DE3908060A1

DE3908060A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE3908060A1
Application number: DE19893908060
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing Grad Preuhsler
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1990-09-20
Anticipated expiration: 2009-03-14
Also published as: DE3908060C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zweier sich über lappender Rohre, insbesondere zur Verbindung von ein Auspuff rohr eines Kraftfahrzeuges bildenden Rohren, mit einer Auf weitung des außen überlappenden Rohres im Überlappungsbereich der Rohre und einem im Überlappungsbereich zwischen den Rohren angeordneten Gelenkelement.

Eine derartige Rohrverbindung ist aus der DE-OS 32 41 750 bekannt. Bei dieser besteht das zwischen den Rohren angeord nete Gelenkelement aus einem inneren Gleitring und einer äußeren Gleitringhülse. Der Gleitring ist innen zylindrisch ausgebildet und mit dem gleichfalls zylindrisch ausgebildeten überlappten Rohr formschlüssig verbunden, indem das Rohr mit einer Ausbuchtung in eine Vertiefung des Gleitringes eingreift. Der Gleitring weist eine nach außen gewölbte kugelförmige Außenkontur auf, die mit einer nach außen gewölbten entspre chend kugelförmig ausgebildeten Innenkontur der Gleitring hülse zusammenwirkt. Diese ist außen in der mehrfach gekröpften Aufweitung des außen überlappenden Rohres gehalten. In den Gleitring ist im Bereich dessen Außenkontur ein Dichtring eingelassen, der innen an der Gleitringhülse anliegt.

Aufgrund der gewölbten Ausbildung der aufeinandergleitenden Flächen von Gleitring und Leitringhülse ermöglicht die be kannte Rohrverbindung zwar einen Winkelausgleich der beiden miteinander verbundenen Rohre, aufgrund der formschlüssigen Verbindung des überlappten Rohres und des Gleitringes sowie des überlappenden Rohres und der Gleitringhülse besteht aber keine Möglichkeit, die Rohrverbindung in deren Länge einzu stellen. Sowohl eine begrenzte Längeneinstellung als auch ein Winkelausgleich der Rohre ist aber gerade bei der Montage eines Auspuffrohres eines Kraftfahrzeuges von Nöten. Um eine zufriedenstellende Abdichtung im Bereich der Rohrverbindung zu gewährleisten, ist es darüber hinaus bei der bekannten Rohr verbindung erforderlich, die aufeinander gleitenden, kugel förmigen Flächen von Gleitring und Gleitringhülse exakt zu passen, zudem muß in den Gleitring ein separates Dichtungs element eingesetzt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Rohrverbindung der genannten Art zu schaffen, die sowohl eine Längeneinstel lung als auch einen Winkelausgleich der miteinander zu ver bindenden Rohre ermöglicht.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Rohrverbindung der ge nannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gelenk als Ring ausgebildet ist, mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Außenkontur die mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Innenkontur des erweiterten Bereichs des über lappenden Rohres zusammenwirkt, sowie mit einer zylindrischen Innenkontur zur Aufnahme des überlappten Rohres im Ring, wo bei ein Klemmstück die Rohrverbindung im Überlappungsbereich außen umschließt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rohrverbindung lassen sich insbesondere bei der Montage eines Auspuffrohres eines Kraftfahrzeuges erhebliche Vorteile erzielen. In nicht geklemmtem Zustand der zu verbindenden Rohre ist aufgrund des Schiebesitzes des Ringes auf dem überlappten Rohr eine Längen einstellung der Rohre möglich, darüber hinaus gestattet die äußere Wölbung des Ringes und die entsprechend gestaltete innere Wölbung des überlappenden Rohres ein Winkelausgleich der Rohre, beim Klemmen der Rohre wird dann deren längen- und winkelausgeglichene Position fixiert. Einbautoleranzen können damit vollständig ausgeglichen werden und sich demzu folge aufgrund des reduzierten Schwingungsverhaltens des Aus puffrohres nicht negativ auf das Fahrzeuginnengeräusch aus wirken. Durch die Klemmung der Rohrverbindung ist darüber hinaus eine sichere Abdichtung der miteinander verbundenen Rohre gewährleistet.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vor gesehen daß das Klemmstück durch ein backenartiges Klemm stückoberteil und ein backenartiges Klemmstückunterteil ge bildet ist, wobei die Backen zueinander mittels Verstellele menten verstellbar sind. So kann das Klemmstückoberteil bei spielsweise seitlich der Rohre jeweils mit einem Stehbolzen mit Gewinde versehen sein, der eine entsprechende Ausnehmung im Klemmstückunterteil durchsetzt, mittels einer auf das Gewinde des jeweiligen Stehbolzens aufgeschraubten Mutter besteht die Möglichkeit, die Rohre durch Verspannen von Klemmstückoberteil und Klemmstückunterteil zu fixieren.

