DE3226551A1 - Vorrichtung und verfahren zum zusammenklemmen von zwei rohren - Google Patents

Description

• Bisher bestand beim Verbinden zweier teleskopisch
• ineinandergreifender Rohre, z. B. der Auslaß eines Schalldämpfers und das entsprechende Auspuffrohr eines Fahrzeugs, obwohl nicht hierauf beschränkt, das Problem des sicheren Befestigens der Rohre miteinander an ihrer Überlappung und gleichzeitig des Herstellens einer Dichtung der zusammengesetzten Rohre und des Befestigens der Klemmvorrichtung am äußeren Rohr.
• Es sind verschiedene Arten von Klemmvorrichtungen zum Verbinden der Rohre miteinander an deren Überlappung verwendet worden. Die Schwierigkeit bei jetzigen Rohrklemmvorrichtungen ist die, daß sie keine gute mechanische Sperre zwischen den Rohren ergeben und auch keine gute Dichtung zwischen den Rohren gewährleisten, die das Austreten von Abgasen in die Atmosphäre verhindern, und auch keine gute Sperre zwischen der Klemmvorrichtung und den Rohren liefern.
• Bisher bestand die Klemmvorrichtung beim teleskopischen Zusammensetzen des Ausgangs eines Schalldämpfers oder eines katalytischen Wandlers und des entsprechenden angreifenden Auspuffrohres eines Fahrzeugs aus zwei nicht-symmetrischen Teilen, die meistens eine Reibungssperre zwischen sich überlappenden Rohren aufweisen und gewöhnlich das Aufziehen und Festziehen der Klemmteile durch Schrauben und Muttern erfordern. Bisher lösten sich eventuell die Muttern bei diesen Klemmvorrichtungen, die Befestiger benötigten, infolge der Erschütterung oder der Bewegung, und die Klemmvorrichtung wurde unwirksam.
• Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist es, eine Rohrklemme zum gemeinsamen Befestigen der ringförmigen Uberlappung zweier zusammengesetzter ineinandergreifender Innen- und Außenrohre unter Verwendung eines Ringkörpers anzugeben, der konzentrisch über den Rohren an deren Uberlappung liegt und dort ein<ju##t#i##rt oder verstaucht ist. Weiter soll ein Ringkörper infolu Einschnüren oder Stauchen konzentrische Außenkanäle in den Rohren und einen entsprechenden inneren Ringfalz im Außenrohr bilden, der sich in Kanal am Innenrohr befindet, um eine mechanische Ringbefestigung und eine Dichtung zwischen den Rohren um 3600 sowie eine mechanische Befestigung zwischen dem Ringkörper und dem Außenrohr zu ergeben.
• Außerdem soll der Innendurchmesser des Ringkörpers durch Erhitzen vergrößert werden und beim Abkühlen sich konzentrisch so zusammenziehen, daß eine mechanische Sperre zwischen dem Ringkörper und den Rohren entsteht und gleichzeitig eine mechanische Sperre und eine Dichtung zwischen dem Innen-und dem Außenrohr durch Bildung von Ringkanälen und Falzen erhalten wird.
• Ein weiteres Merkmal ist ein neuartiges Verfahren zum Zusammenfassen zweier teleskopisch ineinandergreifender Rohre zum Erhalt einer mechanischen Verblockung zwischen den Rohren wie auch einer ringförmigen Dichtung um 3600 und gleichzeitig zum Erhalt einer mechanischen Sperre zwischen der Klemmvorrichtung und den Rohren. In Verbindung mit zwei zusammengesetzten teleskopischen Rohren mit einem Ringkörper, der über die Rohre gebracht werden kann, soll der Innendurchmesser des Ringkörpers nach dem Zusammensetzen entweder durch Einschnüren und Stauchen oder Ähnliches so verringert werden, daß sich eine mechanische Sperre zwischen den Rohren und eine ringförmige Dichtung zwischen diesen sowie eine mechanische Sperre zwischen Ringkörper und Rohren ergibt.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Verwendung des Verfahrens zum Zusammenziehen des Ringkörpers durch zwei schwenkbar miteinander verbundene Formen mit genuteten halbrunden gegenüberliegenden Kanälen zur Aufnahme des Ringkörpers zusammen mit einer Einrichtung zum Zusammenziehen der Formen zum Schnüren des Ringkörpers auf den Rohren an ihre Uberlappungsstelle zum gemeinsamen mechanischen Verblocken und Abdichten um 3600 herum und zum mechanischen Verbinden des Ringkörpers mit den Rohren.
