DE2710357C2

DE2710357C2 - Arrangement for the detachable, tight and elastically flexible connection of two pipes, in particular an exhaust line

Info

Publication number: DE2710357C2
Application number: DE19772710357
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing.(Grad.) 3300 Braunschweig Neumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1977-03-10
Publication date: 1984-01-19
Also published as: DE2710357A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der Anordnung nach dem Hauptpatent 26 23 520, deren Merkmale im Oberbegriff des Hauptanspruchs nochmals angegeben sind.The invention relates to a further development of the arrangement according to the main patent 26 23 520, the features of which are stated again in the preamble of the main claim are.

Die Anordnung nach dem Hauptpatent hat sich auch in den kritischen Fällen der Herstellung einer Verbindung zwischen den Rohren einer Abgasleitung als günstig erwiesen, d. h. von thermisch hoch beanspruchten Rohren, die besondere Anforderungen an die Ausgestaltung der Verbindung steilen. Die thermischen Beanspruchungen führen nämlich zur Korrosion der metallischen Bestandteile der Rohre und machen den Einsatz elastischer Materialien, wie sie üblicherweise für Dichtungen verwendet werden, unmöglich. Auf der anderen SeiteThe arrangement according to the main patent has also been used in the critical cases of establishing a connection proved to be advantageous between the pipes of an exhaust pipe, d. H. of thermally highly stressed Pipes that have special design requirements the connection steep. The thermal stresses namely lead to corrosion of the metallic components of the pipes and make the insert more elastic Materials such as those commonly used for seals are impossible. On the other hand

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UQII QtTCI UlC VCIUlIlUUIIg Z.VT I3VI1CII IWItIVlI VIIR.1 .TlUOpuil-Ieltung auf keinen Fall starr sein, well die Auspuffleitung die im Betrieb des Fahrzeugs auftretenden Erschütterungen, insbesondere auch Bewegungen der Brennkraftmaschine in Ihren Lagern, sowie die Wärmedehnung der einzelnen Bestandteile der Leitung aufnehmen muß. Das Alisführungsbeispiel des Hauptpäterits beschreibt eine allen diesen Gesichtspunkten Rechnung tragende Anordnung zur lösbaren, dichten und elastisch nachgiebigen Verbindung von zwei Rohren, wobei diese Rohre jeweils einen Kanal bilden, also einflutige Rohre darstellen. Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, die Erfindung nach dem Hauptpatent für den Einsatz bei mehrflutlgen Rohren so weiterzubilden, daß eine ausreichende Dichtheit zwischen den axial flutenden Kanälen auch bei Verschwenkungen der Rohre gewährleistet 1st.UQII QtTCI UlC VCIUlIlUUIIg Z.VT I3VI1CII IWItIVlI VIIR.1 .TlUOpuil- Ieltung under no circumstances should be rigid, because the exhaust pipe is subject to the vibrations that occur during operation of the vehicle, in particular movements of the internal combustion engine in its bearings, as well as the thermal expansion of the individual components of the pipe must take up. The general example of the main later describes an arrangement that takes all these aspects into account for the detachable, tight and elastically flexible connection of two pipes, these pipes each forming a channel, i.e., single-flow pipes. The invention is based on the object of developing the invention according to the main patent for use in multi-flow pipes in such a way that sufficient tightness between the axially flowing channels is ensured even when the pipes are pivoted.

