DE4401827C2 - Vorrichtung zur gelenkigen Verbindung von Rohren einer Abgasanlage - Google Patents
Vorrichtung zur gelenkigen Verbindung von Rohren einer AbgasanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 33 21 382
A1 bekannt. Die Vorrichtung weist in den Gehäusetaschen
angeordnete Dämpfungskissen aus verpreßtem Draht auf,
wobei die Dämpfungskissen in über den Umfang angeordnete
Gehäusetaschen eingeordnet sein können oder aber auch
ringförmig ausgebildet und in ringförmigen Gehäusetaschen
angeordnet sein können. Insbesondere in letzterem Fall
können keine Torsionskräfte zwischen den Rohrabschnitten
aufgenommen werden. Diese sind daher vielmehr frei beweg
bar, so daß Torsionskräfte unbehindert auf den Balg
übertragen werden und diesen leicht beschädigen können.
Eine Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohren
einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs ist auch aus der
FR 23 60 028 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist aller
dings kein Rohrabschnitte verbindendes flexibles Lei
tungsteil in Form eines Balgs vorgesehen. Die gelenkige
Verbindung wird vielmehr durch ein Kugelgelenk gebildet,
in dem ein Rohrende mit einem konischen Endabschnitt in
einen ebenfalls konisch erweiternden Endabschnitt des
anderen Rohres hineinragt und die beiden Endabschnitte
durch Federn mit axialer Krafteinwirkung gegeneinander
verspannt werden. Hier können zwar Winkelbewegungen
zwischen den beiden Rohren aufgenommen werden, aber
keinerlei Axialbewegungen. Eine Dämpfung auftretender
Bewegung ist ebenfalls nicht gegeben.
Die DE 21 56 513 zeigt einen nicht gattungsgemäßen Kom
pensator mit einem zwischen den Rohrleitungsendungen
angeordneten Balg. Die Rohrleitungsenden sind gegen den
Balg und gegeneinander durch ein mehrfach über den Umfang
hin kreuzweise geführtes Seilelement verspannt. Hierdurch
soll bei Lösbarkeit der Verbindung durch das Seilelement
eine unbeabsichtigte Trennung verhindert werden, wobei
das Drahtseil das Verbindungsmittel, also den Balg, nicht
stärker beanspruchen soll, als für die Herstellung einer
abdichtenden Verbindung erforderlich ist. Der Balg steht
also unter ständiger Spannung des Drahtelements und wird
durch dieses belastet. Längungen des Rohrleitungssystems
werden voll auf den Balg übertragen und durch diesen
aufgenommen, was bei einem solchen stationären Rohrlei
tungssystem allerdings auch nicht kritisch ist, da Län
genänderungen nur langsam aufgrund von Temperaturänderun
gen im Rohrleitungssystem erfolgen, so daß der Balg diese
ohne weiteres aufnehmen kann. Weitere Bewegungen sind bei
einem solchen System ohnehin nicht zu befürchten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs
gemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sie
bei geringem Gewicht sowie einfacher und damit preiswer
ter Ausbildung dennoch sämtliche auftretenden Bewegungen,
insbesondere Schwingungsbewegungen und einwirkende Kräfte
zuverlässig und sicher aufnimmt.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art durch die kennzeich
nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Vorsprünge greifen axial ineinander bzw. es greift
ein Vorsprung des einen Gehäuseteils in eine zwischen
zwei Vorsprüngen des anderen Gehäuseteils verbliebene
Aussparung ein. Die Vorsprünge liegen sämtlich im glei
chen Radialabstand (vom Balg) und greifen demgemäß in
einer gemeinsamen Umfangsfläche ineinander.
Die Nachgiebigkeit bzw. Steifigkeit des Ringteils kann in
geeigneter Weise gewählt werden, wobei es als Dämpfungs
teil ausgebildet ist. Die Vorsprünge des Gehäuseteils
können ebenfalls in gewisser Weise nachgiebig, gegebenen
falls gedämpft federnd ausgebildet sein, so daß auch sie
beim Betrieb der Abgasanlage einwirkende Kräfte aufnehmen
können.
Bei derartigen Ausgestaltungen ist das Ringteil vorzugs
weise als Drahtseil oder als aus Draht geflochtenes Flach
band ausgebildet. Darüber hinaus sehen bevorzugte Ausge
staltungen des Ringteils vor, daß dieses als um die Gehäu
seteile herumgelegte, geschlossene Schraubenfeder mit
konstantem Durchmesser ihrer Windungen oder als Federring,
gegebenenfalls mit sinusförmiger Führung, ausgebildet ist.
Eine die Mittelpunkte der einzelnen Windungen der Schrau
benfeder verbindende Linie umgibt also den Balg koaxial.