• Diese -und andere Gegenstände und Merkmale werden anhand der Zeichnungen erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Fahrzeugschalldämpfers mit einem Auslaßrohr, an das ein Auspuffrohr angeklemmt ist, Fig, 2 einen Län<jsschnitt in größerem Maßstab des Verklegunens der Rohre unter Verwendung der Rohrklemme nach der Erfindung zum Einschnüren des Rings zum Ausbilden konzentrischer Kanäle und eines Ringfalzes in den Rohren, Fig. 3 eine Endansicht der Fig. 2, Fig. 4 eine Endansicht des Klemmringes nach dem Zusammenbau über den Rohren an deren Überlappung, Fig. 5 eine ähnliche Ansicht des Ringes, dessen Innen-und Außendurchmesser beim Einschnüren des Rohrklemmkörpers auf die zusammengesetzten Rohre verrincjort #ist, wie es Fig. 2 zeigt, Fig. 6 eine En(lnsicht eines Satzes von Formen zum Einschnüren cs Klemmkörpers auf den zusammengesetzten Rohren an deren Uberlappung, Fig. 7 einen Teilschnitt in Richtung der Pfeile 7-7 in Fig. 6, und Fig. 8 einen Teilschnitt in Richtung der Pfeile 8-8 der Fig. 6 Die Zeichnungen zeigen jedoch nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und eine Form der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung. Es liegen aber auch andere Ausführungsbeispiele und Vorrichtungen innerhalb des des Erfindungsgedankens.
• Ein Schalldämpfer M nach Fig. 1 enthält ein Auslaßrohr, über dem sich teleskopisch ein Auspuff oder ein anderes Rohr 13 eines Fahrzeugs in Eingriff befindet, wobei zwischen den beiden Rohren die Uberlappung 15 liegt. Während die Zeichnung die Verbindung des Auslaßrohres eines Auspuffs mit dem Abgasrohr zeit, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr ist sie weitgehend auf das Verklemmen zweier teleskopisch ineinandergreifender Röhre an deren Uberlappung gerichtet.
• Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen die Rohrklemmvorrichtung in der Form eines Ringkörpers 17 aus Stahl, z. B. dem Stahl 1010-1020, obwohl nicht hierauf beschränkt. Der Ringkörper 17 ist um die zusammengesetzten Ro#hre 11 und 13 an ihrer Überlappung herumgelegt und radial einwärts eangeschnürt oder an den Rohren-gestaucht.
• Es können verschiedene Arten des Einschnürens des Ringkörpers 17 auf die zusammengesetzten Rohre wie durch Stauchen oder Einschnüren unter Verwendung eines hocherhitzten Ringes verwendet werden, der abkühlt und beim Zurückkehren aut Raumtemperatur oder durch Verwenden von Zusammenziehformen nach Fig. 6 benutzt wird.
• Der Ring kann <u< auch durch lurch Nutzen der Formen oder anderer Mittel zusammengezogen werden, wobei der zusammengezogene Ring 17 zuerst verwendet wird. Der Innen- und Außendurchmesser nach Fig. 4 betragen etwa 44 bzw. 50 mm.
• Beim zusammengezogenen oder gestauchten Ring nach Fig. 5 mit leicht verringerten Abmessungen beträgt der Innendurchmesser 41 mm und der Außendurchmesser 47 mm.
