DE4337804A1

DE4337804A1 - Vorrichtung zum Verbinden von Rohrenden

Info

Publication number: DE4337804A1
Application number: DE19934337804
Authority: DE
Inventors: Heinz Kuehlmann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1993-11-05
Publication date: 1995-05-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der koaxialen Endabschnitte gleichen Durchmessers von zwei Roh ren.

Insbesondere beim Verbinden von zwei Rohren einer Aus puffanlage einer Brennkraftmaschine ist es unbedingt erfor derlich, eine auch bei hohen Temperaturen absolut gasdichte Verbindung zu schaffen, um ein Austreten von Abgasen mit Si cherheit zu vermeiden.

Bei einer bekannten Vorrichtung (DE-GM 85 33 204) wird diese Verbindung dadurch geschaffen, daß auf die Rohrenden eine längsgeschlitzte Klemmhülse und auf diese eine ebenfalls längsgeschlitzte Muffe aufgeschoben ist, wobei die Längsschlitze im Einbauzustand gegeneinander verdreht sind, und daß auf die Muffenendteile Rohrschellen mit Spannschrauben aufgesteckt sind. Beim Festziehen der Spannschrauben legt sich die Muffe dichtend an der Klemmhül se und die Klemmhülse dichtend an den Rohrenden an. Diese Rohrverbindung ist zwar zuverlässig, jedoch durch Vorsehen einer Muffe, einer Klemmhülse und zweier Rohrschellen sehr aufwendig und von beträchtlichem Gewicht und außerdem sehr teuer, da die Muffe und die Klemmhülse aus hochlegiertem Federstahl bestehen müssen. Darüber hinaus ergeben sich bei den sehr beengten Platzverhältnissen im Motorraum eines Kraftfahrzeuges Probleme hinsichtlich der Unterbringung der voluminösen Rohrschellen und hinsichtlich des Festziehens der Spannschrauben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verbinden der koaxialen Endabschnitte zweier Rohre, insbesondere zwei er Rohre einer Auspuffanlage, zu schaffen, die sich durch einen erheblich einfacheren Aufbau, ein geringeres Gewicht und einen geringeren Platzbedarf auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag werden die Rohrenden auf die Hülse aufgeschoben, bis sie an der Schraube anliegen, wobei sie von dem Bügel übergriffen sind. Wird nun die Mut ter angezogen, so wird der Bügel auf die Rohrenden gedrückt und der Spreizkörper in den Längsschlitz bzw. in das den Längsschlitz schneidende und die Schraube aufnehmende Loch hineingezogen, wodurch die Hülse aufgeweitet wird und sich eng an die Innenwände der Rohrenden anlegt. Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag kommen somit die Muffe und die Rohrschellen in Fortfall, womit eine beträchtliche Gewichts- und Kosteneinsparung erreicht und der Platzbedarf erheblich verringert ist.

Die Spreizwirkung wird vornehmlich dadurch erreicht, daß das innere Ende der Schraube konisch verdickt ist und beim An ziehen der Schraube in das den Längsschlitz schneidende Loch in der Hülse gelangt, und damit eine Spreizwirkung auf die Hülse ausübt. Die Spreizwirkung kann aber auch oder zusätz lich dadurch erreicht werden, daß der Spreizkörper mit seit lichen Fortsätzen versehen wird, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Längsschlitzes erstrecken und bei angezogener Mutter den Längsschlitz abdecken oder in diesen eingreifen. Dabei können die Wände des Längsschlitzes zum Inneren der Hülse hin divergierend ausgeführt sein, und die seitlichen Fortsätze des Spreizkörpers können mit einem im Querschnitt keil- oder teilkreisförmigen Abschnitt in den Längsschlitz eingreifen. Damit wird außer einer Spreizwir kung auch eine Dichtwirkung über die ganze Länge des Längs schlitzes erreicht. Diese Wirkung kann noch dadurch verbes sert werden, daß der Spreizkörper gewölbt ist, derart, daß er vor dem Anziehen der Mutter nur mit den Enden seiner Fortsätze in den Längsschlitz eingreift und beim Festziehen der Mutter in seine Strecklage gelangt. Dadurch wird gleichzeitig die Mutter gegen Lösen gesichert.