Die Verbindung nach der US-PS 40 02 358 kann für die Lösung dieser Aufgabe kein Vorbild sein, da dort die Ineinandergreifenden konvexen bzw. konkaven Enden der Kanaltrennwände keine hinreichende Dichtheit bei Schwenkungen garantieren.The connection according to US-PS 40 02 358 can be used for Do not be a role model because the Interlocking convex or concave ends of the duct partition walls do not provide sufficient tightness Guarantee swiveling.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht In den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspn.ches; vorteilhafte Ausgestaltungen beschreiben die Unteransprüche.
Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 erwiesen, also die Anordnung aller oder Gruppen von Kanälen längs einer Achse die senkrecht zur Ebene des Hauptschwenkwinkels zwischen den Rohren verläuft, wobei diese Achse dann, wenn alle Kanäle längs dieser Achse angeordnet sind, in einer Längsschnittebene mit der Schwenkachse liegen wird. Betrachtet man wieder den bevorzugten Einsatzfall der Erfindung, nämlich im Rahmen der Auspuffleitung der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, so wird der Hauptschwenkwinkel im eingebauten Zustand der erfindungsgemäßen Anordnung in einer senkrechten Längsschnittebene durch das Fahrzeug liegen. Man wird dann also die verschiedenen Kanäle in einer zumindest annähernd horizontalen Ebene nebeneinander vorsehen.The inventive solution to the problem consists in the characterizing features of the Hauptanspn.ches; The subclaims describe advantageous refinements.
An embodiment of the invention according to claim 2 has proven to be particularly expedient, i.e. the arrangement of all or groups of channels along an axis which runs perpendicular to the plane of the main pivot angle between the tubes, this axis when all the channels are arranged along this axis, will lie in a longitudinal sectional plane with the pivot axis. If the preferred application of the invention is considered again, namely in the context of the exhaust line of the internal combustion engine of a motor vehicle, the main pivot angle in the installed state of the arrangement according to the invention will lie in a vertical longitudinal sectional plane through the vehicle. The various channels will then be provided next to one another in an at least approximately horizontal plane.

Im folgenden wird G.e Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeisplels erläutert, das auch weitere zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung aufweist. Die Flg. 1 und 2 zeigen zwei zueinander senkrechte Längsschnitte durch die erfindungsgemäße Anordnung, während Flg. 3 eine Draufsicht bezüglich Fig. 1 darstellt. Es handelt sich hier um die Verbindung zwischen zwei Rohren von Auspuffleitungen einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs; Im eingebauten Zustand liegt die Längsschnittebene der F i g. 1 horizontal, dagegen die Längsschnittebene der F ί g. 2 senkrecht.In the following, G.e invention will be explained with reference to the exemplary embodiment shown in the figures also has further expedient developments of the invention. The Flg. 1 and 2 show two mutually perpendicular Longitudinal sections through the arrangement according to the invention, while Flg. 3 is a plan view with respect to Fig. 1 represents. It is a matter of the connection between two pipes of one exhaust pipe Internal combustion engine of a vehicle; In the installed state, the longitudinal sectional plane of FIG. 1 horizontal, on the other hand, the longitudinal sectional plane of F ί g. 2 vertical.

'4C Die beiden Rohre 1 und 2 sind gemäß der Lehre nach dem Hauptpatent dadurch gegen die Umgebung dicht verbunden, daß eines der Rohre, nämlich das Rohr 1, mit der balligen Dichtfläche 3 hineinragt In die kegelförmige Gegendichtfläche 4 des anderen Rohres 2. Beide Rohre tragen an ihren einander zugekehrten Enden Flansche 5 und 6, die - %'gl. F! g. 3 - von vier Federklammem 7 bis 10 axial zusammengespannt werden. Wie Flg. I bezüglich der Federklammern 7 und 9 erkennen läßt, ragen die Federklammern mit ihren Enden T und 7" bzw. 9' und 9" in entsprechende Ausnehmungen auf den einander abgekehrten Seiten der Flansche 5 und 6 hinein und drücken die Flansche aufeinander zu Dadurch wird eine federnde, dichte Auflage der beiden Dichtflächen 3 und 4 auch dann erreicht, wenn die beider. Rohre 1 und 2 Schwenkbewegungen relativ zueinander ausführen, wie dies im normalen Fahrbetrieb durch Erschütterungen4C According to the teaching of the main patent, the two pipes 1 and 2 are tightly connected to the environment in that one of the pipes, namely pipe 1, protrudes with the convex sealing surface 3 into the conical counter-sealing surface 4 of the other pipe 2. Both pipes wear at their ends facing each other flanges 5 and 6, the -% 'gl. F! G. 3 - are clamped together axially by four spring clips 7 to 10. Like Flg. I can see with respect to the spring clips 7 and 9, the spring clips protrude with their ends T and 7 "or 9 'and 9" into corresponding recesses on the opposite sides of the flanges 5 and 6 and press the flanges towards each other resilient, tight support of the two sealing surfaces 3 and 4 also achieved when the two. Pipes 1 and 2 perform swiveling movements relative to one another, as in normal driving due to vibrations

Fahrzeugs in seinen elastischen Lagern der Fall 1st
Erfindungsgemäß sind die beiden Rohre 1 und 2 mehrfiutig, und zwar Ip. diesem Ausführungsbeispiel zweiflutig. Die beiden Kanäle im einen Rohr 1 sind mit 11 und 1Γ, die beiden Kanäle In dem anderen Rohr 2 mit 12 und 13 bezeichnet; zumindest Im Bereich der Verbindung fluchten die Kanäle In den beiden Rohren paarweise.Vehicle in its elastic mounts is the case
According to the invention, the two tubes 1 and 2 are multilayered, namely Ip. this embodiment has two flows. The two channels in one tube 1 are designated 11 and 1Γ, the two channels in the other tube 2 are designated 12 and 13; At least in the area of the connection, the channels in the two pipes are aligned in pairs.