Vorteilhaft ist das überlappende Rohr mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Außenkontur versehen und das Klemm stück mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Innen kontur, wobei das Klemmstück das überlappte Rohr stärker überlappt als das überlappende Rohr und in Anlage mit der Außenkontur des Gelenkelementes gelangt. Das Klemmstück wirkt damit nicht nur auf das überlappende Rohr sondern auch auf das Gelenkelement ein, mit der Folge daß das Klemmstück so wohl das überlappende Rohr im Bereich seiner nach außen ge richteten Wölbung gegen das Gelenkelement preßt, als auch das Gelenkelement unmittelbar gegen das überlappte Rohr. Um sicherzustellen, daß maximale Druckkräfte vom Klemmstück auf das überlappte Rohr übertragen werden können, ist vorge sehen, daß das Gelenkelement auf seiner dem freien Ende des überlappenden Rohres abgewandten Hälfte mehrere Schlitze, insbesondere vier in einem Winkel von 90° zueinander angeord nete Schlitze aufweist. Bei einer Einleitung von Druckkräften mittels des Klemmstückes können die einzelnen durch die Schlitze gebildeten Segmente des Gelenkelementes nachgeben und erhöhen damit die Klemmung. In diesem Sinne sollte auch das überlappende Rohr im Bereich seines freien Endes mit mehreren Schlitzen versehen sein, insbesondere mit vier in einem Winkel von 90° zueinander angeordneten Schlitzen. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist damit eine erhöhte Klemm wirkung sowohl zwischen dem Klemmstück, dem überlappenden Rohr und dem Gelenkelement als auch zwischen dem Klemmstück, dem Gelenkelement und dem überlappten Rohr zu verzeichnen, welche eine besondere Anpassung der zusammenwirkenden Teile der Rohrverbindung überflüssig macht, es sind insbesondere keine gesonderten Dichtelemente in Form von in das Gelenk element eingelassenen Dichtringen erforderlich. In diesem Zusammenhang wird es jedoch als vorteilhaft angesehen wenn das Gelenkelement aus einem solchen Werkstoff gebildet ist, der aus sich heraus optimale Dicht- und Gleiteigenschaften ermöglicht, gedacht ist dabei beispielsweise an ein im wesent lichen aus Graphit bestehendes Gelenkelement.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerk male und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungs wesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Rohr verbindung mit einer Schnittdarstellung von deren oberer Hälfte,

Fig. 2 eine Ansicht der Rohrverbindung in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 eine Draufsicht der Rohrverbindung mit teil weise entferntem oberem Klemmstück dargestellt,

Fig. 4 eine Ansicht des überlappenden Rohres der Rohr verbindung in Richtung des Pfeiles X gemäß Fig. 1 gesehen,

Fig. 5 eine Seitenansicht des ringförmigen Gelenkele mentes, teilweise im Schnitt dargestellt und

Fig. 6 eine Ansicht des Gelenkelementes, gesehen in Richtung des Pfeiles X gemäß Fig. 1.

Die Figuren zeigen eine Rohrverbindung, bei der ein erstes Rohr 1, das im Bereich der Rohrverbindung aus einem zylindri schen Abschnitt 2 und einem aufgeweiteten Rohrabschnitt 3 besteht im Bereich des aufgeweiteten Rohrabschnittes 3 ein zweites Rohr 4 mit einem zylindrischen Rohrabschnitt 5 über lappt. Der Einfachheit halber ist nachfolgend das Rohr 1 als überlappendes Rohr und das Rohr 4 als überlapptes Rohr be zeichnet. Zwischen dem überlappenden Rohr 1 und dem über lappten Rohr 4 ist ein Gelenkelement 6 angeordnet, das über lappende Rohr 1 und teilweise auch das Gelenkelement 6 um schließt ein Klemmstück, das aus einem backenartigen Klemm stückoberteil 7 und einem backenartigen Klemmstückunterteil 8 gebildet ist.