Während das Ringteil vorzugsweise ein endloses Ringteil
oder gegebenenfalls eben ein Endlosband ist, kann in al
ternativer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die freien
Enden des das Ringteil bildenden draht-, bandförmigen
Elementes oder dergleichen mit einem Schloß verbunden
sind.
Während die Vorsprünge der Gehäuseteile in äußerst bevor
zugter Ausgestaltung sinusförmig ausgebildet sind und
ineinandergreifen′ können sie auch in radialer Projektion
rechteckig ausgebildet sein und koaxial den Balg umgeben.
Der Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Vorsprüngen
der Gehäuseteile sollte im Bereich von 5 bis 20° liegen,
wobei äußerst vorzugsweise eine relative Rotationsbewegung
der Gehäuseteile von ± 5° zugelassen ist.
Das Ringteil kann in vielfältiger Weise an den Vorsprüngen
der Gehäuseteile festgelegt sein. Es ist zunächst in axia
ler Richtung festgelegt, vorzugsweise um die Vorsprünge
der Gehäuseteile verspannt, so daß axiale, angulare und
Versatzkräfte aufgenommen werden. Wenn das Ringteil dar
über hinaus lokal an den Vorsprüngen der Gehäuseteile
festgehalten ist, so können ebenfalls Rotationsbewegun
gen aufgenommen werden.
In äußerst bevorzugter Weise ist vorgesehen, daß das Ring
teil an den Vorsprüngen
gegen relatives, angulares Verschieben gegenüber diesen
(gegen Verdrehen) gesichert ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen sehen vor, daß das Ringteil
in in den Vorsprüngen der Gehäuseteile ausgebildeten Nuten
oder Nutabschnitten eingelegt ist, wobei insbesondere das
Ringteil lokal durch an den Vorsprüngen der Gehäuseteile
befestigte Klammern übergriffen ist und/oder das Ringteil
mit den Vorsprüngen der Gehäuseteile durch Punktschweißung
verbunden ist.
Statt einer Nut kann in anderer Ausgestaltung auch vor
gesehen sein, daß die Gehäuseteile mit sinusförmig aus
gebildeten Vorsprüngen axial ineinandergreifen.
Alternativ oder zusätzlich zu Nuten oder Einschnitten
kann weiterhin in bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen
sein, daß das Ringteil durch aus den Vorsprüngen der Ge
häuseteile ausgestanzte Laschen übergriffen und festge
legt ist.
Während bei den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen
das Ringteil im Prinzip um die Gehäusehälften herumgelegt
ist, also auf der Außenseite derselben angeordnet ist,
sieht eine äußerst bevorzugte Ausgestaltung vor, daß das
Ringteil innerhalb der Vorsprünge der Gehäuseteile ange
ordnet ist und durch die freien Enden der Vorsprünge von
innen her untergriffen und gehalten wird.
Eine weitere Ausbildung zeichnet sich dadurch aus, daß
das Ringteil in auf den Vorsprüngen der Gehäuseteile auf
gesetzte und befestigte U-Profilteile eingelegt und festge
halten ist, wobei gegebenenfalls die freien Enden der
Schenkel der U-Teile gegeneinander gebogen sind.
Insgesamt wird durch die Erfindung eine einfache, leich
te und preiswerte Vorrichtung geschaffen, bei der eine
Abstimmung im Hinblick auf die aufzunehmenden Kräfte über
die Steifigkeit der Gehäuseteile bzw. des Ringteils er
folgen kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung,
in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
auf den Gehäusehälften aufgelegtem
Seil, das lokal von Laschen über
griffen ist;
Fig. 2 eine andere Ausgestaltung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung mit in einge
prägten Nuten der Gehäusehälften ein
gelegtem Drahtseil;
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung mit einem
durch Ausschnitte in den Gehäusehälf
ten radial gehaltenen Drahtseil;
Fig. 4 eine Ausgestaltung, bei der das
Drahtseil innerhalb der Gehäusehälf
ten angeordnet ist und von Laschen
derselben umgriffen und derart radial
gehalten wird;
Fig. 5 eine Ausgestaltung mit auf den Gehäu
sehälften aufgesetzten U-Profilen,
deren freie Schenkel um das in ihnen
eingelegte Drahtseil gelegt sind; und
Fig. 6 eine weitere Ausgestaltung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung mit aufgesetz
ten, das Seil gegen Torsionsmomente
haltenden Haltelaschen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden
von Rohren einer Abgasanlage weist Rohrabschnitte 1, 2
auf, die über einen Balg 3 flexibel und gelenkig mitein
ander verbunden sind. Der Rohrabschnitt 1 ist bei 4 ver
jüngt und ragt mit einem Ansatz 5 im Inneren des Balgs
3 bis in den Bereich des Rohrabschnitts 2. An den Rohr
abschnitten 1, 2 sind außenseitig Gehäuseteile 6, 7 auf
gesetzt, die über einen Bereich A (Fig. 1) axial inein
andergreifen, wobei die ineinander eingreifenden Vor
sprünge 8, 9 in Umfangsrichtung einen Abstand B aufwei
sen, der eine Relativrotation der Gehäuseteile 6, 7 um
5 bis 20°, im dargestellten Beispiel um ± 5° erlaubt.
