beeinträchtigt würde. Ein besonderer Vorteil liegt in der einfachen Demontage, denn das vor aller bei Auspuffanlagen übliche Verrosten und forrodieren vermag das Abwickeln des Sandes längst nicht so zu erschweren, wie es beim axialen Abziehen von Rohrmuffen der Fall ist. Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Rohrverbindung auch die Überbrückung von Durchmessersprüngen, wie sie insbesondere bei der Verbindung von neuwertigen Austauschteilen mit bereits angeresteten oder verschmutzten rohrteilen im Reparaturbetrieb auftreten.
• nur Erhöhung der Dichtwirkung sowie zur Vermeidung von Faltenbildung während des Spannens der Schellen ist es zweckmäßig, das Band der Dichtmanscnette einer Zugspannung zu unterwerfen, Diese Zugspannung kann während des Wickelns oder auch durcn das Spannen der Schellen aufgebracht werden. letzteres ist insbesondere mit solchen Schellen möglich, deren que r zur Rohrachse verlaufende Spannschraube mit inrem Gewinde in Ausnehmungen des Sandes eingreift und dieses beim Verdrehen mitnimmt.
• Vorteilhafterweise ist das Band der Dichtmanschette mit einer in Rohrumfangsrichtung umlaufenden Profilierung versehen. Die Profilierung kann die Durchmesseränderung, die beispielsweise bei teleskop artig aufeinandergesteckten Rohren auftritt, ausgleichen. Sie kann stattdessen oder zusätzlich auch liegt einer Wellenform versehen sein, wodurch die Verbindung flexibler wird und sich durch hohe Dauerschwingfestigkeit auszeichnet, was vor allem bei Auspuffleitungen von Bedeutung ist.
• Besonders zweckmäßig ist es, wen die Längskanten des t.anaes gleichermaßen wie die rohrenden abgewinkelt oder gewellt sind, so daß sich der Verbund zwischen band und Rohr auch über teilweise radial verlaufende Schrägflächen erstreckt. Diese Schräglächen können auch Bestandteil einer sich ueber die gesamte Bandbreite erstreckenden lrofilierung sein. Durch diese Maßnahmen wird die Axialabdichtung der Verbindung wesentlich verbessert.
• in Interesse einer einfachen Montage ist es weiterhin günstig, cas innere bandende zumindest am einen Rohrende zu befestigen. dabei kann dieses Bandende eine in einen Längsschlitz od. dgl. des einen Rohrendes einsteckbare Lasche tragen, so da das Band gut gespannt und enganliegend aufgewickelt werden kann.
• mit am inneren Wickelende kein Undichtheitspfad frei bleibt, ist das innere Bandende in der Weise abgeschrägt, daß für die nächste Bandlage kein Durchmessersprung zu überwinden ist.
• Je nach Anwendungsbereich kann die Dichtmanschette auch aus einem beschichteten oder mehrlagigen Band bestehen. Dabei ist die iombination Metall-Kunststoff vor alles hinsichtlich Dichtheit oder Schalldämmung vorteilhaft. M3r besonders hohe Temperaturbelastung eignet sich vor allem ein Metallband. Die Wandstärke des Bandes wird möglichst dünn gewärilt und liegt zweckmäßig in der Größchnorednung von 0,1 min.
• ill an bei 1)ichtn-ianschetten zur Aufnahme von Relativbewegungen zwischen den beiden zu verbindenden Rohren mit einer einzigen Rohrschelle auskommen, weist diese zwei verspannbare, koaxiale, zylindrische Ringflächen auf, die durch ein radial außerhalb liegendes Wellenprofil federnd miteinander verbunden und gemeinsam verspannbar sind. Dabei ist das Wellenprofil so auszulegen, daß seine Lebensdauer ebensogroß ist wie diejenige des profilierten Bandes. Gegebenenfalls sind die beiden zylindrischen Ringflächen der Schelle durch mehrere Wellen miteinander zu verbinden. Die Verspannung der beiden-Ringflächen kann mittels einer einzigen Spannschraube erfolgen.
• Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von Deichnungen; darin zeigt: Fig. 1 die verbindung zweier durchmessergleicher Rohre; Yig. 2 die Verbindung teleskopartig ineinandergreifender Rohre; i. 3 eine flexible Rohrverbindung; Fig. 4 die Befestigung des inneren Wickelendes nn einem Rehr ig. 5 eine Schelle um Verspannen der Dichtmanschette; Fig. 6 eine flexibele, doppelt wirkende Schelle; Fig. 7 die Verbindung mittels eines über die ganze breite gewellten wickels und Fig. 8 die Verbindung mittels cines eickels mit hochgestellten Rändern.
