DE2734983A1

DE2734983A1 - Auspuffleitung fuer eine ein fahrzeug antreibende brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2734983A1
Application number: DE19772734983
Authority: DE
Inventors: Walter Foerster; Wieland Dipl Ing Dr Holzhausen; Peter Schuettler
Original assignee: PFORZHEIM METALLSCHLAUCH
Current assignee: PFORZHEIM METALLSCHLAUCH
Priority date: 1977-08-03
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1979-02-08

Description

Auspuffleitung für eine ein fahrzeug
antreibende Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine aus metall bestehende Auspuffleitung für eine ein Fahrzeug antreibende Brennkraftmaschine mit elastischer Yalterung der Leitung und einem beweglichen Element im Verlauf der Leitung, wobei das bewegliche Element ein im Querschnitt mehrkantiger, ohne zusätzliche Dichtung aus einem profilierten metallband unter Verfalzen benachbarter Bandkanten gewickelter Agraffschlauch ist.
Bei derartigen beweglichen Leitungselementen geschieht die Verfalzung benachbarter Bandkanten dadurch, daß das Band irn wesentlichen .S-förmig profiliert wird, wobei in der bitte dieses Profils ein Steg entsteht, der später im wesentlichen radial zum leitungselement liegt, und wobei die '-laken benachbarter Randkanten in hintergreifenden Eingriff gebracht werden.
I)ie bekannten, im Querschnitt wchrkantigen leitungselemente sind aus fertigangstcyhnischen Gründen maximal zehnkantig. Sie können nicht genügend gasdicht sein, da es nicht geli.gt, die sich hintergreifenden Bandkanten zueinander genügend parallel zu wickeln und damit in enge Brühung zu bringen. rb hinaus können und sollen diese bekannten Leitungselemente Torsionsbewegungen zwischen ihren Anschlußenden nicht aufnehmen bzw. kompensieren, da durch die im Querschnitt kantige Ausbildung eine Verzahnung in Umfangsrichtung besteht, die noch dadurch verstärkt wird, da. es nicht gelingt, die über den Umfang geradlinigen eile zwischen den Kanten beim Wickeln wirklich gerade auszubilden. Vielmehr nehmen sie einen leichten Bogen an, der im übrigen mit Tjrsache für die oben erwähnte Undichtigkeit ist. Schließlich bereitet der Anschluß derartiger Leitungselemente mit mehrkantigem Querschnitt Schwierigkeiten, da die Anschlußteile, mit denen sie verbunden werden, in der Regel kreisrunden Querschnitt haben, von dem der Querschnitt der beweglichen Leitungselemente erheblich abweicht. Hier muß entweder vollige Undichtigkeit in Kauf genommen werden oder es muß zu fiilfskonstruktionen gegriffen werden, die eine Beseitigung oder husfüllung der Zwischenräume zwischen rundem und mehrkantigem Querschnitt bringen.
Bei solchen beweglichen Leitungselementen für Auspuffleitungen ist aber nun vielfach möglichst weitgehende Dichitgkeit über eine lange Detensdauer gefordert und außerdem die Fähigkeit, ii rikel bewegungen, Axialbewegungen, Lateralbewegungen allseitig gleichgut sowie Torsionsbewegungen in bestimmtem fane aufzunehmen, damit Schwingungen und Relativbewegungen zwischen nicht starr gelagertem Fotor einerseits und Auspuffleitung andererseits ausgeglichen werden. Um diese Forderungen zu erfüllen, muß man bisher zu Wellrohrstücken greifen. Ein solcher Fall ist beispielsweise in der bT-AS 2 256 718 beschrieben. Derartige Wellrohrstücke sind jedoch in der Regel zu steif und werden durch Torsion schnell zerstört und sie sind in der Herstellung teuer, stellen somit ein verhältnismäßig aufwendiges Bauteil dar.
