DE3735059A1

DE3735059A1 - Device for protection in the outlet region of a pipe

Info

Publication number: DE3735059A1
Application number: DE19873735059
Authority: DE
Inventors: Joerg Jens Dipl Ing Hoefle
Original assignee: Deere and Co European Office; Deere and Co
Current assignee: Deere and Co European Office; Deere and Co
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-27

Abstract

The intention is to provide a protective device which, with as little outlay as possible, shields the end region of a pipe which channels a medium which is at a temperature higher or lower than that of the surroundings. The pipe 12 is enclosed by a sheath 14 which is arranged such that it leaves a free space 16, with respect to the pipe 12, through which the ambient air is conveyed as a result of the suction effect of the exiting medium. A protective device 10 of this type can be used for an exhaust-gas system in an internal combustion engine. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung im Austritts bereich einer Leitung, insbesondere für ein Abgasrohr einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer die Leitung teilweise umgebenden Hülle, die zwischen sich und der Leitung einen Freiraum beläßt.The invention relates to a protective device in the outlet area of a line, in particular for an exhaust pipe Internal combustion engine, with a pipe partially surrounding sheath, the one between itself and the line Leave space.

Eine derartige Schutzvorrichtung (DE-OS 29 08 878) ist für eine mehrzylindrische Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgese hen und weist eine Hülle aus Isolationsmaterial auf, die zu innerhalb der Hülle vorgesehenen Abgasrohren einen Ab stand aufweist. Während der Abstand einen luftgefüllten Freiraum zwischen dem Isolationsmaterial und den Abgasroh ren schafft, der einen Wärmeübergang von Abgasrohren auf die Hülle verzögert, sorgt das Isolationsmaterial für einen weiteren Temperaturabbau beim Übergang zur Umgebung. In der Hülle sind zusätzlich Öffnungen vorgesehen, die eine Zirku lation der Luft innerhalb des Freiraums erlauben.Such a protective device (DE-OS 29 08 878) is for a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine vorese hen and has a sleeve of insulation material, the to an exhaust pipe provided within the casing boasted. During the distance an air-filled Free space between the insulation material and the exhaust pipe creates heat transfer from exhaust pipes the sleeve delays, the insulation material provides for you further temperature reduction at the transition to the environment. In the Envelope openings are also provided that form a circus Allow the air inside the free space.

Diese Schutzvorrichtung benötigt zu einem wirkungsvollen Temperaturabbau noch Isolationsmaterial, das zum einen Kosten verursacht und zum anderen evtl. nicht vorhandenen Raum einnimmt.This protection device needs to be effective Temperature reduction still insulation material, on the one hand Costs caused and, on the other hand, possibly nonexistent Takes up space.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gese hen, eine Schutzvorrichtung im Austrittsbereich einer Lei tung zu schaffen, die ohne die Verwendung von Isolations material einen guten Schutz gegen Verbrennungen oder Unter kühlungen bei einer Berührung der Hülle bietet.The object underlying the invention is seen therein hen, a protective device in the exit area of a loan tion to create that without the use of insulation good protection against burns or under provides cooling when the case is touched.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Lehre gemäß Patentanspruch 1 gelöst worden, wobei in Patentanspruch 2 noch eine vorteilhafte Weiterentwicklung angegeben ist.According to the invention, this task is based on the teaching Claim 1 has been solved, wherein in claim 2 an advantageous further development is specified.

Auf diese Weise bildet das aus der Leitung mit einer be stimmten Mindestgeschwindigkeit austretende Medium einen Sog in dem Freiraum, der dazu führt, daß Umgebungsluft mit einer erträglichen Temperatur den Freiraum durchströmt und mit dem Medium endseitig wieder austritt. Dabei wird sowohl die Temperatur der Hülle als auch die der Leitung der Umge bungstemperatur angepaßt. In dem Fall, daß in der Leitung heiße Abgase einer Verbrennungskraftmaschine oder einer Turbine gefördert werden, wird die Hülle und die Leitung abgekühlt, während in dem Fall, daß die Leitung unterkühl te Luft oder ein sonstiges kühles Gas transportiert, die Hülle und die Leitung erwärmt werden. Jedenfalls findet eine Angleichung an die Umgebungstemperatur statt, die ver hindert, daß an die Hülle greifende Personen verletzt oder mit der Hülle in Berührung kommende Teile beschädigt werden.This way it forms the line with a be the medium speed emerging medium agreed Sucked into the free space that leads to ambient air a tolerable temperature flows through the free space and emerges again with the medium at the end. Both the temperature of the envelope as well as the conduction of the reverse adjusted exercise temperature. In the event that on the line hot exhaust gases from an internal combustion engine or one Turbine are promoted, the shell and the pipe cooled, while in the event that the line is supercooled air or some other cool gas Sheath and the line are heated. Anyway, find an adjustment to the ambient temperature instead, the ver prevents people who touch the envelope from being injured or parts that come into contact with the casing are damaged.