• ig. 1 zeigt die Stoßverbindung zweier Rohre 1 und 2.
• hierfür wird ein ebenes metallband 3 verwendet, das spiralfederartig auf beide Rohrenden aufgewickelt und mittels zweier Schellen n und. 5 nit den Rohrenden verspannt wird. bie Schellen haben den an sich bekannten Aufbau, d. n., sie sind mittels einer Spannschraube in ihrem Bohrungsdurchmesser reduzierbar, um die einzelnen bandlagen 3 untereinander und @egen die Rohrenden anzupressen. Statt zwei getrennter Schellen 4 und 5 kann selbstverständlich auch eine gemeinsame Schelle verwendet werden, insbesondere dann, wenn wie in vig. 1 die beiden Rohrenden den gleichen Außerdurchmesser aufweisen.
• Fig. 2 zeigt die Verbindung des Rohres 1 mit einem teleskopartig übergreifenden Rohr 6. Mierzu wird ein profiliertes Band 7 verwendet, dessen Profilierung den Durchmessersprung zwischen den beiden Rohrenden ausgleicht. Das Verspannen des Bandwickels erfolgt über zwei Schellen 5 und 6, wobei letztere auf den größeren Durchmesser des Rohres 6 abgestimmt ist.
• Fig. D zeigt eine Verbindung, die zur Aufnahme von Wärmedehnungen oder Schwingungen flexibel gestaltet ist. Hierzu wird der Vickel aus eie profilierten @and 9 hergestellt, wobei die Irofilierung aus einer in Umfangsrichtung umlaufenden alle 10 besteht. Sind größere Relativbewegungen zwischen beiden Rohrenden zu erwarten, so kann das Band 9 auch mit mehreren wellen 10 vorprofiliert werden.
• ie Verbindung zwischen innerem wandende und ohr ist beispielhaft in i£. 4 dargestellt. Das nand 11 weist einen U-förmig umgebogenen Lappen 12 auf, mit dem es in einem Längsschlitz 13 des Rohres 2 verankert werden kann, bevor das Aufwickeln beginnt.
• Das Verspannen des aufgewickelten Bandes mit den beiden Rohrenden kann durch zwei der an sich bekannten, in Fig. 5 dargestellten Schellen 14 erfolgen oder, was wirtschaftlicher ist, durch eine gemeinsame breitere Schelle, sofern die Durchmesser der beiden Rohre gleich sind.
• Treten zwischen den zu verbindenden @ohr4en Relativbewegungen auf, so ist es besonders günstig, die in Fig. 6 dargestellte flexible bcsielle 15 zu verwenden.
• Sie weist zwei verspannbare, zylindrische Ringflächen 16 und 17 auf, die durch ein wellenproil 18 federnd mit einander verbunden sind, so daß sie relativ zueinander verschiebbar sind, ohne daß dabei ihre Spannkraft beeinträchtigt wird. sie Schelle ist so zu dimensionieren, daß die Debensdauer der schwingend beanspruchten "Halbwelle" der Schelle ebenso9grob ist wie diejenige des profilierten Bandwicsels 9. Die Verspannung der beiden zylindrischen Ringflächen 16 und 17 erfolgt durch eine einzige Spannschraube 19, die mittig zwisehen den ellen angeordnet ist.
• in Fig. 7 dient ein über seine ganze Breite gewelltes Band 20 als verbindendes Leitungselement. Entsprechend den' Wellenverlauf der Bandes Ph seinen beiden L.ingsrändern sind de zu verbindenden Rohrenden 21 und 22 mit einer umläufenden Kröpfung 21a bzw. 22a versehen.
• Im Ausführungsbeispiel weisen diese kröpfungen die form einer Außchwelle auf, die Roaturgleich mit der Wellung des Bandes 20 ist. Zuf diese Weise umgreifen die beiden endständigen Wellen des Bandes formschlüs-1< die röpfung 21. bzw. 22 der beiden Rohrenden.