Im Detail ist der aufgeweitete Rohrabschnitt 3 des überlap penden Rohres 1 mit einer nach außen gewölbten, kugelförmigen Außenkontur versehen und Klemmstückoberteil 7 sowie Klemm stückunterteil 8 entsprechend mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Innenkontur wobei die Klemmstückteile 7 und 8 das überlappte Rohr 4 aber stärker überlappen als dies durch das überlappende Rohr 1 erfolgt. Zudem sind die Klemmstück teile 7 und 8 in ihrem axial über den aufgeweiteten Rohrab schnitt 3 hinausgehenden Bereich mit einem vorstehenden An satz 9 versehen, der in Anlage mit der Außenkontur des Ge lenkelements gelangt. Der Darstellung der Fig. 1, 3 und 4 ist zu entnehmen, daß das überlappende Rohr 1 im Bereich seines freien Endes mit vier in einem Winkel von jeweils 90° zueinander angeordneten Schlitzen 10 versehen die sich in axialer Richtung des überlappenden Rohres 1 betrachtet etwa über die halbe Länge des aufgeweiteten Rohrabschnittes 3 erstrecken.

Insbesondere der Darstellung der Fig. 1, 5 und 6 ist zu entnehmen, daß das Gelenkelement 6 als Ring ausgebildet ist, mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Außenkontur, die mit der entsprechend nach außen gewölbten kugelförmigen Innen kontur des aufgeweiteten Rohrabschnittes 3 des überlappenden Rohres 1 zusammenwirkt. Darüber hinaus weist der Ring 6 eine zylindrische Innenkontur auf. Der Außendurchmesser des zylindri schen Rohrabschnittes 5 ist so bemessen, daß das überlappte Rohr 4 im Ring 6 vor einem Verspannen der Klemmstückteile 7 und 8 mit Schiebesitz bewegbar ist. Das als Ring ausgebildete Gelenkelement 6 ist schließlich auf seiner dem freien Ende des überlappten Rohres 4 abgewandten Hälfte gleichfalls mit vier Schlitzen 11 versehen, die in einem Winkel von 90° zu einander angeordnet sind.

Die in den Figuren gezeigte Ausgestaltung der Rohrverbindung ermöglicht es bei noch nicht gegeneinander verspannten Klemm stückteilen 7 und 8 die Rohre 1 und 4 bezüglich Länge und Winkel zueinander auszugleichen. So besteht die Möglichkeit, aufgrund des Schiebesitzes zwischen dem Gelenkelement 6 und dem zylindrischen Rohrabschnitt 5 die beiden Rohre 1 und 4 mehr oder weniger ineinanderzuschieben bzw. auseinanderzu ziehen. Darüber hinaus können die beiden Rohre 1 und 4 durch Verschwenken des Gelenkelementes 6 im aufgeweiteten Rohrab schnitt 3 des überlappenden Rohres 1 in einem Winkel zu einander angeordnet werden. Es besteht die Möglichkeit den Verschiebebereich des überlappten Rohres 4 im Gelenkelement 6 durch Markierungen für die maximale bzw. minimale Einsteck tiefe des überlappten Rohres 4 im Gelenkelement 6 zu ver deutlichen, wie es beispielsweise in der Darstellung der Fig. 1 für die Markierung 12 der maximalen Einstecktiefe gezeigt ist.