Im Überlappungsbereich A sind die beiden Gehäuseteile
6, 7 mit einem sie beide umgreifenden Ringteil in Form
eines Drahtseils 10 umfaßt. Das Drahtseil wird zunächst
in axialer Richtung durch aus den Vorsprüngen 8, 9 der
Gehäusehälfte ausgestanzte Laschen 11 gehalten. Die La
schen 11 können die von ihnen umgriffenen Abschnitte des
Drahtseils 10 ebenfalls in angularer Richtung, also form
schlüssig, gegen einwirkende Torsionsmomente, festhalten.
Durch das dämpfend-flexible Drahtseil 10 werden transla
torische Bewegungen in allen Achsenrichtungen, also axiale,
angulare und Versatzbewegungen der beiden Rohrabschnitte
1, 2 elastisch dämpfend aufgenommen, so daß sie nicht
voll auf den Balg 3 durchschlagen. Gleiches gilt für Ro
tationsbewegungen, soweit das Seil 10 durch die Laschen
11 formschlüssig gehalten ist.
Von einem Rohrabschnitt her eingeleitete Bewegungen oder
Kräfte müssen zunächst die Steifigkeit des Drahtseils
10 überwinden, bevor sie auf die andere Gehäusehälfte und
damit den anderen Rohrabschnitt übertragen werden. Die
Gehäusehälften werden derart voneinander abgekoppelt,
daß eingeleitete Belastungen in die Abgasanlage über die
erfindungsgemäße Vorrichtung abgebaut werden. Schwin
gungen werden reduziert. Kleine Bewegungen rufen entspre
chend der Seilsteifigkeit nur kleine Kräfte hervor, wel
che nur kleine übertragende Bewegungen verursachen.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 2 sind über den Umfang
der Gehäuseteile 6, 7 in deren sich axial überlappenden
bzw. ineinandergreifenden Vorsprüngen 8, 9 in Umfangs
richtung gerichtete Nuten oder Nutabschnitte 12 einge
prägt. Weiterhin kann das Drahtseil 10 durch an den Vor
sprüngen 8, 9 der Gehäusehälften festgelegte Klammern
13 übergriffen oder aber lokal an den Vorsprüngen 8, 9
festgepunktet sein, um derart auch Rotationskräfte auf
zunehmen (Fig. 2).
Bei der Ausgestaltung der Fig. 3 sind in den Vorsprün
gen 8, 9 einzelne Einschnitte 14 ausgebildet, in denen
das Drahtseil 10 lokal ein- und festgelegt ist. Weiter
hin können auch hier Klammern 13 oder Festpunktungen vor
gesehen sein, wie vorstehend beschrieben (Fig. 3).
Freie Enden des Seils 10 können durch einen Seilverschluß
miteinander verbunden sein.
Bei der Ausbildung der Fig. 4 ist das Drahtseil 10 in
nerhalb der Gehäuseteile 6, 7 angeordnet; damit es seine
Feder- und Dämpfungswirkungen ausüben kann, sind die
äußersten Enden der Vorsprünge 8, 9 der Gehäuseteile 6,
7 um das Drahtseil 10 und unter dieses gebogen, so daß
sie dieses vom Inneren der Gehäusehälften 6, 7 her unter
greifen und derart abstützen. Wenn die Aufnahme von Ro
tationskräften vorgesehen sein soll, so können die umge
bogenen Bereiche der Vorsprünge 8, 9 lokal in das Draht
seil eingedrückt sein oder dieses lokal mit den Vorsprün
gen 8, 9 punktgeschweißt sein.
Bei der Ausgestaltung der Fig. 5 sind im Schnitt U-för
mige Profilteile 16 auf den Vorsprüngen 8, 9 der Gehäuse
hälften 6, 7 festgelegt, beispielsweise festgeschweißt.
In die Profilteile 16 ist das Drahtseil 10 eingelegt,
so daß es durch die Profilteile 16 axial gehalten wird.
Die Enden 17 der freien Schenkel der Profilteile 16 sind
gegeneinander gebogen, so daß sie das Drahtseil 10 fas
sen.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausgestaltung der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung, bei der das Seil 10 gegen einwirkende
Torsionsmomente durch auf den Gehäusehälften 6, 7 im Be
reich der Vorsprünge 8, 9 aufgenietete Laschen 18 gehal
ten ist.