• beide Befestigung des durch Aufwickeln des Bandes 20 entstandenen wickels an den beiden Rohrenden erfolgt durch zwei Spannnehellen 27 und 24. Diese Spannschellen weisen den prinzipiell bekannten Aufbau auf, werden also durch Anziehen einer Spannschraube radial zusammengedrückt. Wesentlich ist, daß ihre Innenfläche, mit der sie auf dem ad aufliegen, formgleich mit der Bandprofilierung ist. Bei dem Ausführungsbeispiel in rig. I weisen sie daher eine innenwölbung auf, mit der sie die jeweils endständige Außenwelle des Sandes umgreifen und zugleich in Axialrichtung @entriert werden. Nierdurch ergibt sich nicht nur eine be senders stabile, sondern auch eine besonders gasdichte Verbindung.
• Gleichermaßen bestände auch die nëglichkeit, die Rohrenden mit einer umlaufenden Einconkung zu versehen, in der die Innenwelle des aufzuwierelnden Sandes verläuft. In diesem Fall. wäre die innenfläche der Spannschelle mit einer Außenwölbung zu versenen.
• Ein anderes Beispiel für die Prcfilierung des Bandes und der Lohrenden ist in fig. @ dargestellt. Dabei weist das Damd 25 nach au@en ab@ewinkelte Längskanten 26 und 27 auf, die an etenso geneigten Schrägflächen 28a nzw. 29a der beiden Ronrenden 28 bzw. 29 anliegen. Um auch hier eine axiale @entrierung der Spannschellen zu ermëglichen, sind die Schrägflächen 28a und 29a nicht unmittelbar vom nohriure@messer hochgebogen, sondern über eine zur uerebene des Rohres symmetrische Gegenfläche 25b und 29b an dieses angeformt. @er @bergang zwischen Schr@gfläche und Gegenfläche kann über e in zylinirisches Zwischenstück 28c erfolgen, wie dies am Rohrende 28 dargestellt ist.
• Dier Verbindung des Wickels mit den beiden Rohrenden erfolgt durch Spannschellen 30 und 31. Sie weisen zwei jeweils schräg nach innen laufende Elanken 30a und 30b bzw. 31a und 31b auf, die in ihrem Schrägungswinkel und ihrem Abstand auf die montur der Schrägflächen 28a, 29a und ihrer Gesenflächen 28b und 29b abgestimmt sind, so daß es beim radialen Verspannen der Schellen su einem axialen An@ressen der bardkanten 26 und 27 an die Schrägflächen 2@a und 28a kommt.
• Zusammenfassend bietet die Erfindung sehr kosten@ünstigen, reparaturfreun die auch unterschiedlich Durchmesse Schwingungen aufnehmen kann.
• L e e r s e i t e

Claims (14)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Vorrichtung zum Verpinden zweier im wesentlichen koaxial verlaufender konre mittels einer die benachbarten Rehrenden um@cbenden Dichtmanschette, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtmanschette aus einem dünnen, spiralförmig in zahlreichen Windungen auf beide Rohrenden aufgewickelten @and (3, 7, 9, 11) besteht, das mittels einer oder mehrerer Schellen (4, 5, 8, 14, 15) mit den zu verbind enden Ronren (1, zi, 6) verspannt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurcli gekennzeich-@et, daß das Band (3, 7, 9, 11) mit Zugspannung aufgewickelt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, uadurch gekennzeichnet, daß das Band (7, 9) mit einer in Rohrumfangsrichtung umlaufenden @rofilierung versehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Profilierung (10) wellenförmig ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das innere Bandende zumindest am einen Rohrende (2) sefesti@t ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das innere Bandende eine in einen Längsschlitz (1" des einer; Rohrendes (2) einsteckbare lasche (12) trägt.
7. 7. Vorricntung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da@ das abgeschrägt ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem de r vornergenenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtmanschette aus einem beschichteten Band besteht.
9. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n s e i c h n e t, daß die Dichtmanschette aus einem @etallband besteht.
10. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchek, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Dand etwa 0,1 mm stark ist.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schelle (15) zwei verspannbare, koaxiale, zylindrische Ringflächen (16, 17) aufweist, die durch ein radial außerhalb liegendes wellenprofil (18) federnd miteinander verbunden und gemeinsam durch eine Spannscnraube (19) versopannbar sind.
12. 12. Vorrichtung nach einem der verhergenenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Band (20, 25) abgewinkelte Längskanten (26, 27) aufweist und die damit umwickelten Rohrenden (21, 22, 28, 29) formgleich profiliert sind.
13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (20) mit in Umfangsrichtung laufenden wellen versehen ist und die jeweils entständigen wellen formschlüssig eine entsprechende Kröpfung (21a, 22a) der Rohrenden (21, 22) umgreifend.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkontur der Spannschellken (23, 24, 30, 31) auf das Bandprofil angepaßt ist.