An dieser Stelle sei eingefügt, daß, wie durch den Flansch 14 und die beiden Einzelrohre 15 und 16 angedeutet, unter Rohren Im Sinne der Erfindung auch relativ kurze Rohrstücke, nämlich In Gestalt der Teile 1 undAt this point it should be added that, as indicated by the Flange 14 and the two individual tubes 15 and 16 indicated, under tubes within the meaning of the invention also relatively short pieces of pipe, namely in the form of parts 1 and

2, zu verstehen sind. Natürlich bezieht sich die Erfindung auch auf Rohre längerer axialer Abmessung.2, are to be understood. Of course, the invention also relates to pipes of longer axial dimensions.

Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf zweiflutäge Rohre, vielmehr kann auch eine größere Anzahl von einzelnen Kanälen in jedem der Rohre vorgesehen sein.The invention is also not limited to double flow Pipes, but rather a larger number of individual channels can also be provided in each of the pipes.

Die beiden Kanäle 11, 11' und 12, 13 jedes Rohres liegen im eingebauten Zustand längs einer dann horizontalen Linie 17 nebeneinander, so daß die erfindungsgsmäße Anordnung auch nahe der Brennkraftmaschine eingebaut werden kann, da sie besonders geeignet ist zur einwandfreien Abdichtung auch bei verhältnismäßig großen relativen Schwenkbewegungen zwischen den beiden RohrenThe two channels 11, 11 'and 12, 13 of each pipe are in the installed state along a then horizontal Line 17 next to one another, so that the arrangement according to the invention is also installed near the internal combustion engine can be, since it is particularly suitable for proper sealing even with relatively large relative Pivoting movements between the two tubes

1 und 2 in senkrechten Ebene. Dabei liegt die Linie 17 in einer Ebene mit der Schwenkachse.1 and 2 in the vertical plane. The line 17 lies in one plane with the pivot axis.

Zur ausreichenden Abdichtung der Kanäle II, II' sowie 12, 13 gegeneinander weist die Trennwa./- :3 in dem einen Rohr 1 den konvexen Endherescn IV ^uf, der in einen konkaven Endbereich 20 der Trennwand 21 zwischen den Kanälen 12 und 13 des an^vs-n Rohres 2 hineinragt. Entsprechend der WandstS?'-.; der Trennwände 18 und 21 ist eine Abdichtung --fr Kanäle gegeneinander auch bei relativen Schwenkbeweguiigen der Rohre 1 undFor sufficient sealing of channels II, II ' as well as 12, 13 against each other, the dividing wa./-: 3 in the one tube 1 the convex end herescn IV ^ on, the protrudes into a concave end region 20 of the partition wall 21 between the channels 12 and 13 of the an ^ vs-n pipe 2. According to the wall? '- .; the partition walls 18 and 21 is a seal - for ducts against each other even with relative pivoting movements of the tubes 1 and

2 in der Ebene der Fig. 1 gewährleistet.2 in the plane of FIG. 1 guaranteed.