Die besondere Festlegung der Abstände des Endes der Leitung zu dem eingangsseitigen und dem ausgangsseitigen Ende der Hülle sorgt für eine gute Sogwirkung des austretenden Me diums auf die Umgebungsluft.The special definition of the distances of the end of the line to the input-side and the output-side end of the Sheath ensures a good suction effect of the escaping me diums on the ambient air.

Zwar ist es aus der DE-PS 30 10 598 und der DE-OS 26 15 778 bekannt, eine Hülle konzentrisch zu einer Leitung anzuord nen; bei diesem Stand der Technik ragt die Leitung jedoch nur geringfügig in die Hülle hinein weshalb sich kein aus reichender Sog für eine Temperaturangleichung ergibt. Außer dem sind diese Vorrichtungen dazu gedacht, entweder eine Ortung eines Gegenstandes mit Infrarotgeräten zu vermeiden, oder ein Abgasrohr einer Verbrennungskraftmaschine derart anzubringen, daß die Beweglichkeit einer Motorhaube nicht beeinträchtigt wird.It is from DE-PS 30 10 598 and DE-OS 26 15 778 known to arrange a sheath concentrically to a line nen; with this state of the art, however, the line protrudes only slightly into the shell, which is why none of them sufficient suction for a temperature adjustment results. Except these devices are meant to be either one To avoid locating an object with infrared devices, or an exhaust pipe of an internal combustion engine to attach that the mobility of a hood is not is affected.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing is one described in more detail below Embodiment of the invention shown.

Eine erfindungsgemäße Schutzvorrichtung 10 setzt sich aus einer Leitung 12 und einer Hülle 14 zusammen, die in diesem Ausführungsbeispiel konzentrisch zueinander angeordnet sind und zwischen sich einen Freiraum 16 lassen. A protective device 10 according to the invention is composed of a line 12 and a sheath 14 , which are arranged concentrically to one another in this exemplary embodiment and leave a space 16 between them.

Die Leitung 12 kann im Einzelfall ein Abgasrohr einer Ver brennungskraftmaschine oder einer Turbine, ein Auslaßrohr für Dampf, für Kaltluft oder für sonstige Gase sein. Es ist nicht erforderlich, daß es sich bei der Leitung 12 um ein Rohr handelt, sondern es kann ganz allgemein ein Kör per sein, der in sich ein Medium leitet, wobei das Medium eine Temperatur aufweist, die höher oder niederer ist als die Umgebungstemperatur.The line 12 may be an exhaust pipe of an internal combustion engine or a turbine, an outlet pipe for steam, for cold air or for other gases in individual cases. It is not necessary for the line 12 to be a tube, but it can generally be a body which conducts a medium therein, the medium having a temperature which is higher or lower than the ambient temperature.

Die Hülle 14 kann ebenfalls aus einem Rohr bestehen, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Leitung 12. Im bevorzugten Anwendungsfall, nämlich bei ei ner Abgasanlage einer Verbrennungskraftmaschine, z. B. der eines Ackerschleppers, wird die Hülle 14 auf einfache Wei se aus einem dünnen Stahlrohr gebildet, das die Leitung 12, nämlich ein weiteres Stahlrohr, das aus einem Schall dämpfer austritt, konzentrisch umgibt.The sleeve 14 can also consist of a tube, the inside diameter of which is larger than the outside diameter of the line 12 . In the preferred application, namely in an exhaust system of an internal combustion engine, for. B. that of an agricultural tractor, the casing 14 is formed in a simple manner from a thin steel tube which concentrically surrounds the line 12 , namely a further steel tube which emerges from a muffler.

Der Freiraum 16 wird quer zur Strömungsrichtung des Mediums durch die Differenz zwischen der Außenabmessung der Leitung 12 und der Innenabmessung der Hülle 14 auf bekannte Weise festgelegt, und seine Größe in dieser Ebene ist abhängig von der Austrittsgeschwindigkeit des Mediums aus der Leitung 12.The free space 16 is determined transversely to the direction of flow of the medium by the difference between the outer dimension of the line 12 and the inner dimension of the sleeve 14 in a known manner, and its size in this plane is dependent on the velocity of the medium exiting the line 12 .

Die Länge - l - des Freiraums 16 entspricht dem Maß der Überlappung der Leitung 12 und der Hülle 14, wobei es sich als sehr vorteilhaft erwiesen hat, wenn diese Überlappung mindestens die halbe Länge der Hülle 14 einnimmt. Diese Überlappung - l -, sowie die Gesamtlänge - L - der Hülle 14 sind in der Zeichnung angegeben, wobei ein sich zwischen dem Ende der Leitung 12 und dem ausgangsseitigen Ende der Hülle 14 ergebender Raum mit 18 bezeichnet wird und die Länge - x - einnimmt. In diesem Zusammenhang bedeutet "ein gangsseitiges Ende" das Ende, an dem sowohl die Umgebungs luft als auch die Leitung 12 in die Hülle 14 eintritt, wäh rend "ausgangsseitiges Ende" für dasjenige Ende der Hülle 14 steht, an dem sowohl die Umgebungsluft als auch das Me dium aus der Hülle 14 austreten. The length - l - of the free space 16 corresponds to the degree of overlap of the line 12 and the sheath 14 , it having proven to be very advantageous if this overlap takes up at least half the length of the sheath 14 . This overlap - l -, as well as the total length - L - of the sheath 14 are indicated in the drawing, a space between the end of the line 12 and the outlet end of the sheath 14 being designated 18 and the length - x - taking up . In this context, "an aisle end" means the end at which both the ambient air and the conduit 12 enter the sheath 14 , while "exit end" stands for that end of the sheath 14 where both the ambient air and the medium emerge from the casing 14 .

