DE3740791C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rohrleitungssystem der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art.

Werden in Rohrleitungssystemen, insbesondere in Abgas­ leitungssystemen für Brennkraftmaschinen heiße Abgase geführt, so kann es zum Schutz benachbarter Bauteile notwendig sein, um das Rohrleitungssystem bzw. um Einzelteile des Systems, wie beispielsweise Schall­ dämpfer oder Katalysator bei Brennkraftmaschinen, eine offene oder geschlossene Isolationsschale vorzusehen. Diese Isolationsschale ist mit ihrem einen Endbereich fest mit dem Rohrleitungssystem verbunden, beispiels­ weise durch Schrauben, durch Klemmschellen bzw. Schweißen. Das andere Ende umfaßt das Rohrleitungssystem meist als Kragen. Eine feste Verbindung ist wegen der unterschiedlichen Temperaturen und damit verbundenen unterschiedlichen Wärmedehnungen nicht möglich. In dem Zwischenraum zwischen Isolationsschale und umschlossenen Teil des Rohrleitungssystems wird üblicherweise ein Wärmeisolationsmaterial eingesetzt.

Eine derartige Anordnung einer offenen Schale für einen Abgaskatalysator zeigt beispielsweise die DE-PS 29 13 731. Hier wird anstelle einer Wärmeisola­ tionsmatte Luft als Isolator verwendet.

Im Betrieb einer solchen Anlage hat sich nun herausge­ stellt, daß der nicht auf dem Rohrleitungssystem be­ festigte Endbereich, also jener Endbereich, in dem Relativbewegungen zugelassen werden, aufgrund von Schwingungen des Rohrleitungssystems zu Klappergeräu­ schen neigt, weil sich die Isolationsschalen in diesem Bereich aufweiten und durch die Schwingungen mit dem Rohrleitungssystem in Berührung gelangen.

Aus der DE-OS 25 52 647 ist ein Abgassystem bekannt, bei welchem eine Wärmeisolationsschale um das Abgasrohr angeordnet ist. Diese Isolationsschale ist an ihrem einen Ende fest mit dem Abgasrohr verbunden, während ihr anderes Ende unter Zwischenschaltung eines Abstandsringes beweglich auf dem Abgasrohr angeordnet ist. Hiermit wird verhindert, daß aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnungen Wärmespannungen zwischen dem Abgasrohr und der Isolationsschale auftreten. Da immer sichergestellt werden muß, daß die Wärmedehnung eintreten kann, ist ein bestimmtes radiales Spiel zwischen dem Abstandsring und dem Abgasrohr notwendig. Da andererseits nicht hundertprozentig sichergestellt werden kann, daß der Abstandsring die gleiche Wärmedehnung wie das Abgasrohr aufweist, können im Betrieb auch hier Klappergeräusche auftreten, wenn die Isolationsschale oder das Abgasrohr schwingt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rohrleitungssystem der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß die Klappergeräusche sicher vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des ersten Anspruchs gelöst. Dem Lö­ sungsprinzip liegt der Gedanke zugrunde, daß man nicht das Abheben des Endbereiches der geschlossenen Isola­ tionsschale verhindern kann, ohne die notwendigen Relativbewegungen zu behindern. Vielmehr wird durch das Vorsehen eines Vorspannung erzeugenden Ringes verhin­ dert, daß die Schwingungen des Rohrleitungssystems dazu führen, daß das aufgeweitete Ende der Isolationsschale mit dem Rohraußenumfang in Berührung gelangt, so daß Klappergeräusche entstehen.

Anspruch 2 und 3 beschreiben geeignete Ringe. Sowohl der Drahtgestrickring, der beispielsweise aus gepreßten Dünnmetallfäden bestehen kann, als auch die Blähmatte, die temperaturabhängig ihr Volumen ändert, verhindern sicher das Berühren der beiden Teile.

Unter Rohrleitungssystem im Sinne der Erfindung werden Rohrteile von Rohrleitungen, Verzweigungen, Einbauteile, wie beispielsweise Schalldämpfer und Katalysatoren bei Abgasanlagen für Brennkraftmaschinen oder ähnliches verstanden. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, daß in diesen Rohren heiße Gase, beispielsweise Abgase, geführt werden, sondern es können auch heiße Flüssig­ keiten vorgesehen werden.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 stellt eine bevorzugte Ausführungsform zur Aufnahme des Draht­ gestrickringes bzw. der Blähmatte da. Selbstverständlich können beide Elemente auch direkt anschließend an das zwischen Isolationsschale und umkleideten Rohrstück vorhandene Wärmeisolationsmaterial eingesetzt werden. Die Verwendung von Isolationsmaterial ist allerdings nicht zwingend notwendig. Ebenso kann - wie im Stand der Technik bekannt - Luft als Isolator vorgesehen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Teilansicht eines Abgasleitungssystems einer Hubkolben-Brennkraftmaschine;