• Zum Anklemmen des Ringkörpers muß nur der jeweilige Innendurchmesser- des Ringes verringert werden, nachdem der Ring um die Uberlappung 15 der Rohre 11 und 13 (Fig. 2 und 3) herumgelegt worden ist. Das Einschnüren oder Stauchen des Ringes 17 und das Verringern des Innendurchmessers auf dieses Maß ergibt einen ringförmigen Kanal 19 im Außenrohr 13, einen entsprechenden Falz 21 an der Innenseite des Außenrohres 31 und einen entsprechenden konzentrischen äußeren Ringkanal 23 am Innenrohr 11 Es besteht eine mechanische Sperre der Rohre an deren Uberlappung durch bündiges Einbringen des Ringfalzes 21 in das Rohr 13 im Ringkanal 23 im Rohr 11 und um diesen herum, um eine wirksame Ringdichtung über 36ovo zu erhalten.
• Durch Zusammenziehen des Ringes ergibt sich ferner eine mechanische Sperre zwischen dem zusammengezogenen Ring und dem Außenring neben dem Kanal 19, der sich im Außenrohr 13 befindet Der Ring ist vorzugsweise aus Stahl, z. B. dem Stahl 1010-1020, hergestellt, bowohl nicht hierauf beschränkt, und wird zunächst über den Rohren an der Uberlappung 15 zusammengesetzt und danach zusammengezogen, gestaucht oder sonstwie im Durchmesser verkleinert, um die erwähnte mechanische Sperre zu erhalten. Bei einem Verfahren zum Zusammenziehen des Ringes fur den Erhalt einer mechanischen Sperre wird der Ring zunächst möglichst glühend erhitzt, um seinen Innendurchmesser über die Rohrüberlappung zu bringen. Beim Abkühlen zieht sich der Ring auf die Beziehung nach Fig. 3 zusammen und liefert so ringförmige Rillen 19 und 23 und den Ringfalz 21 zum Erhalt der Sperre zwischen dem Ring und dem Außenrohr.
• Während dieses Verfahren weniger wahrscheinlich zum Verringern des Ringdurchmessers angewendet wird, könnte der Ring in anderer Weise verengt, zusammengezogen oder gestaucht bzw. eingeschnürt werden, indem ein Stauchwerkzeug oder zwei schließbare Formelemente, wie sie bei 25 und 27 in Fig. 6 gezeigt werden, benutzt werden.
• Die Erfindung ist, wie beschrieben, auf das Verklemmen, auf die KlemmkomI>in#t iciri n mitmit zwei zusammengesetzten ineinandergreifenden Rohren wie auch auf das Verfahren zum Zusammenziehen des Ringkörpers zum Erhalt der mechanischen Sperre und Dichtung zwischen den zusammengesetzten Rohren gerichtet In manchen Fällen, wo zwischen einem Auslaß eines Schalldämpfers und dem Auspuffrohr eines Fahrzeugs eine vollkommene Dichtung unbedingt erforderlich ist, sind die Rohre an ihrer Uberlappung miteinander verschweißt, um eine solche Dichtung und eine gute mechanische Verblockung zu erhalten. Dies ist jedoch zeitraubend und teuer.
• Durch die Erfindung soll eine einheitliche Klemmvorrichtung geschaffen werden, die einmal auf dem Uberlappungsteil der parallelen ineinandergreifenden Rohre eingeschnürt ist und im wesentlichen ständig angelegt und ständig mit dem Außenrohr sowie mit den jeweiligen Rohren dauernd und mechanisch verblockt ist.
