DE29521691U1

DE29521691U1 - Biegsame Rohrverbindung für Abgasrohre

Info

Publication number: DE29521691U1
Application number: DE29521691U
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2005-12-01

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine biegsame Rohrverbindung für Abgasrohre nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Rohrverbindung ist mit DE 42 43 115 Al beschrieben. Bei dieser ist zur Erzielung einer unterschiedlichen Biegehärte in verschiedenen Ebenen ein Wellrohr als Verbindungselement vorgesehen, dessen Wellungen über den Umfang unterschiedliche Höhen aufweisen. Darüber hinaus hat das Verbindungselement einen abgeflachten Querschnitt. Eine solche Rohrverbindung setzt zwar einer Biegebeanspruchung in verschiedenen Ebenen unterschiedlichen Widerstand entgegen, sie gibt aber trotzdem in jeder Richtung elastisch nach, so daß in keiner Richtung über das Abgasrohr eine nennenswerte Kraft übertragen werden kann.

Die optimale Aufhängung von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen erfordert häufig weiches Nachgeben in bestimmten Achsrichtungen, wobei die Nachgiebigkeit in einigen Achsrichtungen gezielt gedämpft werden muß. Dies kann durch Ankopplung von Massen geschehen, wobei der über das Abgasrohr mit der Brennkraftmaschine verbundene Katalysator oder Schalldämpfer eine solche wirksame Masse sein kann. Dazu ist es aber erforderlich, daß die Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Katalysator bzw.

dem Schalldämpfer in einer Kopplungsrichtung längs des Abgasrohres starr und in den anderen Richtungen nachgiebig erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine dafür geeignete Rohrverbindung der gattungsgemäßen Art zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruches 1 gelöst.

Die Merkmale der weiteren Schutzansprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen auf.

Durch die Trennung der Aufgabe der Kraftübertragung von der der Abdichtung durch das Verbindungselement können sowohl die Kraftübertragung als auch die Abdichtung optimiert werden. Da die Kraftübertragung reduziert ist auf die Stäbe, die innerhalb der neutralen Biegezone verlaufen, kann neben einer sicheren Zug- und Druckkraft-Übertragung entlang der Achsen der Stäbe in jeder weiteren Richtung eine gezielte elastische Nachgiebigkeit erreicht werden. Das gilt sowohl für Biegung als auch für Torsion der Rohrverbindung. Die Möglichkeit der starren Übertragung von Zug- und Druckkräften ermöglicht die Anbindung der Masse des Katalysators oder des Schalldämpfers über das Abgasrohr an die Masse der Brennkraftmaschine und damit eine deutliche Beeinflussung des Schwingverhaltens der Brennkraftmaschine in ihrer Aufhängung durch Nutzung dieser Masse.

Mit der gezielten Anordnung der Stäbe kann die biegeneutrale Ebene der Rohrverbindung innerhalb weiter Grenzen festgelegt werden, so daß die Biegeachse z. B. auch außerhalb des Abgasrohres liegen kann. Dies kann für eine optimale Verlegung des Abgasrohres unter beengten Raumverhältnissen von Vorteil sein. Bei Anordnung von zwei

Stäben ist eine Biegeebene für die Rohrverbindung festgelegt. Ein Biegen in anderen Ebenen ist nicht möglich.

Bei Anordnung nur eines Stabes mit rundem Querschnitt kann die Rohrverbindung in allen Richtungen gebogen werden und auch in Torsionsrichtung nachgeben.

Bei Verwendung eines Stabes mit einem flachen Querschnitt kann die Biegehärte in senkrecht aufeinander stehenden Richtungen in gewünschter Weise variiert werden.

Bei Verwendung eines Wellschlauches oder eines Gliederschlauches als Verbindungselement kann die Rohrverbindung in begrenztem Maße auch Torsionsbewegungen des Abgasrohres ausgleichen. Bei Verwendung eines an beiden Enden fest mit den Enden der zu verbindenden Abgasrohre verbundenen Wellrohres ist die Rohrverbindung drehstarr.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen.

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Rohrverbindung;

Fig. 2: eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1;

Fig. 3

bis

Fig. 6: jeweils einen schematisierten Schnitt senkrecht zur Längsachse verschiedener Rohrverbindungen .

Zwei Rohrteile 1, 2 eines Abgasrohrs sind an den Rohrenden 3, 4 mit einem als Wellrohr ausgebildeten flexiblen Verbindungselement 5 verbunden, wobei das Verbindungselement 5 an den Rohrenden 3, 4 fixiert ist. Neben dem Ver-

bindungselement 5 sind bei der Rohrverbindung nach Fig. und 2 die Rohrteile 1, 2 mit zwei aus Federstahl bestehenden im Querschnitt runden Stäben 6 verbunden, die in ihrer Längsrichtung zug- und drucksteif sind, jedoch auf Biegebeanspruchung und Torsion elastisch nachgeben können. Die Stäbe 6 sind mit den Rohrteilen 1, 2 jeweils durch Schweißnähte 7 fest verbunden.

