DE4317256C2 - Rohrverbindung, insbesondere in einer Brennkraftmaschinen-Abgasanlage - Google Patents
Rohrverbindung, insbesondere in einer Brennkraftmaschinen-AbgasanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere
in einer Brennkraftmaschinen-Abgasanlage, mit einem zwi
schen den beiden flanschartig ausgebildeten Rohrenden
liegenden Dichtring, wobei die Rohrend-Flansche im we
sentlichen parallel zueinander in einem Winkel kleiner
90° zur Rohrlängsachse geneigt sind und durch ein Spann
element gegeneinander gedrückt werden. Bekannt ist eine
derartige Rohrverbindung aus der GB-PS 1 422 203.
Bei dieser bekannten Rohrverbindung liegt der Dichtring
im Kraftschluß, d. h. bei dieser bekannten Rohrverbin
dung stützen sich die beiden Rohrenden über den Dichtring
aneinander ab. Dadurch, daß die Rohrend-Flansche geneigt
sind, erlaubt diese bekannte Rohrverbindung ferner einen
geringen winkeligen Versatz zwischen den beiden miteinan
der zu verbindenden Rohrleitungen. Jedoch können insbe
sondere bei Wechselbelastungen im Dichtringbereich Un
dichtigkeiten auftreten. Damit ist die Verwendung einer
derartigen Rohrverbindung beispielsweise in der Abgasan
lage einer lambda-geregelten Brennkraftmaschine stromauf
eines Dreiwege-Katalysators ausgeschlossen.
Eine demgegenüber verbesserte Rohrverbindung aufzuzeigen, ist daher
Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Weiteren Stand der Technik, den der Fachmann bei einer Suche nach einer
Lösung der gestellten Aufgabe in Betracht ziehen kann, bildet die DE 39 03 780 A1.
Beispielsweise aus dieser Schrift ist es bekannt, an einem Dichtring
ein Stützelement vorzusehen, welches einen Anschlag zur Begrenzung des
axialen Quetschmaßes dieses Dichtringes bildet. Es ist somit grundsätzlich
bekannt, einen Dichtring quasi im Kraftnebenschluß anzuordnen.
Nach alledem besteht die Lösung der Aufgabe darin, daß sich die Rohre ab
seits des Dichtringes im Bereich der Rohrwand aufeinander abstützen, wozu
einer der Flansche im Abstützbereich einen Vorsprung aufweist, der in eine
zentrierende Aussparung im Abstützbereich des anderen Flansches hinein
ragt, und wobei im Abstützbereich die einander zugewandten Kanten der
Rohrenden zueinander parallel in einem Winkel < 90° zur Rohrlängsachse
geneigt sind, und wobei der Dichtring in einem Quellmatten-Werkstoff ausge
führt ist.
Wie angegeben liegt der Dichtring im Kraftnebenschluß,
d. h. die miteinander zu verbindenden Rohre stützen sich
direkt aufeinander ab. Dabei ist eine optimale Dichtwir
kung durch den Quellmatten-Werkstoff gewährleistet. Die
ser Quellmatten-Werkstoff kann verschiedenartig sein, ist
jedoch im Zusammenhang mit Abgasanlagen von Brennkraftma
schinen durchaus bekannt und besitzt die Eigenschaft,
sich bei Erwärmung unter Gewährleistung einer optimalen
Dichtfunktion auszudehnen. Indem sich somit bei einer er
findungsgemäßen Rohrverbindung die Rohre direkt aufeinan
der abstützen, wird dem Quellmatten-Dichtring ein ausrei
chender Ausdehnungsraum zur Verfügung gestellt, der in
optimaler Weise ausgefüllt werden kann, so daß keine Un
dichtigkeiten entstehen können. Indem die Flansche der
Rohrenden weiterhin im wesentlichen parallel zueinander
und winkelig zur Rohrlängsachse verlaufen, ist auch ein
geringfügiger Winkelausgleich zwischen den miteinander zu
verbindenden Rohren möglich. Bei geringfügigen Änderungen
dieses Winkelversatz es treten aufgrund des zwischen den
Flanschen liegenden Quellmatten-Dichtringes keine Undich
tigkeiten auf.
Wie weiterhin angegeben, stützen sich die beiden Rohrenden im Bereich der
Rohrwand aufeinander ab, wobei die einander zuge
wandten Kanten zueinander parallel und in einem Winkel
kleiner 90° zur Rohrlängsachse geneigt sind. Durch
die Neigung wird der mögliche Bereich für einen Winkel
versatz zwischen den beiden miteinander zu verbindenden
Rohren vergrößert, während durch die Abstützung im Be
reich der Rohrwand, d. h. am Innenrand der Flansche z. B.
bei Biegewechselbeanspruchung eine Verformung der Flan
sche selbst verhindert wird. Aus den Rohrenden bzw. Flan
schen können zentrierende Vorsprünge bzw. Aussparungen
herausgearbeitet sein, um eine gegenseitige Lagezuordnung
zu erreichen. Das Spannelement der Rohrverbindung wirkt
bevorzugt auf die Flansche ein und kann hierzu als Rohr
schelle ausgebildet sein, aber auch eine Axialverschrau
bung aufweisen, wie lediglich prinzipiell die Skizzen
zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
zeigen. Diese sind in den Fig. 1, 2 in Längs-Halbschnit
ten dargestellt, gleiche Bauteile tragen dabei gleiche
Bezugsziffern.
