DE29708669U1 - Vorrichtung zur Abdichtung einer Gelenkverbindung in einer Rohrleitung, insbesondere einer Abgasleitung - Google Patents

Vorrichtung zur Abdichtung einer Gelenkverbindung in einer Rohrleitung, insbesondere einer Abgasleitung

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Description

&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/9 7 -
K.A.T Entwicklungsgesellschaft 08.05.1997
für Abgasreinigung und
Thermographie mbH
71522 Backnang
Vorrichtung zur Abdichtung einer Gelenkverbindung in einer
Rohrleitung
Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Abdichtung einer Trennfuge zwischen Gleit flächen einer Gelenkverbindung von zwei Rohrleitungsabschnitten einer Rohrleitung mittels eines Dichtelementes, das die Trennfuge nach außen abdichtet.
Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der EP 0 226 573 A2 bekannt. Dabei ist die Trennfuge zwischen den Gelenkelementen mittels eines elastischen Dichtringes abgedichtet. Von Nachteil ist, daß der elastische Dichtring nicht geeignet ist, extremen Temperatur- und Schwingungsbeanspruchungen auf Dauer standzuhalten, weshalb eine derartige Abdichtung keinesfalls als Dichtelement in einer Abgasleitung eines Fahrzeuges eingesetzt werden kann.
Ferner ist aus der DE 44 55 550 Al eine Gelenkverbindung für eine Abgasleitung eines Fahrzeuges bekannt, welche aus zwei Rohrleitungsabschnitten besteht, die durch sphärisch gestaltete Gelenkelemente winkelbeweglich verbunden sind. Dabei werden die Gelenkelemente mit ihren Gleitflächen mittels Scheibenfedern und Klammern in gleitender Anlage gehalten. Bei dieser Gelenkverbindung soll die Abdichtung durch die mittels Federkraft unter Vorspannung aneinanderliegenden Gelenkelemente erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Gelenkverbindungen derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln eine dauerhafte Abdichtung der Trennfuge zwischen den Gelenkelementen erreicht wird.
&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/97-
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Metallmanschette wird die Trennfuge überbrückt und damit eine unmittelbar dichte Verbindung zwischen den Rohrleitungsabschnitten hergestellt, ohne daß hierdurch die Beweglichkeit der Gelenkverbindung eingeschränkt ist, Ferner ist von Vorteil, daß die Funktionsfähigkeit der Gelenkverbindung weder durch die Temperatur noch durch Druckpulsationen des Fördermediums beeinträchtigt wird; weshalb die erfindungsgemäße Lösung besonders für den Einsatz in Abgasleitungen von Fahrzeugen mit einem Antrieb durch Brennkraftmaschinen geeignet ist.
Eine besonders fertigungsgerechte Lösung für die dichte Befestigung der Metallmanschette an den Rohrleitungsabschnitten wird durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 erzielt.
Gemäß der Ausführung nach Anspruch 7 kann die Metallmanschette die Trennfuge in vorteilhafterweise auch außen umschließen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung, in der verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausführlich beschrieben sind, entnommen werden.
Es zeigen:
Fig 1 im Querschnitt eine Gelenkverbindung mit unmittelbar sich berührenden Gelenkelementen und mit Anordnung der Metallmanschette auf der Rohrinnenseite;
Fig. 2 im Querschnitt eine Gelenkverbindung mit nur einem an einem Dichtring anliegenden sphärischen Gelenkelement und Anordnung der Metallmanschette auf der Rohrinnenseite;
Fig. 3 im Querschnitt eine Gelenkverbindung gemäß Fig. 1, jedoch mit einem Dichtband zwischen den Gleitflächen der Gelenkelemente ;
Fig, 4 im Querschnitt eine Gelenkverbindung gemäß Fig. 2, jedoch mit Anordnung der Metallmanschette an der Außenseite der Gelenkelemente;
Fig. 5 im Querschnitt eine Gelenkverbindung, mit Abstützung der Gelenkelemente an einem Gleitring, einer Anordnung der Metallmanschette auf der Rohrinnenseite sowie deren Befestigung an der Rohraußenseite;
Fig. 6 im Querschnitt eine Gelenkverbindung gemäß Fig. 5 jedoch mit einer Führung des Faltenrohrabschnittes auf einem Rohrendstück;
Fig. 7 im Querschnitt eine Gelenkverbindung gemäß Fig, 5 mit Anordnung der Metallmanschette auf der Rohrinnenseite und mit deren Befestigung unmittelbar an den Gelenkelementen,
In Fig. 1 ist mit 1 eine Gelenkverbindung zur winkelbeweglichen Verbindung zweier Rohrleitungsabschnitte einer Rohrleitung bezeichnet. Die nur strichpunktiert dargestellten Rohrleitungsabschnitte der weiter nicht gezeigten Rohrleitung sind mit 2 und 3 bezeichnet. Bei der Rohrleitung handelt es bevorzugt um eine Abgasleitung einer Brennkraftmaschine. Die Verwendung der Rohrleitung zur Förderung anderer Medien ist gleichfalls denkbar.