Die Verbindung zwischen den Rohrteilen 1 und 2 kann sich in einer die beiden Stäbe 6 einschließenden Ebene biegen, wobei sich sowohl die Stäbe 6 als auch das Verbindungselement 5 biegen. Soweit das Verbindungselement 5 als Wellrohr ausgebildet ist, können sich die Rohrteile 1 und 2 nicht gegeneinander verdrehen, da Wellrohre torsionssteif sind. Ist das Verbindungselement 5 jedoch als Wellschlauch oder Gliederschlauch ausgebildet, dann kann die Rohrverbindung auch bei Torsion elastisch nachgeben, indem sich dann die Stäbe 6 sowohl verdrehen als auch geringfügig verbiegen.

In Längsrichtung des Abgasrohres wird die Rohrverbindung jedoch nicht nachgeben, da die Stäbe 6 weder auf Zug noch auf Druck nachgiebig sind. Somit kann über eine solche Rohrverbindung eine erhebliche Kraft in Längsrichtung des Abgasrohres übertragen werden, die zur Ankopplung einer Masse an die Brennkraftmaschine genutzt werden kann.

Durch veränderte Anordnung der Stäbe 6 zu den Rohrteilen 1, 2 kann das Bewegungsverhalten der Rohrverbindung den Anforderungen leicht angepaßt werden.

Fig. 3 zeigt eine Rohrverbindung, die im wesentlichen der nach Fig. 1 und 2 entspricht. Diese Rohrverbindung kann sich, wie bereits ausgeführt, um eine durch die Mitte der Rohrteile 1, 2 verlaufende Achse 8 biegen und unter bestimmten Bedingungen auch verdrehen.

Fig. 4 zeigt eine Rohrverbindung, bei der zwei Stäbe 61 asymmetrisch zu den Rohrteilen 1, 2 angeordnet und befestigt sind. Diese Rohrverbindung kann sich um eine außerhalb der Rohrteile 1, 2 verlaufende Achse 9 biegen und ebenso wie die Rohrverbindung nach Fig. 3 auch verdrehen.

Die Rohrverbindung nach Fig. 5 weist nur einen Stab 62 auf, so daß sich diese Rohrverbindung in jeder Richtung biegen und bei Verwendung eines tordierbaren Verbindungselementes 5 auch begrenzt verdrehen kann.

Die Rohrverbindung nach Fig. 6 ist mit zwei Stäben 63 aus Flachbandmaterial versehen. Eine solche Rohrverbindung ermöglicht den Rohrteilen 1, 2 ein paralleles Ausweichen in einer Ebene, welche die Stäbe 63 einschließt. Biegen und Tordieren sind bei einer solchen Rohrverbindung nicht möglich.

Nach der Erfindung sind weitere Ausführungsbeispiele möglich. Allen gemeinsam ist, daß bei unterschiedlicher Bewegungsmöglichkeit eine axiale Nachgiebigkeit ausgeschlossen ist.

Claims

- 6 Schut zansprüche

1. Biegsame Rohrverbindung für Abgasrohre an einer insbesondere für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges genutzten Brennkraftmaschine, wobei die Rohre an ihren einander zugekehrten Enden mit einem an dem Rohrende fixierten flexiblen Verbindungselement verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem flexiblen Verbindungselement (5) ein oder mehrere zug- und drucksteife, jedoch biege- und torsionselastische fest mit den Rohrenden (3, 4) verbundene Stäbe (6, 61, 62, 63) vorgesehen sind, deren Mittenachsen in einer biegeneutralen Zone der Rohrverbindung verlaufen.

2. Biegsame Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stäbe (6, 61) in einer biegeneutralen Ebene angeordnet sind.

3. Biegsame Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stab (62) neben dem Verbindungselement (5) angeordnet ist.

4. Biegsame Rohrverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stäbe (6, 61, 62) einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen.

5. Biegsame Rohrverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stäbe (63) einen Querschnitt aufweisen, der in Biegerichtung ein gegenüber den anderen Richtungen geringeres Biegewiderstandsmoment haben.

i :

6. Biegsame Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stäbe (63) als Flachbandprofil ausgeführt sind.

7. Biegsame Rohrverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Verbindungselement (5) ein Wellrohr ist.

8. Biegsame Rohrverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Verbindungselement (5) ein Wellschlauch oder Gliederschlauch ist.