Zwei Rohre 1, 2 besitzen die Längsachsen 3, 4 und sollen
durch die gezeigte Rohrverbindung miteinander verbunden
werden. Hierzu weisen die beiden miteinander zu verbin
denden Rohrenden sog. Rohrend-Flansche 5, 6 auf, die mit
ihren einander zugewandten Flächen im wesentlichen paral
lel zueinander verlaufen, wobei der Rohrend-Flansch 6
einen parallelogrammförmigen und der Rohrend-Flansch 5
einen trapezförmigen Querschnitt aufweist. Zwischen diese
beiden Rohrend-Flansche 5, 6 ist ein Dichtring 7 aus ei
nem Quellmatten-Werkstoff, der ein intuminiszentes Mate
rial ist, eingelegt.
Die beiden Rohre 1, 2 bzw. die beiden Rohrenden werden
durch ein Spannelement 8 gegeneinander gedrückt. Beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist dieses Spannelement 8
als an sich bekannte Rohrschelle, beim Ausführungsbei
spiel nach Fig. 2 ist dieses Element als Flansch-Spanner
mit einer Axialverschraubung (lediglich prinzipiell skiz
ziert) ausgebildet. In beiden Fällen stützt sich das
Spannelement an den Rohrend-Flanschen 5, 6 ab. Dabei
liegt jedoch der Dichtring 7 nicht im Krafthauptschluß,
d. h. die Rohre 1, 2 stützen sich nicht über die Flansche
5, 6 aneinander ab, sondern die Rohre 1, 2 liegen im Be
reich der Rohrwand - dieser Bereich ist mit der Bezugs
ziffer 9 bezeichnet - direkt aufeinander auf. Der Dicht
ring 7 liegt somit im Kraftnebenschluß und kann hierdurch
insbesondere auch aufgrund der Tatsache, daß der Dicht
ring aus einem Quellmatten-Werkstoff besteht, auch bei
einem Winkelversatz zwischen den beiden Rohren 1, 2 eine
optimale Abdichtung sicherstellen. Ein derartiger Winkel
versatz liegt vor, wenn der Winkel β zwischen den Rohr
längsachsen 3, 4 ungleich 180° ist.
Die einander zugewandten Kanten der beiden Rohrenden sind
im Abstützbereich, d. h. im Bereich 9 der Rohrwand zuein
ander parallel in einem Winkel α kleiner 90° zur Rohr
längsachse 3, 4 geneigt. Dieser Neigungswinkel α ist im
wesentlichen gleich dem Neigungswinkel α der Rohrend-Flansche
5, 6 gegenüber den Rohrlängsachsen 3, 4 und er
möglicht ebenfalls einen geringen Winkelversatz zwischen
den beiden miteinander zu verbindenden Rohren 1, 2. Der
Abstützbereich 9 ist dabei derart gestaltet, daß einer
der beiden Flansche (hier der Flansch 5 des Rohres 1)
einen Vorsprung 10 aufweist, der in eine zentrierende
Aussparung 11 des anderen Flansches 6 bzw. Rohres 2 hi
neinragt.
In Summe wird durch all diese Merkmale eine optimal
dichte Rohrverbindung geschaffen, die aber auch einen ge
ringfügigen Versatz, insbesondere Winkelversatz, zwischen
den miteinander zu verbindenden Rohren 1, 2 erlaubt. Un
abhängig von der im Bereich des Dichtringes 7 herrschen
den Anpreßkraft zwischen den beiden Rohrend-Flanschen 5,
6 auf den Dichtring 7 ist dabei stets eine vollständige
Dichtheit gewährleistet, da dieser Dichtring 7 aus einem
Quellmatten-Werkstoff besteht. Damit dieser Dichtring 7
jedoch seine optimale Dichtwirkung erzeugen und stets be
halten kann, ist es erforderlich, diesen Dichtring - wie
gezeigt - im Kraftnebenschluß anzuordnen. Dabei sind je
doch selbstverständlich eine Vielzahl von Abwandlungen
insbesondere konstruktiver Art von den gezeigten Ausfüh
rungsbeispielen möglich.
Claims (1)
- Rohrverbindung, insbesondere in einer Brennkraftma schinen-Abgasanlage, mit einem zwischen den beiden flanschartig ausgebildeten Rohrenden liegenden Dichtring (7), wobei die Rohrend-Flansche (5, 6) im wesentlichen parallel zueinander in einem Winkel (α) kleiner 90° zur Rohrlängsachse (3, 4) geneigt sind und durch ein Spann-Element (8) gegeneinander ge drückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rohre (1, 2) abseits des Dichtringes (7) im Bereich (9) der Rohr wand aufeinander abstützen, wozu einer der Flansche (5) im Abstützbereich (9) einen Vorsprung (10) aufweist, der in eine zentrierende Aussparung (11) im Abstützbereich des anderen Flan sches (6) hineinragt, und wobei im Abstützbereich (9) die einander zugewandten Kanten der Rohrenden zueinander parallel in einem Winkel (α) kleiner 90° zur Rohrlängsachse (3, 4) geneigt sind, und daß der Dichtring (7) in einem Quellmatten-Werkstoff ausge führt ist.
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