DE3219360C2

DE3219360C2 - Flexibles Leitungselement für pulsierende Strömungen mit einem Wellrohr

Info

Publication number: DE3219360C2
Application number: DE19823219360
Authority: DE
Inventors: Helmut 5870 Hemer Schweizer
Original assignee: Witzenmann GmbH
Current assignee: Witzenmann GmbH
Priority date: 1982-05-22
Filing date: 1982-05-22
Publication date: 1985-11-21
Also published as: DE3219360A1

Abstract

Es wird ein flexibles Leitungselement in Form eines Wellrohres für pulsierende Strömungen angegeben, wie es beispielsweise für die Abgasleitungen von Brennkraftmaschinen Verwendung findet, wobei das Wellrohr vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Metall besteht und wenigstens über einen Teil seiner Längserstreckung unter Freilassung der Anschlußbereiche einen Mantel aus einem metallenen Geflecht, Gewebe, Gestricke oder einem mit Durchbrechungen ausgestatteten Blech aufweist, der der Kontur der Wellen des Wellrohres wenigstens entlang der betroffenen Wellenflanken folgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement nach der Gattung des Hauptanspruches.

Derartige Leitungselemente sind durch das DE-GM 81 37 649 bekannt. Dabei geht im bekannten Falle der Mantel unter Einschluß wenigstens eines Teiles des ungewellten Rohrstutzens bis zu einem Teil des gewellten Abschnittes und ist als vollwandiger Mantel ausgebildet. Die Aufgabe dieser bekannten Lösung besteht darin, dem Wellrohr die Eigenschaft als Klangkörper mit relativ langem Nachhalleffekt zu nehmen, so daß er bei Schwingungsanregung nicht als störender Schallerreger in Erscheinung tritt. Die bekannte Lösung führt jedoch bei dem aufgeformten Mantel dazu, daß sich im Laufe des Betriebes durch unterschiedliche Wärmedehnung — das Wellrohr ist von innen stark erwärmt, während der Mantel von außen gekühlt ist — der formschlüss'ige Verbund zwischen Wellrohr und Mantel lockert, so daß hier gegenseitige Relativbewegungen und damit Geräuschbildung möglich wird. Außerdem grenzt im bekannten Falle der Mantel das Wellrohr in seiner funktionsgewollten Bewegungsfreiheit ein. Auch ergibt sich zwischen Wellrohr und Mantel ein Raum, in den korrosionsverursachende Substanzen von außen eindringen können, die dann praktisch keine Möglichkeit zum Entweichen mehr haben. Schließlich führt die bekannte Lösung zu einer relativ schweren Bauform bei hohem Materialaufwand.

Insgesamt stellt also in diesem bekannten Falle der in sich steife Mantel praktisch eine Bewegungsblockierung für das Wellrohr dar, wobei das unterschiedliche wärmedehnungsbedingte Dehnungsverhalten zu Dehnungsbrüchen führen kann und außerdem die Gefahr eines Wärmestaus zwischen Wellrohr und Ummantelung besteht.

Durch das DE-GM 79 05 194 ist eine Bauform bes kannt bei der schwingungs- und geräuschdämpfende Mitte! in Form von Ringen aus Gummi oder Kunststoff auf das Wellrohr aufgesetzt sind, wobei jedoch an dem Wellrohr zylindrische Teile ausgebildet werden müssen, insofern also die gleichförmige Ausbildung des Wellrohres unterbrochen bzw. gestört ist Durch diese Unterbrechungen ist die axiale und angulare Beweglichkeit des Wellrohres eingeschränkt, was zu einer Vergrößerung der für den jeweiligen Einsatzfall erforderlichen Wellrohrlänge führt

Die DE-OS 26 55 091 befaßt sich mit einer besonderen Gestaltung eines Wellrohres, wobei zwischen den Anschlußenden ein Geflechtsschlauch befestigt ist, der die Außenwellen des Wellrohres berührend dieses überspannt Dieser Geflechtsschlauch dient in erster Linie der Aufnahme von Axialkräften bzw. Axialbewegungen, wobei als Nebenwirkung eine gewisse Schwingungsdämpfung für das Wellrohr dadurch entsteht, daß das Wellrohr innerhalb des geradlinigen Geflechtsschlauches schwingt und durch die damit verbundenen Reibungen ein schwingungsdämpfender Energieverzehr auftritt. Das führt jedoch dazu, daß Verschleiß an den Wellenbergen des Wellrohres nicht auszuschließen ist, was zu B: uchstellen führen kann.

In der DE-OS 30 18 240 wird ein mehrlagig aus einem Metallgewebe gewickeltes Wellrohr für eine Abgasleitung beschrieben. Dieses Wellrohr ist nicht gasdicht und birgt die Gefahr in sich, sich bei den betriebsbedingten Schwingungsbeanspruchungen oder bei Beschädigung von außen aufzulösen.

Schließlich ist durch die US-PS 36 26 988 ein Kunststoffbalg mit einer metallischen Umstrickung bekannt, die aber nur der mechanischen Formstabilität und Festigkeit dient.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs beschriebene Leitungselement in bezug auf eine höhere Geräuschdämpfung zu verbessern, ohne daß dabei die Flexibilität des Leitungselementes nennenswert beeinträchtigt wird. Außerdem sollen durch die erfindungsgemäße Lösung die Herstellungskosten bei einfaehern Fertigungsaufwand herabgesetzt sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet eine feste Verbindung zwischen ungewelltem und gewelltem Abschnitt des Wellrohres, was zunächst grundsätzlich dazu führt, daß keine Bewegungsbehinderung zwischen Wellrohr und Mantel vorhanden ist. Außerdem führt die erfindungsgemäße Lösung dazu, daß der das Wellrohr umgebende Mantel vermöge seiner Struktur einen Wärmestau nicht auftreten lassen kann, was gleichermaßen für die Ansammlung von Verunreinigungen zwischen Wellrohr und Mantel gilt, da letztere an jeder Stelle immer wieder abgetragen werden können.