Bei aus einem Band gewickelten Leitungselementen ist es allgemein noch bekannt, diese im kreisrunden Querschnitt zu wickeln. Dann sind sie aber fiir den vorliegenden Fall nicht anwendbar, weil sie Torsionsbelastungen nicht ohne die Gefahr des Aufspringens einzelner Windungen aufnehmen können, so daß von ihnen keine annähernd brauchbare Standzeit zu erwarten ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Äuspuffleitung der eingangs beschriebenen Art bezüglich des beweglichen Leitungselementes so auszubilden, daß winkelbeweglichkeit, Axialbeweglichkeit, Later]bewegliChkeit und Torsionsbeweglichkeit in ausreichendem aPe vorhanden ist, wobei das Leitungselement einerseits praktisch dicht und zum anderen leicht anschließbar sein soll und nicht der Gefahr unterliegt, daß einzelne Windungen unter Torsionsbelastung aufspringen. Das Leitungselement soll jedoch unter Beibehaltung der Technik des Wickelns aus einem Band wesentlich einfacher und billiger herstellbar sein als die genannten Wellrohrstücke.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bewegliche Leitungselement mindestens 15 untereinander gleiche und gleichmäßig über den Umfang verteiite Kanten aufweist, daß die Profilhöhe praktisch der vierfachen Banddicke entspricht, daß das Leitungselement im wesentlichen dicht gewickelt ist und daß das Leitungselement mit seinen Enden in stirnseitigen Ringkammern von im Querschnitt kreiszylindrischen Anschlußstutzen eingeschweißt oder eingeklebt ist.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß ein derartiges erfindungsgemäßes Leitungselement sämtliche aufgabengemäßen Forderungen zu erfüllen vermag. Dabei hat sich herausgestellt, daß ein bogenförmiger Verlauf der geradlinigen Umfangsteile des Querschnittes des Leitungselementes praktisch fcrtfillt, was walirscheinlich auf die bei den hier zur Diskussion stehenden TX,ennweiten verhältnismäßige KUrze dieser geradlinigen Teile zurückzuführen ist. Damit werden aber die ineinandergefalzten Bandkante genau parallel zueinander und können zu einer entsprechend gasdichten icklung führen.
da nunmehr viie Wirkung !ieo Falzes der i'tnAklnten .119 Labyrinthdichtung voll zur rTeltun kommt, was bisher nicht der Fall sein konnte.
Andererseits ergibt sich trotz der Mehrkantigkeit des Querschnittes des Leitungselementes eine ausreichende Torsionsbeweglichkeit, da durch die Vielzahl der Kanten der von deren angrenzenden Schenkeln eingeschlossene Winkel verhältnismäßig gro wird (nahe bei 1800 liegt), so daß die eingangs genannte Verzahnungswirkung herabgesetzt ist, ohne daß damit die Gasdichtigkeit des Leitungselementes in Frage gestellt wäre.
Denn man muß sich vorstellen, daß sich über eine bestimmte Länge des Leitungselementes bei der Zahl der damit erreichten Bandwicklungen multipliziert mit der kantenzahl jeder Wicklung zwischen den Enden des Leitungselementes soviele anten ergeben, daß bei nur ganz geringfügiger Torsionsbeweglichkeit an jeder Kante die Summe eine ausreichende Torsionsbeweglichkeit der Enden des Leitungselenientes gegeneinander ergibt.
Auch hat sich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Leitungselement genügende Axial- und Ar.gularbeweglichkeit hat, also keine Verspannung der an es grenzenden Teile der Auspuffleitung herbeiführt, so daß über das Leitungselement auch Schwingungen nicht weitergehen, von diesen vielmehr geschluckt werden.
Schließlich ist durch die hohe Kantenzahl des Querschnittes des Leitungselementes eine so weitgehende Annäherung an einen kreisrunden Querschnitt erreicht, daß die Anschlußverbindung des Leitungselementes mit im Querschnitt kreisrutiden Stutzen ohle besondere ttaßnahmen in der erfinduiW'sßeflIäÜ gekennzeichneten Weise möglich ist.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß die Kantenzahl des Querschnittes des beweglichen l.eitungselementes 18 bis 20 beträgt.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das Verhältnis der unprofilierten Bandbreite des beweglichen Leitungselementes zu dessen Innendurchmesser 1:2,5 bis 4 beträgt und daß das Verhältnis der Banddicke zur unprofilierten Bandbreite 1:40 beträgt.