Um zu gewährleisten, daß zum einen der Freiraum 16 auch bei Erschütterungen der Schutzvorrichtung 10 erhalten bleibt, und daß zum anderen auch keine Wärmebrücke zwischen der Leitung 12 und der Hülle 14 entsteht, wird die Hülle 14 separat mittels nicht gezeigter Halter an einem Teil befe stigt, der nicht direkt in Verbindung mit der Leitung 12 steht.In order to ensure that, on the one hand, the free space 16 is retained even when the protective device 10 is shaken, and that, on the other hand, there is also no thermal bridge between the line 12 and the sleeve 14 , the sleeve 14 is separately attached to a part by means of a holder (not shown) which is not directly connected to line 12 .

In einem Anwendungsfall, in dem die Hülle 14 mit der darin befindlichen Leitung 12 im Griffbereich einer Fahrerplatt form eines Ackerschleppers angeordnet ist, wobei sich der Griffbereich nicht über die gesamte Länge - L - der Hülle 14 erstreckt, ist es auch möglich, die Hülle 14 direkt an der Leitung 12 zu befestigen, wenn entweder die Befesti gungsstellen außerhalb des Griffbereichs vorgesehen werden, oder wenn an den Befestigungsstellen aufgrund der eingesaug ten und ausgestoßenen Umgebungsluft eine Anpassung der Tem peratur stattfindet, die die Gefahr einer Verletzung oder Beschädigung unterbindet.In an application in which the sleeve 14 with the line 12 therein is arranged in the handle area of a driver platform of an agricultural tractor, the handle area not extending over the entire length - L - of the sleeve 14 , it is also possible to use the sleeve 14 to be attached directly to line 12 if either the fastening points are provided outside the grip area, or if an adjustment of the temperature takes place at the fastening points due to the suctioned and expelled ambient air, which prevents the risk of injury or damage.

Die Funktion der Schutzvorrichtung 10 ergibt sich demnach wie folgt.The function of the protective device 10 is therefore as follows.

Sobald das Medium aus der Leitung 12 mit einer vorher be stimmten Mindestgeschwindigkeit austritt, was z. B. durch das Starten einer Verbrennungskraftmaschine erfolgen kann, wird in dem Raum 18 zwischen dem Ende der Leitung 12 und dem ausgangsseitigen Ende der Hülle 14 ein Unterdruck ge bildet, der sich auf die in dem Freiraum 16 befindliche Luft überträgt. Da der Freiraum 16 an dem anderen, also dem eingangsseitigen, Ende der Hülle 14 offen ist, kann dort Umgebungsluft eintreten und an der Außenwand der Lei tung 12 und der Innenwand der Hülle 14 entlangstreichen, um Wärmeenergie aufzunehmen bzw. abzugeben. Je näher die Luft dem Ende der Leitung 12 kommt, desto mehr wird ein Temperaturangleich und eine Beschleunigung stattfinden. Schließlich wird sie mit dem Medium aus dem Raum 18 aus geschleudert. Zwischen der Leitung 12 und der Hülle 14 fin det demnach eine Gleichstromkühlung statt.As soon as the medium emerges from line 12 at a predetermined minimum speed, which, for. B. can be done by starting an internal combustion engine, a vacuum is formed in the space 18 between the end of the line 12 and the outlet end of the sheath 14 , which is transmitted to the air in the free space 16 . Since the free space 16 is open at the other end of the casing 14 , ambient air can enter there and sweep along the outer wall of the line 12 and the inner wall of the casing 14 in order to absorb or release thermal energy. The closer the air comes to the end of the line 12 , the more a temperature adjustment and an acceleration will take place. Finally, it is thrown out of space 18 with the medium. Accordingly, direct current cooling takes place between the line 12 and the sheath 14 .

Claims

1. Protection device ( 10 ) in the outlet region of a Lei device ( 12 ), in particular for an exhaust pipe of an internal combustion engine, with a pipe ( 12 ) partially surrounding the sheath ( 14 ), which has a free space ( 16 ) between it and the pipe ( 12 ) ) leaves, characterized in that the outlet end of the Lei device ( 12 ) is located within the sheath ( 14 ) and the free space ( 16 ) from the input end of the sheath ( 14 ) to the outlet end of the line ( 12 ) he stretches.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the distance from the input end of the sheath ( 14 ) to the outlet end of the line ( 12 ) is at least half the length of the sheath ( 14 ).