Um bei einem Spreizkörper mit seitlichen Fortsätzen dessen Lage in der Hülse vor dem Festziehen der Mutter kontrollie ren zu können, also sicherzustellen, daß die Fortsätze in der Ebene des Längsschlitzes liegen, kann die Schraube an ihrem äußern Ende eine entsprechende Markierung aufweisen, beispielsweise einen Schlitz, der parallel oder senkrecht zu den seitlichen Fortsätzen verläuft.

Um das Gewicht des Bügels gering zu halten, kann der Bügel aus Stahlblech bestehen und einen umgekehrt U-förmigen Quer schnitt haben und mit den Rändern seiner Schenkel auf den Endabschnitten der Rohre aufliegen.

Eine zusätzliche Abdichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch erreicht werden, daß ein die Endabschnitte der Rohre überdeckendes Band vorgesehen wird, dessen Enden hoch gebogen sind, und daß an dem Bügel Schrägflächen angeformt sind, mit denen die Bandenden derart zusammenwirken, daß sie beim Anziehen der Mutter aufeinander zugeschoben werden, wodurch das Band um die Endabschnitte der Rohre gespannt wird. Dadurch wird zusätzlich der Spalt zwischen den Endabschnitten überdeckt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Rohrverbindung entsprechend Linie 1-1 in Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Rohrverbindung, wobei die obe re Hälfte im Längsschnitt gemäß Linie 2-2 in Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 3 den Querschnitt von Fig. 1 im Spreizbereich in größerem Maßstab,

Fig. 4 eine Ansicht des Spreizkörpers,

Fig. 5 eine Draufsicht der Hülse,

Fig. 6 einen Querschnitt entsprechend Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 7 eine Draufsicht der Ausführung gemäß Fig. 6.

In Fig. 2 sind die koaxialen Endabschnitte 1, 2 zweier Rohre dargestellt, die gasdicht miteinander zu verbinden sind. Zu diesem Zweck sind die Endabschnitte 1, 2 auf eine Hülse 3 aufgeschoben, die einen durchgehenden Längsschlitz 4 auf weist. Innerhalb der Hülse 3 ist ein Spreizkörper 5 mit ei ner Schraube 6 angeordnet, die sich durch ein den Längs schlitz 4 schneidendes Loch 7 sowie durch ein Loch 8 in ei nen teilkreisförmigen Bügel 9 erstreckt, der die Endab schnitte 1, 2 übergreift. Auf die Schraube 6 ist eine Mutter 10 aufgeschraubt, die sich auf dem Bügel 9 abstützt. Beim Festziehen der Mutter 10 wird der Spreizkörper 5 in den Längsschlitz 4 gezogen und er übt eine Spreizwirkung auf die Hülse 3 aus, wodurch sich diese fest und dichtend an die In nenwände der Endabschnitte 1, 2 anliegt. Um eine sichere Ab dichtung zu gewährleisten, ist der Spreizkörper 5 mit seit lichen Fortsätzen 11 versehen, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Längsschlitzes 4 erstrecken und beim Festziehen der Mutter 10 in den Längsschlitz 4 eingreifen. Die auf die Hülse 3 aufgeübte Spreizwirkung kann vornehmlich dadurch erreicht werden, daß das innere Ende 12 der Schraube 6 konisch verdickt ist, siehe Fig. 4, und beim Festziehen der Schraube 10 mit der Wand des Loches 7 zusam menwirkt. Diese Wand kann ebenfalls konisch verlaufen, um eine flächige Anlage mit dem konischen Ende 12 der Schraube 6 zu erreichen.

Das Spreizen der Hülse 2 kann auch oder zusätzlich durch die beiden Fortsätze 11 erreicht werden, die beim Festziehen der Schraube 10 in den Längsschlitz 4 hineingezogen werden. Zu diesem Zweck können die Wände des Längschlitzes zum Inneren der Hülse hin divergieren und die seitlichen Fortsätze 11 mit einem im Querschnitt keil- oder teilkreisförmigen Ab schnitt in den Längsschlitz 4 eingreifen. Zur Erzielung ei ner Vorspannung und zur Sicherung der Mutter 10 gegen Lösen kann der Spreizkörper 5, wie in Fig. 4 dargestellt, gewölbt sein, derart, daß er vor dem Festziehen der Mutter 10 nur mit den Enden seiner Fortsätze 11 in den Längsschlitz ein greift. Durch das Festziehen der Mutter 10 gelangen die Fortsätze 11 in ihre Strecklage und greifen mit beträchtli cher Vorspannung in den Längsschlitz 4 ein. Diese Vorspan nung sichert gleichzeitig die Mutter 10 gegen ein Lösen.