Darüber hinaus ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Ummantelung innerhalb des Materials des Mantels eine Vernichtung von Bewegungsenergie durch innere Reibung, ohne daß es dazu Relativbewegungen zwischen Wellrohr und Mantel bedürfte. Eine Einschränkung der Bewegung des Wellrohres durch den Mantel ist nicht gegeben und es ist durch die Verhinderung eines Wärmestaues eine Erhöhung der thermischen Belastbarkeit des Wellrohres festzustellen. Durch die Verwendung eines Gestrickes ist sichergestellt, daß sich die

Ummantelung auch bei örtlicher Beschädigung nicht vom Wellrohr löst Insgesamt ergibt sich, daß die Flexibilität des Wellrohres durch die Ummantelung nicht beeinträchtigt ist auch hinsichtlich des wärmebedingten Dehnungsverhaltens, und daß korrodierende Einflüsse ausgeschaltet sind. Schließlich ist die Aufbringung der erfindungsgemäßen Ummantelung dur.'h deren leichte Verformbarkeit problemlos und ein Abheben der Ummantelung vom Wellrohr tritt nicht auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 6.

Der Gegenstand der Erfindung ist aus aer nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen näher ersichtlich, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein WelJrohr mit zylindrischen Anschlußstutzen und

Fig.2 ein Wellrohr mit einem zylindrischen Anschlußstutzen und einem Anschlußflansch.

Gemäß Fig. 1 hat ein Wellrohr 1, in diesem Falle ein ringgewelltes Rohr, zylindrische Anschlußstutzen 2, 3, mit denen es innerhalb einer Abgasleitung als Leitungselement eingesetzt ist. Das Wellrohr 1 besteht aus einem korrosionsbeständigen Metall.

Auf der Seite des Anschlußstutzens 2 liegt der Abgaszutritt Hier ist außerhalb bzw. neben dem Anschlußstutzen 2 das Wellrohr 1 von einem Drahtgestricke 4 umgeben, das der Außenkontur des Wellrohres 1 eng anliegt und sich über etwa ein Drittel der gewellten Länge des Rohres 1 erstreckt Die Aufbringung des Gestrickes 4 kann erfolgen, bevor das Wellrohr 1 aus einem glattwandigen Rohr mittels bekannter Techniken geformt wird, wobei dann das Gestricke gleichzeitig die Form des Wellrohres miterhält. Es besteht aber auch die Möglichkeit, bei einem bereits fertiggestellten Wellrohr 1 anschließend einen Gestrickemantel 4 überzuschieben und in die Wellenform des Wellrohres 1 zu bringen.

Fig.2 zeigt eir abgewandeltes Wellrohr 5 dadurch, daß einmal auf der Strömungszutrittsseite ein Anschlußflansch 6 vorgesehen ist und auf der Strömungsaustrittsseite ein Anschlußstutzen 7. Außerdem ist das Wellrohr gemäß F i g. 2 so gedacht, daß es über seine gesamte Länge mit einem Drahtgestricke 8 umgeben ist, wobei jedoch wiederum, wie auch bei Fig. 1, die Ummantelung mit dem Gestricke erst mit der Wellung beginnt, also die Anschlußbereiche von der Ummantelung nicht erfaßt sind.

Anhand der Fig. 2 läßt sich leicht vorstellen, daß die Ummantelung 8 sich je nach den Erfordernissen des Einzelfalles von beiden Enden des Wellrohres aus nur über einen Teil dessen Länge erstreckt Ebenso läßt sich vorstellen, daß ein Längenabschnitt des Gestrickes 8 nur etwa im Bereich der Mitte der Längserstreckung des Wellrohres angeordnet ist, weil sich beispielsweise herausgestellt hat, daß dort eine besondere Gefahr des Aufschaukeins von Schwingungsinduktionen besteht, die sich nun durch die erfindungsgemäße »Mehrwandigkeit« dämpfen und damit verhindei η läßt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flexibles Leitungselement für pulsierende Strömungen, bestehend aus einem mit endständigen Anschlußstutzen versehenen metallischen Wellrohr, insbesondere einem Wellrohr aus korrosionsbeständigem Metall, wobei auf das Wellrohr über wenigstens einen Teil seiner Längserstreckung ein metallischer Mantel der Kontur der Wellen des Wellrohres folgend aufgeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ausschließlich auf die Wellen des Wellrohres (1,5) aufgebrachte Mantel aus einem metallischen Gestricke (4,8) besteht

2. Leitungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (8) sich über die gesamte gewellte Länge des Wellrohres (5) erstreckt

3. Leitungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (4) sich über die ersten Wellen auf der Strömungszutrittsseite des Wellrohres (1) erstreckt

4. Leitungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel sich über den Bereich der Längsmitte des Wellrohres erstreckt.

5. Leitungselement nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (4) sich wenigstens über ein Drittel der gewellten Länge des Wellrohres (1) erstreckt.

6. Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel in Längsrichtung des Wellrohres in mehrere mit gegenseitigem Abstand angeordnete Abschnitte aufgeteilt ist.