• Ferner soll die einmal hergestllte Verbindung nicht ohne Zerstören der jeweiligen verbundenen Rohren gelöst werden können, so daß der zusammengesetzte Ringkörper für die meisten Zwecke ständig für die ganze Lebensdauer des Schalldämpfers oder anderer zusammengesetzter Teile hält.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren enthält die Vorrichtung zum Zusammenziehen des Ringkörpers gegenüberliegende, halbrunde Formen 25 und 27, mit den runden seitlich versetzten Endteilen 29, die durch den Schwenkstift oder Befestiger 31 miteinander verbunden sind. Jeder Formabschnitt besitzt ujnon eingearbeiteten halbrunden Kanal 33, von halbrundent UtvsrßchnittJ der den jeweiligen Ringkörper 17 zum Zusammensetzen auf nimmt (Fig. 7). Jede Formhälfte enthält an ihrem Ende gegenüber den Enden 29 zwei parallele, voneinander entfernt angeordnete Formanker 35 und 37, die nach außen sich öffnende Mittelschlitze 39 aufweisen.
• Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anker fest und kräftig zusammengezogen. Sie benutzen eine ösenschraube 41, die in einem Schlitz 39 des oberen Ankers ruht, der durch einen Querstift drehbar befestigt ist. Beim Umfassen des Ringkörpers 17 durch die Formen um 3600, wobei der Osenschraubengewindeschaft im jeweiligen Schlitz 39 des unteren Formankers 37 abwärts gerichtet ist, wird die Mutter 43 mechanisch unter Verwendung eines Schlüssels oder eines anderen Werkzeugs fest angezogen, damit die Formabschnitte so weit ineinander gezogen werden, daß der Ringkörper 17 zusammengezogen wird. Gleichzeitig ist bereits über die Rohren an der Uberlappung der Ring gebracht worden, wie es die Fig.
• 1, 2, 3 und 6 zeigen.
• Zum Abnehmen der Abschnitte von den zusammengesetzten und abgedichteten Rohren wird die Mutter 43 gelöst und die ösenschraube entsprechend dem Pfeil nach außen geschwenkt, damit sie den unteren Formanker 37 freigibt, wonach die Formabschnitte geöffnet und von den zusammengesetzten Rohren abgenommen werden können.
• Es sei bemerkt, daß bei Verwendung der Formhälften 25 und 27 zum Zusammenziehen des Ringkörpers 17 diese zuerst schwenkbar geöffnet werden, bevor sie in die Lage über dem Ring 17 gebracht werden, der bereits dber die Überlappung 15 gebracht worden ist. Danach wird die ösenschraube 41 aufrecht gestellt (Fig. 6) und bringt mechanisch oder anders die Elemente zueinander und gleichzeitig werden die Abmessungen des ~Ringes, insbesondere seine Innenabmessung zusammengezogen.

Claims (14)

1. Vorrichtung und Verfahren zum Zusammenklemmen von zwei Rohren Patentansprüche t) Klemmvorrichtung zum Befestigen von Rohren an der Uberlappung zweier zusammengesetzter ineinandergreifender Rohre durch einen Ringkörper, der konzentrisch über den Rohren an der Uberlappungsstelle liegt und dort verstaucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) konzentrische äußere Kanäle in den Rohren bildet und der entsprechende Innenringfalz (21) am Außenrohr im Kanal (23) am Innenrohr (11) liegt und eine mechanische, ringförmige Sperre und Dichtung um 3600 zwischen den Rohren (11, 13) ergibt und daß sich eine ringförmige mechanische Sperre zwischen dem Ringkörper (17) und dem Außenrohr (13) befindet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) einen runden Querschnitt aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) aus dem Stahl 1010-1020 besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) einen Ringrand enthält, der seinen Innen- und seinen Außendurchmesser verringert.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) einen gegebenen Innendurchmesser aufweist, der derselbe wie der des Außenrohres (13) ist, um beide zusammenzusetzen, und daß der Innendurchmesser nach dem Stauchen kleiner geworden ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) fest im Ringkanal (19) des Außenrohres liegt.