Die Gelenkverbindung umfaßt zwei Gelenkelemente 4 und 5. Jedes Gelenkelement 4,5 besteht aus einer rohrförmigen Verbindungsmuffe &dgr;,7, die in einen sphärisch bzw. kugelförmig erweiterten Teil 8,9 übergeht. Dabei überlappt der erweiterte Teil 8 den erweiterten Teil 7, wobei der Teil 8 mit einer inneren Gleitfläche 10 an einer äußeren Gleitfläche 11 des Teils 9 unter Bildung einer Trennfuge 12 anliegt. Zwei miteinander verklammerte und an den Teilen 8,9 abgestützte Scheibenfedern 13 und
&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/9 7-
14 sorgen dafür, daß die Gelenkelemente 4 und 5 mit ihren Gleitflächen 10 und 11 unter Vorspannung aneinanderliegen, Der Aufbau dieser Scheibenfedern ist aus der DE 44 55 550 A2 bekannt .
Insbesondere bei der Förderung von Abgas können in der Gelenkverbindung 1 innerhalb der Trennfuge 12 infolge von Temperatur- und Druckbeanspruchungen sowie von außen auf die Rohrleitung einwirkende Beanspruchungen Undichtigkeiten entstehen. Um diese Undichtigkeiten dauerhaft zu vermeiden, ist die Trennfuge 12 gemäß der Erfindung durch eine Metallmanschette 15 zum nach innen zum Rohrquerschnitt hin abgedeckt.
Die Metallmanschette 15 umfaßt einen Faltenrohrabschnitt 16, durch den die kardanische Beweglichkeit der Gelenkverbindung 1 erhalten bleibt und seitliche Rohrstutzen 17, 18 über welche der Faltenrohrabschnitt 16 mit den Gelenkelementen 4 und 5 verbunden ist,
Gemäß Fig. 1 sind die Gelenkelemente 4 und 5 getrennt von den Rohrleitungsabschnitten 2 und 3 hergestellt und auf die benachbart liegenden Enden der Rohrleitungsabschnitte zusammen mit den Rohrstutzen 17,18 außen aufgeschoben und durch Schweißen, Löten und ggf. Kleben mit diesen dicht verbunden. Selbstverständlich ist es denkbar, daß die Gelenkelemente 4,5 unmittelbar aus den Rohrleitungsabschnitten 2,3 durch Anformen hergestellt sind.
Fig, 2 zeigt eine Gelenkverbindung 19 zur gelenkigen Verbindung zweier Rohrleitungsabschnitte 20, 21 mit einem Gelenkelement 22 am Rohrleitungsabschnitt 20 und einem Gleitring 23 am Rohrleitungsabschnitt 21. Der Gleitring 23 ist auf das Ende des Rohrleitungsabschnittes 21 aufgeschoben und stützt sich an einem angestauchten Flanschring 24 axial ab. Der Gleitring besitzt eine kugelförmig gestaltete Oberfläche 25, gegen die das Gelenkelement 22 mit seiner Gleitfläche 26 durch den Scheibenfeder-
&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/9-7
verband 27 verspannt ist, wobei die Trennfuge 28 durch die Metallmanschette 29 zum Rohrquerschnitt hin abgedichtet ist. Die Metallmanschette 29 ist dabei mit dem Faltenrohrabschnitt unmittelbar an der Stirnseite des Rohrleitungsabschnittes 21 und mit einem Rohrstutzen 29a am Rohrleitungsabschnitt 20 dicht durch Preßsitz, Schweißen, Löten oder ggf. Kleben befestigt.
Die Ausführung gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 nur darin, daß in der Trennfuge 12 ein Gleit- und Dichtband 30 eingesetzt ist. In den Fig. 1 und 3 sind deshalb gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Gelenkverbindung der Fig. 4 ist baugleich mit derjenigen von Fig. 2. Verschieden ist die Anordnung der Metallmanschette 29, welche gemäß Fig. 4 die Trennfuge 12 außen abdeckt. Auch hier sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß Fig. 5 besteht die Gelenkverbindung 31 aus zwei kugelförmig aufgeweiteten Gelenkelementen 32 und 33, die mit ihren Verbindungsmuffen 34,35 auf den jeweils zu verbindenden Rohrleitungsabschnitten 36,37 aufgesetzt sind. Beide Gelenkelemente 32, 33 werden von einem Scheibenfederverbund 38 gegen die kugelförmig gestaltete Oberfläche eines Dicht- und Gleitringes 39 gedrückt und in Verbindung gehalten. Die zwischen den Gelenkelementen 32,33 und dem Gleitring 39 liegende Trennfuge 40 ist zum Rohrquerschnitt hin durch eine Metallmanschette 41 abgedeckt, Wie bei Fig. 1 sind die beiden Rohrstutzen 42 und 43 der Metallmanschette 41 zwischen den Verbindungsmuffen 34,35 plaziert und zusammen mit diesen an den Rohrleitungsabschnitten durch Schweißen, Löten und ggf. Kleben dicht verbunden.
Die Ausführung der Fig. 5 entspricht bis auf die unmittelbare Befestigung der Metallmanschette 41 an den Gelenkelementen 32, 33 derjenigen aus Fig. 5, weshalb beide Ausführungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/9 7
Die Ausgestaltung der Fig. 7 entspricht hinsichtlich der Bauelemente derjenigen aus Fig. 5, weshalb gleiche Bauelemente beider Ausführungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Abweichend von Fig. 5 ist bei der Gelenkverbindung 31 das Gelenkelement 33 mit Abstand vom Rohrende des Rohrleitungsabschnittes 37 angeordnet. Das hierdurch gebildete freie Rohrendstück 42 dient zur Führung des Faltenrohrabschnittes 43 der Metallmanschette 41.