Fig. 2a, b die Einzelheit x in Fig. 1 nach dem Stand der Technik;

Fig. 3a, b die Einzelheit x nach Fig. 1 gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist der vordere Teil einer Abgasanlage 1 dargestellt, wie er bei Brennkraftmaschinen verwendet wird. Er besteht aus dem Anschlußflansch 2 und den beiden daran befestigten Abgasrohren 3 und 4. Um einen Teil des Rohres 3 und 4 gegenüber der Umgebung zu isolieren, ist eine Isolationsschale 5 für das Rohr 3 und eine nicht näher dargestellte Isolationsschale für das Rohr 4 vorgesehen. Diese Isolationsschale 5 ist ein- oder mehrstückig aufgebaut und mit ihrem in Fig. 1 nicht dargestellten Endbereich mit dem Rohr 3 ortsfest, d.h. unbeweglich, verbunden, beispielsweise durch Schweißen.

Das in Fig. 1 dargestellte vordere Ende 6 umfaßt das Abgasrohr 3 kragenförmig. Hierbei besteht keine feste Verbindung zwischen dem Abgasrohr 3 und der Isolations­ schale 5, so daß aufgrund der unterschiedlichen Tempera­ turen und dadurch resultierenden unterschiedlichen Wärmedehnungen eine Relativbewegung zwischen dem Abgas­ rohr 3 und der Isolationsschale 5 stattfinden kann.

Die Isolierschale 5 umgibt das Abgasrohr 3 mit Abstand. In diesem Abstand kann Luft oder auch eine Isoliermatte als Isolator eingelegt sein.

In Fig. 2 a, b wird die Einzelheit x in Fig. 1 im ver­ größerten Maßstab dargestellt. Hierbei handelt es sich um die bisher bekannten Ausführungen. Der Zwischenraum zwischen der Isolationsschale und dem Abgasrohr 3 ist durch eine Isoliermatte 7 ausgefüllt (Fig. 2a).

Nach längerer Betriebszeit stellt sich für den Endbe­ reich 6 die Anordnung nach Fig. 2b ein. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturverhalten weitet sich nämlich der kragenförmige Endbereich 6 auf, so daß ein Spalt 8 entsteht. Aufgrund von Schwingungen der Brenn­ kraftmaschine bzw. durch die pulsierenden Abgasströme gerät nun die ganze Abgasanlage in Schwingungen. Dadurch stößt die Isolationsschale 5 mit ihrem Endbereich 6 gegen den Außenumfang des Abgasrohres 3. Dadurch ent­ stehen Klappergeräusche.

Fig. 3 a, b zeigen Ausführungen gemäß der Erfindung.

Nach Fig. 3a wird der kragenförmige Endbereich 6 mit einer Sicke 9 versehen. In diese Sicke 9 wird ein Drahtgestrickring 10 eingebracht, der aus gepreßten Dünnmetallfäden bestehen kann. Weitet sich nun hier der Endbereich 6 auf, so wird durch den unter Vorspannung stehenden Drahtgestrickring 10 sicher verhindert, daß bei Schwingungen der gesamten Abgasanlage 1 der Endbe­ reich 6 der Isolationsschale 5 mit dem Außenumfang des Abgasrohres 3 in Kontakt gelangt.

Den gleichen Effekt erzielt man nach der Anordnung gemäß Fig. 3b. Dort wird keine Sicke 9 benötigt, sondern vielmehr wird im Anschluß an die Isoliermatte 7 eine Blähmatte 11 eingelegt im Bereich des kragenförmigen Endbereiches 6. Diese Blähmatte ändert ihr Volumen temperaturabhängig, so daß ebenfalls sicher verhindert wird, daß der Endbereich 6 mit dem Abgasrohr 3 bei Schwingungen der Abgasanlage 1 in Kontakt gelangt.

Claims (5)

1. Rohrleitungssystem, in welchem erwärmte Medien geführt werden, wobei zumindest ein Teil des Rohrleitungssystems mit einer Isolationsschale verkleidet ist, die an einem Endbereich ortsfest und an ihrem anderen Endbereich enganliegend und Relativbewegungen zulassend mit dem Rohrleitungs­ system verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Relativbewegungen zulassenden Endbereich (6) der Isolationsschale (5) zwischen dieser und dem umschlossenen Rohraußen­ umfang ein zumindest bei Temperatur Vorspannung auf die Isolationsschale (5) erzeugender Ring (10 bzw. 11) vorgesehen ist.

2. Rohrleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ring ein unter Vorspannung stehender Drahtgestrickring (10) vorgesehen ist.

3. Rohrleitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ring eine Bläh­ matte (11) vorgesehen ist.

4. Rohrleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativbewegungen zulassende Endbereich (6) kragenartig ausgebildet ist und in dem Kragen eine umlaufende Sicke (9) zur Aufnahme des Ringes (10 bzw. 11) aufweist.

5. Rohrleitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Abgasleitungssystem für Brennkraftmaschinen handelt.