Während vorstehend die Erfindung anhand eines gedämpft
federnden Drahtseils beschrieben wurde, können auch ande
re gedämpft-federnde, ringförmige Elemente vorgesehen und
um die Gehäuseteile 6, 7, insbesondere im Bereich ihrer
axial ineinandergreifenden Vorsprünge 8, 9 herumgelegt
sein, beispielsweise flache, geflochtene Drahtbänder,
Federringe, beispielsweise auch sinusförmig geführt, wen
del- oder schraubenförmige Spiralfedern oder dergleichen.
In diesem Falle sind die Gehäusehälften 6, 7 und insbe
sondere ihre Vorsprünge 8, 9 vorzugsweise starr, haben
also eine äußerst hohe Steifigkeit. Allerdings können
gedämpft-federnde Eigenschaften, also eine geringere Stei
figkeit, auch an den Gehäusehälften 6, 7 bzw. insbesondere
deren Vorsprüngen 8, 9 vorgesehen sein. Wenn dies der
Fall ist, so kann das diese umgreifende Teil auch ein
starrer Ring sein, wobei die Schwingungsbewegungen auf
genommen und übertragen werden, indem beispielsweise bei
einer angularen Bewegung die freien Enden 8, 9 sich ela
stisch biegen, je nachdem, in welcher Ebene die Bewegung
stattfindet.
Während weiterhin die die Vorsprünge 8, 9 der Gehäuseteile
6, 7 umgreifenden ringförmigen Elemente Endloselemente,
wie Endlosringe, sein können, können auch solche mit mit
tels Schlössern verbundenen Enden vorgesehen sein.
Claims (20)
1. Vorrichtung zum gelenkigen Verbinden von Rohren
einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem
Rohrabschnitte verbindenden flexiblen Leitungsteil,
gekennzeichnet durch
das flexible Leitungsteil (3) umgebende, mit jeweils
einem Rohrabschnitt (1, 2) verbundene Gehäuseteile
(6, 7), die wechselseitig axial ineinandergreifende
Vorsprünge (8, 9) aufweisen, und durch mindestens
ein beide Gehäuseteile (6, 7) im Bereich ihrer
Vorsprünge (8, 9) über ihren Umfang hin verbinden
des, zum flexiblen Leitungsteil (3) koaxiales Ring
teil (10), das rückstellbar nachgiebig ausgebildet
ist und an den Vorsprüngen gegen axiales Verrutschen
gesichert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehäuseteile (6, 7) federnde Vorsprünge
aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ringteil als Drahtseil (10) ausge
bildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ringteil (10) als geflochtenes
Flachband aus Draht ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ringteil (10) als um die Gehäuse
teile herumgelegte, geschlossene Schraubenfeder mit
konstantem Durchmesser ihrer Windungen ausgebildet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ringteil (10) als Federring ausge
bildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ringteil (10) sinusförmig ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) als
endloses Ringteil ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 da
durch gekennzeichnet, daß freie Enden des Ringteils
(10) mittels eines Schlosses miteinander verbunden
sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (6, 7)
mit sinusförmig ausgebildeten Vorsprüngen (8, 9)
axial ineinandergreifen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden
Vorsprünge (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7) in radia
ler Projektion rechteckig ausgebildet sind und
koaxial den Balg umgeben.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (8, 9)
der Gehäuseteile (6, 7) in Umfangsrichtung einen
freien Abstand von 5 bis 20° aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) an den
Vorsprüngen (8, 9) gegen relatives, angulares Ver
schieben gegenüber diesen (gegen Verdrehen) gesi
chert ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) in in
den Vorsprüngen (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7)
ausgebildeten, in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten
oder Nutabschnitten (12) eingelegt ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) lokal
durch an den Vorsprüngen (8, 9) der Gehäuseteile (6,
7) befestigte Klammern (13) übergriffen ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) mit
den Vorsprüngen (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7) durch
Punktschweißung verbunden ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) durch
aus den Vorsprüngen (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7)
ausgestanzte Laschen (11) übergriffen und festgelegt
ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorsprüngen (8,
9) der Gehäuseteile (6, 7) sich in Umfangsrichtung
erstreckende Einschnitte (14) vorgesehen sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) inner
halb der Vorsprünge (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7)
angeordnet ist und durch die freien Enden der Vor
sprünge (8, 9) von innen her untergriffen und gehal
ten wird.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ringteil (10) in auf
den Vorsprüngen (8, 9) der Gehäuseteile (6, 7)
aufgesetzte und befestigte U-Profilteile (16) einge
legt und festgehalten ist, wobei gegebenenfalls die
freien Enden der Schenkel (17) der U-Teile (16)
gegeneinander gebogen sind.
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