Claims (7)

&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/9 7 K.A.T Entwicklungsgesellschaft 08.05.1997 für Abgasreinigung und Thermographie mbH 71522 Backnang Schutzansprüche
1. Vorrichtung zur Abdichtung einer Trennfuge zwischen Gleitflächen einer Gelenkverbindung von zwei Rohrleitungsabschnitten einer Rohrleitung mittels eines Dichtelementes, das die Trennfuge nach außen abdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement als Metallmanschette (15, 29, 41) ausgebildet ist,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschette (15, 41) aus zwei glatten Rohrstutzen (15,17, ) mit einem dazwischenliegenden Faltenrohrabschnitt () besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschette (15,2941) mit dem Faltenrohrabschnitt die Trennfuge (12,28,40) innen zum fluidführenden Rohrquerschnitt abdeckt, während die Rohrstutzen (2,3,29a,42,43) innerhalb der Rohrleitungsabschnitte (2,3,20,36,37) liegend mittels Preßsitz, Schweißen, Kleben oder Löten befestigt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschette (29) mit nur einem Rohrstutzen (29a) ausgebildet ist, wobei der Rohrstutzen (29a) an der Rohrinnenwand eines Rohrleitungsabschnittes (20) und der Faltenrohrabschnitt am anderen Rohrleitungsabschnitt (21) dichtend befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Gelenkverbindung, welche aus sphärisch aufgeweiteten Gelenke-
&Kgr;&Agr;&Tgr; 1/97
lementen an den Rohrleitungsabschnitten besteht, die wechselseitig mit einer außen- und innenliegenden Gleitfläche unter Bildung der Trennfuge gleitend aneinanderliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (4,5,22,32,33) getrennt von den Rohrleitungsabschnitten (2,3,20,21,36,37) hergestellt und Verbindungsmuffen (6,7,34,35) aufweisen, welche auf die Rohrleitungsabschitte (2,3,20,21,36,37) außen aufgeschoben sind, wobei die Rohrstutzen (17,18,29a,42,43) zwischen den Rohrleitungsabschnitten (2,3,20,21,36,37) und den Verbindungsmuffen (6,7,34,35) angeordnet sind und wobei die Verbindungsmuffen (6,7,34,35) zusammen mit den Rohrstutzen (17,18,29a,42,43) mittels Preßsitz, Schweißen, Kleben oder Löten an den Rohrleitungsabschnitten befestigt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenkelement (33) auf einem Rohrleitungsabschnitt (37) mit Abstand vom Rohrende und das andere Gelenkelement (32) am anderen Rohrleitungsabschnitt (36) unmittelbar auf dessen Rohrende angeordnet ist und daß der Faltenrohrabschnitt (43) auf dem Rohrendstück (42) geführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmanschette (29) die Trennfuge (28) außen abdeckt.
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