Schließlich ist es zweckmäßig, daß die Enden des Leitungselementes je auf ein im Durchmesser verjüngtes Ende eines den Anschlußstutzen bildenden Rohrstücks aufgeschoben sind, daß die Enden des Leitungselementes von einem zvlindrischen Rind eng amgeben sind und daß Rohr, Ring und Leitungselement im Bereich der Stirnkante des beitungselementen @ur@ eine gemeinsame Schweißnacht miteinander verbunden sind. Hier kann jedoch auch von der Möglichkeit debrauch genacht werden, Rohr, hin. und Leitungselement im Bereich der Stirnikante des Leitungselementes radial miteinander zu verpressen.
weitere Lerkinale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeicnnung, auf der ein Leitungselement nach der Erfindung dargestellt ist. in der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht des Leitungselementes, teilweise geschnitten und Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein durch Wickeln eines Bandes hergestelltes bewegliches Leitungselement 1, das im Querschnitt mehrkantig ausgebildet ist. wie an Fig. 2 abzuzählen, beträgt die Zahl der Kanten 2 über den Umfang 18. Das leitungselement 1 ist mit seinen Enden auf Rohrstücke 3, 4 aufgesetzt und dort von zylindrischen Ringen 5, 6 umgeben, wobei dann Leitungselement 1, Rohrstücke 3, 4 und Ringe 5, 6 je durch eine Schweißnaht 7, 8 miteinander gasdicht verbunden sind.
Das Leitungselement 1 ist durch Wickeln eines Bandes entstanden, wobei benachbarte Bandkanten miteinander verfalzt sind und zwischen den nebeneinanderliegenden Falzen nur im wesentlichen sich radial erstreckende Stege 9 verbleiben.
Der Verlauf der ranten 2 ist so gelegt, daß er im wesentlichen senkrecht auf dem Verlauf der Bandkanten steht bzw. mit der Achse des leitungselementes einen Winkel von etwa 50 einschließt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Aus metall bestehende Auspuffleitung rür eine ein Fahrzeug antreibende Brennkraftmaschine mit elastischer Halterung der Bettung und einem beweglichen Element im Verlauf der Leitung, wobei das bewegliche lement ein im *uerschnitt mehrkantiger, ohne zusätzliche wichtung aus einem profilierten metallband unter Verfalzen benachbarter Bandkanten gewickelter Agraffschlauch ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Leitungselement (1) mindestens 15 untereinander gleiche und gleichmäßig über den ''mfang verteilte kianten (2) aufweist, daß die Profilhöhe praktisch der vierfachen Eanddicke entspricht, daß das Leitungselement im wesentlichen dicht gewickelt ist und daß das Leitungselement mit seinen Enden in stirnseitigen Ringkammern von im Querschnitt kreiszylindrischen Anschlußstutzen (3, 5, 4, 6) eingeschweißt oder eingeklebt ist.
2. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeidhnet, daß die Zahl der wanten (2) des wuerscimittes des beweglichen Leitungselementes (1) 18 bis 20 beträgt.
3. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der unprofilierten Bandbreite des beweglichen Leitungselementes (i) zu dessen Innendurchmesser 1:2,5 bis 4 beträgt.
4. Auspuffleitung nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Banddicke zur unprofilierten Bandbreite 1:40 beträgt.
5. Auspuffleitung nach einem der vorhergehenden Ansprtiche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leituxigselement (1) aus einem Edelstahlband gewickelt ist.
6. Auspuffleitung 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 Enden des Leitungselementes (1) je aut ein im Durchmesser verjüngtes Ende eines den Anschlußstutzen bildenden Rohrstückes (3, 4) aufgeschoben sind, daß die Enden des Leitungselementes von einem zylindrischen Ring t5, 6) eng umgeben sind und daß Rohr, Hing und ieitunselement im Bereich der Stirnkante des Leitungselementes durch eine gemeinsame Schweißnaht (7, 8) miteinander verbunden sind.
7. Auspuffleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Kanten (2) im wesentlichen senkrecht zum Verlauf der Kanten des das Leitungselement (1) bildenden Bandes bzw. unter Einschluß eines Winkels von etwa 50 zur Achse des Leitungselementes ist.