Der Bügel 9 ist aus Gewichtsgründen vorzugsweise aus Stahl blech, und er weist einen umgekehrt U-förmigen Querschnitt auf, wobei, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Ränder seiner Schenkel 13 auf den Endabschnitten 1, 2 der Rohre aufliegen.

Um zu erkennen, ob die Fortsätze 11 des Spreizkörpers 5 in der Ebene des Längsschlitzes 4 liegen, ist die Schraube 10 an ihrem äußeren Ende mit einer Markierung in Form eines Schlitzes 14 versehen, der parallel (oder senkrecht) zu den Fortsätzen 11 verläuft.

Um eine zusätzliche Abdichtung der in den Fig. 1 bis 5 ge zeigten Rohrverbindung zu erreichen, ist beim Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 6 und 7 ein Stahlband 15 vorgesehen, das die Enden der Endabschnitte 1, 2 überdeckt und dessen Enden 16 hochgebogen sind. An dem Bügel 9 sind Schrägflächen 17 angeformt, mit denen die Bandenden 16 derart zusammenwirken, daß sie beim Festziehen der Mutter 10 aufeinander zugescho ben werden und das Band 15 um die Endabschnitte 1, 2 der Roh re gespannt wird. Die Schrägflächen 17 können auf einfache Weise durch entsprechende Einprägungen 18 in dem aus Stahl blech bestehenden Bügel 9 hergestellt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verbinden der koaxialen Endabschnitte (1, 2) gleichen Durchmessers von zwei Rohren, insbesondere von zwei Rohren einer Auspuffanlage einer Brennkraftma schine, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) eine Hülse (3), auf welche die Endabschnitte (1, 2) aufschiebbar sind und welche einen durchgehenden Längsschlitz (4) aufweist,
b) einen teilkreisförmigen Bügel (9), der die Endab schnitte (1, 2) übergreift, und
c) einen innerhalb der Hülse (3) angeordneten, in den Längsschlitz (4) eingreifenden Spreizkörper (5) mit einer Schraube (6), die sich durch ein den Längs schlitz (4) schneidendes Loch (7) in der Hülse (3) und durch ein Loch (8) in der Mitte des Bügels (9) er streckt und auf die eine Mutter (10) aufgeschraubt ist, die sich auf dem Bügel abstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende (12) der Schraube (6) konisch verdickt ist und beim Festziehen der Mutter (10) eine Spreizwir kung auf die Hülse (3) ausübt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Spreizkörper (5) seitliche Fortsätze (11) aufweist, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Längsschlitzes (4) erstrecken und bei angezogener Mutter den Längsschlitz abdecken oder in diesen eingrei fen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände des Längsschlitzes (4) zum Inneren der Hülse hin divergieren, und daß die seitlichen Fortsätze (11) des Spreizkörpers (5) mit einem Querschnitt keil- oder teilkreisförmigen Abschnitt in den Längsschlitz (4) ein greifen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß der Spreizkörper (5) gewölbt ist, derart, daß er vor dem Anziehen der Mutter (10) nur mit den Enden seiner Fortsätze (11) in den Längsschlitz (4) eingreift.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (10) an ihrem äußeren Ende eine Markierung (14) aufweist, welche die Lage des Spreizkörpers in der Hülse (3) anzeigt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (9) einen umgekehrt U-för migen Querschnitt hat und mit den Rändern seiner Schenkel (13) auf den Endabschnitten (1, 2) der Rohre aufliegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Endabschnitte (1, 2) der Rohre überdeckendes Band (15) vorgesehen ist, dessen Enden (16) hochgebogen sind und daß an dem Bügel (9) Schrägflächen (17) angeformt sind, mit denen die Bandenden (16) derart zusammenwirken, daß sie beim Anziehen der Mutter (10) aufeinander zugeschoben werden und das Band (15) um die Endabschnitte (1, 2) der Rohre gespannt wird.