7. 7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) über den Rohren gestaucht ist, wodurch in den Rohren (11, 13) konzentrische äußere Ringkanäle (19, 23) entstehen, und daß ein entsprechender Innenringfalz (21) im Außenrohr (13) im Kanal am Innenrohr (11) liegt, was eine mechanische Ring sperre und eine Dichtung der Rohre um 3600 herum zwischen den Rohren ergibt, und daß eine.###chänische Ringsperre zwischen dem Ringkörper (17) und dem Außenrohr (13) besteht.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Rohre der Auslaß eines Schalldämpfers (M) ist unt das andere Rohr (13) das Auspuffrohr eines Fahrzeugs oder ein Abgasrohr ist.
9. 9 . Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring konzentrische ringförmige Außenkanäle (19, 23) in den Rohren bildet und daß ein entsprechender ringförmiger Innenfalz (21) am Außenrohr (13) im Kanal am Innenrohr (11) liegt.
10. In. Verfahren zum Benutzen einer Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen-, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringkörper (17) über den Rohren (11, 13) an der Oberlappung (15) zusammengesetzt wird und daß der Ringkörper (17) um seinen Rand herum mechanisch gestaucht und gepreßt wird, was seinen Innendurchmesser verkleinert.
11. 11 . Verfahren nach Anspruch ln, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring die konzentrischen ringförmigen Außenkanäle (19, 23) in den Rohren bildet und daß ein entsprechender Ringfalz (31) im Außenrohr (13) im Kanal (23) am Innenrohr (11) liegt, was eine mechanische ringförmige Sperre und eine Dichtung zwischen den Rohren um 3600 herum und eine mechanische ringförmige Sperre zwischen dem Ringkörper und dem Außenrohr ergibt.
12. 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchen mittels einer Zusammenpreßform geschieht, die zwei gegenüberliegende symmetrische halbrunde Formhälften (27) enthält, die an ihren Ende schwenkbar miteinander verbunden sind, daß jede Hälfte eine halbrunde Formrille von halbrundem Querschnitt aufweist, daß die Hälften zwei in Abstand angeordnete Anker (35) besitzen und um den Ringkörper (17) herum gelegt werden können und so diesen Körper über den Rohren zusammengebaut über den Rohren aufnehmen, und daß die Anker zum mechanischen zusammenziehen untereinander durch eine Einrichtung (41, 43) verbunden werden, was den Innendurchmesser des Ringkörpers verkleinert.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (37) nach außen offene, ausgerichtete Endschlitze (39) besitzen und daß die Einrichtung eine Ösenschraube (41) besitzt, die an einem Anker an seinem Schlitz (39) schwenkbar angebracht ist und der Gewindeschaft der Schraube durch den Schlitz des anderen Ankers hindruchgeht, und daß auf die ösenschraube (41) eine Mutter (43) aufgeschraubt ist, um sie mit dem benachbarten Anker durch Zusammendrücken auszurichten.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ösenschraube (41) außer Eingriff mit dem benachbarten Anker beim Lösen der Mutter (43) kommen kann, um die beiden Hälften aus dem Ring und von den untereinander verbundenen Rohren (11, 13) herauszunehmen.

    Verfahren nach den Ansprüchen 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (17) um seinen Rand herum eingeschnürt wird, was seinen Innendurchmesser verringert, und daß der die konzentrischen ringförmigen Außenkanäle (19, 23) in den Rohren bildende R#ing und ein ensprechender ringförmiger Falz (21) im Außenrohr in dem Kanal (23) am Innenrohr liegt, was eine mechanische ringförmige Sperre und eine Dichtung zwischen dem Ringkörper <17) und dem Außenrohr (13) ergibt.

    Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring erheblich -über Raumtemperatur erhitzt wird und so sein#en Innendurchmesser vergrößert, um das Zusammensetzen des Ringes auf den Rohren zu erleichtern, und daß sich der Ring bei Raumtemepratur wieder zusammenzieht.