Auch bei einer größeren Anzahl von Kanälen wird man diese längs der Linie 17 nebeneinander anordnen. Es ist auch möglich, mehrere Gruppen von in dieser Weise nebeneinanderliegenden Kanälen in einer Richtung senkrecht zur Linie 17 in F ig. 3 vorzusehen. Auf jeden Fall wird damit eine Anordnung geschaffen, deren Ausdehnung längs der Linie 17 größer ist als in dazu senkrechten Richtungen. Zweck einer derartigen Anordnung ist die Ermöglichung möglichst großer relativer Schwenkbewegungen zwischen den Rohren 1 und 2 in einer Richtung, nämlich in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene. In dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispie! werden durch die Anordnung der Kanäle 11, 11' und 12, 13 längs der Linie 17 nebeneinander zumindest ungefähr rechteckförmige Flansche 5 und 6 erzielt, und die Federklammern 7 bis 10 sind so angeordnet, daß sie die kurzen Kanten dieser rechteckförmigen Flansche 5 und 6 übergreifen. Diese Anordnung der Federkiammern ist sowohl aus Platz- als auch aus Beanspruchungsgründen günstig. Man kann dann die Federklammern 7 bis 10 auch relativ weit zur Ebene de·· Linie 17, also zur Mittelebene, verset zen.Even with a larger number of channels, these will be arranged alongside one another along line 17. It it is also possible to have several groups of channels lying next to one another in this way in one direction perpendicular to line 17 in Fig. 3 to be provided. In any case, this creates an arrangement whose expansion along line 17 is greater than in directions perpendicular thereto. The purpose of such an arrangement is enabling the greatest possible relative pivoting movements between tubes 1 and 2 in one direction, namely in Fig. 1 perpendicular to the plane of the drawing. In the exemplary embodiment shown in the figures! will due to the arrangement of the channels 11, 11 'and 12, 13 along the line 17 next to one another, at least approximately rectangular Flanges 5 and 6 achieved, and the spring clips 7-10 are arranged so that they the short The edges of these rectangular flanges 5 and 6 overlap. This arrangement of the spring chambers is both inexpensive for reasons of space and stress. You can then use the spring clips 7 to 10 relatively far to level de ·· line 17, i.e. to the central level, offset Zen.

Bisher bekannte Gelenkverbindungen im Zuge von Auspuffleitungen sind einflutig. Daher war es bisher erforderlich, in Strömungsrichtung vor der Gelenkverbindung die verschiedenen Auspuffleitungen zusammenzuführen. Dies wiederum ergab eine ungünstige Lage der Verbindung, nämlich in relativ großer Entfernung von der Kippachse der Brennkraftmaschine. Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden, da sie eine Möglichkeit schafft, mehrflutige Rohre mittel· dner einzigen Verbindungsanordnung elastisch, dicht und beispielsweise für P.eparaturzwecke trennbar zu verbinden. Daher kann eines der beiden Rohre zugleich den Auspuffkrümmer an einer Brennkraftmaschine bilden.Hitherto known articulated connections in the course of exhaust lines are single-flow. So it was so far It is necessary to join the various exhaust lines in the direction of flow in front of the articulated connection. This in turn resulted in an unfavorable position of the connection, namely at a relatively great distance from the tilt axis of the internal combustion engine. This disadvantage is avoided by the invention, since it is a possibility creates multi-flow pipes in the middle of a single one Connection arrangement elastic, tight and for example Can be connected separately for repair purposes. Therefore, one of the two pipes can be the exhaust manifold at the same time form on an internal combustion engine.

VerständIVherweise ist ein nach der Erfindung ausgebildetes mehrflutiges Rohr auch zur Verbindung mit einem einflutigen Rohr einsetzbar.Understandably, one is designed according to the invention Multi-flow pipe can also be used for connection with a single-flow pipe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for the releasable, tight and resilient connection of two pipes for a flowing medium, in particular an exhaust pipe of a vehicle, at their mutually facing Ends of flanges are attached, of which one flange with an axial bearing a convex sealing surface Extension protrudes into a conical counter-sealing surface bearing axial receptacle of the other flange and on which spring clips seeking to reduce their distance attack with two each facing ends, both of which have recesses provided on opposite sides engage the flanges under pressure, according to patent 26 23 520, characterized in that at Formation of both tubes (1, 2) as multi-flow tubes with several channels (1 !, 11 '; 12, 13) the partition walls (IS) between the channels (11, 11') of the one Tube (1) with one in one through the main pivot angle! defined plane convex str> curved end region (19) into one in the same. Flat, concave, continuously curved end region (20) of the respectively assigned partition (21) between Channels (12, 13) protrude into the other tube (2).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that in the connecting area the channels (11, 11 '; 12, 13) in cross-section side by side longitudinally at least one axis (17) are arranged, which is perpendicular runs to the level of the main pivot angle between the tubes (1,2).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the flanges (5, 6) at least approximately the shape extends parallel to the AcI each (17) Have rectangles and encompassed by the spring clips (7 to 10) in the area of their short rare edges are.