Zum gegenseitigen Verspannen der Klemmteile 7 und 8 sind diese entweder im Bereich ihrer seitlichen Flansche mit Durchgangsbohrungen 13 versehen, die Schrauben 14 durchsetzen, auf die Muttern 15 aufgeschraubt sind, so daß die Klemmteile 7 und 8 zwischen den Köpfen 16 der Schrauben 14 und den Muttern 15 verspannt sind, oder es ist auf jeder Seite je weils eines der Klemmteile 7 bzw. 8 mit einer Durchgangs bohrung 13 versehen, während das andere Klemmteil mit einer Gewindebohrung 17 zur Aufnahme eines Stehbolzens 18 versehen ist, der die Durchgangsbohrung 13 des anderen Klemmteiles durchsetzt und mittels einer Mutter 15 gesichert ist. Im Anschluß an das Anpassen der Auspuffleitung erfolgt beim Ver spannen der Klemmteile 7 und 8 das Verklemmen der Klemmstück teile 8 und 9, des überlappenden Rohres 1, des Gelenkelementes 7 und des überlappten Rohres 4. Eine besonders gute Klemm wirkung ergibt sich dabei aufgrund der geschlitzten Ausbil dung von überlappendem Rohr 1 und Gelenkelement 6 da bei Auf bringen von entsprechenden Klemmkräften die zwischen den Schlitzen befindlichen Bereiche des überlappenden Rohres 1 bzw. des Gelenkelementes 6 nachgeben.

Das als Ring ausgebildete Gelenkelement 6 besteht zweckmäßig zur Erzielung einer optimalen Dichtfunktion zwischen den bei den Rohren 1 und 4 aus einem flexiblen und laminaren Graphit, der mit einem Stahldrahtgewebe verpreßt ist.

Mittels der erfindungsgemäßen Rohrverbindung läßt sich insbe sondere eine sehr gute Anpassung und Einstellmöglichkeit einer Auspuffleitung über deren Gesamtlänge an den Fahrzeugunterbau erreichen. Es ist damit möglich die Auspuffleitung weitgehend spannungsfrei zu montieren, womit Aufhängungsgummis gleich mäßig belastet werden und Abstandsmaße genauer eingehalten werden können. Als Folge hiervon läßt sich auch das Schwin gungsverhalten der Auspuffleitung optimieren, mit der Folge, daß mögliche Geräuschquellen im Fahrbetrieb vermieden werden.

Bezugszeichenliste.

1 Rohr
2 Rohrabschnitt
3 Rohrabschnitt
4 Rohr
5 Rohrabschnitt
6 Gelenkelement
7 Klemmstückoberteil
8 Klemmstückunterteil
9 Ansatz
10 Schlitz
11 Schlitz
12 Markierung
13 Durchgangsbohrung
14 Schraube
15 Mutter
16 Kopf
17 Gewindebohrung
18 Stehbolzen

Claims

1. Rohrverbindung zweier sich überlappender Rohre insbe sondere zur Verbindung von ein Auspuffrohr eines Kraft fahrzeuges bildenden Rohren, mit einer Aufweitung des außen überlappenden Rohres im Überlappungsbereich der Rohre und einem im Überlappungsbereich zwischen den Rohren angeordneten Gelenkelement, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement (6) als Ring ausgebildet ist, mit einer nach außen gewölbten kugelför migen Außenkontur, die mit einer nach außen gewölbten kugel förmigen Innenkontur des erweiterten Bereichs (3) des über lappenden Rohres (1) zusammenwirkt, sowie mit einer zylindri schen Innenkontur zur Aufnahme des überlappenden Rohres (1) im Ring (6), wobei ein Klemmstück (7, 8) die Rohrverbindung im Überlappungsbereich außen umschließt.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmstück (7, 8) durch ein backenartiges Klemmstück oberteil (7) und ein backenartiges Klemmstückunterteil (8) gebildet ist, wobei die Backen zueinander mittels Verstell elementen (14, 15; 18, 15) verstellbar sind.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das überlappende Rohr (1) mit einer nach außen ge wölbten kugelförmigen Außenkontur versehen ist und das Klemm stück (7, 8) mit einer nach außen gewölbten kugelförmigen Innenkontur, wobei das Klemmstück (7, 8) das überlappte Rohr (4) stärker überlappt als das überlappende Rohr (1) und in Anlage mit der Außenkontur des Gelenkelements (6) gelangt.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement (6) auf seiner dem freien Ende des überlappten Rohres (4) abgewandten Hälfte mehrere Schlitze (11) insbesondere vier in einem Winkel von 90° zueinander angeordnete Schlitze (11) aufweist.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das überlappende Rohr (1) im Bereich seines freien Endes mit mehreren Schlitzen (10) versehen ist, insbesondere mit vier in einem Winkel von 90° zu einander angeordneten Schlitzen (10).

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkelement (6) aus einem im wesentlichen aus Graphit bestehenden Werkstoff gebildet ist.