DE4405995A1 - Befestigungsanordnung für einen einstückigen Gaswechsel-Leitungsabschnitt an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, insbesondere Auspuffkrümmer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebene Befestigungsanordnung für einen einstückigen Gaswechsel-Leitungsabschnitt an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine insbesondere eines Auspuffkrümmers.

In der Praxis hat sich für eine betriebssichere Anordnung eines insbesondere als Auspuffkrümmer gestalteten Gas­ wechsel-Leitungsabschnittes am Gehäuse, insbesondere Zy­ linderkopf, der Brennkraftmaschine eine Befestigung mittels Verschraubung bewährt. Hierbei ist es üblich, die Schraubbolzen der Verschraubung rechtwinkelig zu den korrespondierenden Anschlußflächen von Auspuffkrümmer und Zylinderkopf vorzusehen.

Bei stark geneigt eingebauter Brennkraftmaschine oder einem V-Motor mit v-außenseitig angeordneten Krümmern kann die vorbeschriebene Befestigungsanordnung eine Demontage bzw. Montage eines Krümmers im Fahrzeug sehr schwierig gestalten oder erst bei angehobenem Motor er­ möglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 beschriebene Befestigungs­ anordnung so zu verbessern, daß diese mit einem Werkzeug bei nicht demontierter Brennkraftmaschine leichter zu­ gänglich ist für eine Inspektion oder für einen Austausch des Leitungsabschnittes oder einer Dichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, daß zumindest ein Haltebolzen relativ zu korrespondierenden Anschlußflächen eines Flansches und des Maschinengehäuses für einen freien Werkzeugzugang entsprechend geneigt vorgesehen ist, daß der geneigt an­ geordnete Haltebolzen über eine Durchbrechung den Flansch und eine diesem werkzeugzugangsseitig zugeordnete Ein­ richtung zur Verteilung der Spannkraft im Flansch durch­ setzt, wobei der Flansch in Schubrichtung mit dem Maschi­ nengehäuse über einen Anschlag zusammenwirkt.

Mit der Erfindung ist eine mit einem Werkzeug in vorteil­ hafter Weise leicht zugängliche Befestigungsanordnung ge­ schaffen bei zuverlässig dichter Verbindung des Leitungs­ abschnittes mit dem Maschinengehäuse und gesicherter La­ gefixierung an diesem.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß ein für mehrere Leitungsrohre gemein­ samer Flansch zwischen den Leitungsrohren sowie jeweils seitlich der äußersten Leitungsrohre mit den geneigt ver­ laufenden Durchbrechungen entsprechend angepaßten Augen ausgebildet ist, wobei die Augen der einen Flanschbegren­ zung benachbart angeordnete, quer zu den Haltebolzen aus­ gerichtete Spannflächen aufweisen, und die Augen ferner mit zur gegenüberliegenden Flanschbegrenzung verlaufenden Versteifungsrippen ausgebildet sind.

Vorteilhaft an dieser bevorzugten Ausgestaltung ist die geringere Anzahl an Befestigungsmitteln, wodurch diese Befestigungsmittel kräftiger bemessen werden können und ferner die Werkzeugzugänglichkeit zusätzlich verbessert ist. Ferner ist die Ausgestaltung eines gemeinsamen Flan­ sches mit Augen besonders dann vorteilhaft zur Erzielung einer gleichmäßigen, hohen Dichtungspressung, wenn die Durchbrechungen in den Augen und im Flansch mit dessen Anschlußfläche über zu einer die Mitten der Leitungsrohre verbindenden Linie im wesentlichen gemittelte Öffnungen in Verbindung stehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt der Flansch mit seiner von den Spannflächen der Augen größtmöglich entfernten Begrenzung gegen einen am Maschinengehäuse ausgebildeten Schubanschlag an, wobei die Haltebolzen die Durchbrechungen im Flansch mit umfänglichem Spiel durch­ setzen.

Durch das letztgenannte Merkmal der die Durchbrechungen bei befestigtem Leitungsabschnitt mit Spiel durchsetzen­ den Haltebolzen ist in Verbindung mit dem Merkmal des Schubanschlages sichergestellt, daß die Haltebolzen von Scherbelastungen frei sind und die an den Haltebolzen wirksamen Spannkräfte ausschließlich der Dichtungs­ pressung zukommen.

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung ergibt sich all­ gemein bei einem Maschinengehäuse mit zu dessen Hochachse schräg ausgebildeten Anschlußflächen, wobei die Haltebol­ zen für eine vorteilhaft günstige Werkzeugzugänglichkeit zur Hochachse der Maschine parallel oder im wesentlichen horizontal quer gerichtet angeordnet sind.

Eine konkret vorteilhafte Anwendung ergibt sich bei einem V-Motor mit am Maschinengehäuse v-außenseitig angeordne­ ten Auspuffkrümmern dadurch, daß die Haltebolzen im we­ sentlichen parallel zur Maschinen-Hochachse senkrecht von unten mit einem Werkzeug zugänglich angeordnet sind. Da­ mit erübrigt sich ein Anheben der Brennkraftmaschine im Motorraum eines Fahrzeuges.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung ab­ schnittsweise dargestellten Leitungsabschnittes beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 einen gemeinsamen, abschnittsweise dargestell­ ten Flansch für Leitungsrohre mit einer da­ zwischen angeordneten Befestigungsstelle,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

Ein mehrere Leitungsrohre 1 umfassender, einstückig aus­ gebildeter Gaswechsel-Leitungsabschnitt 2 einer teilweise gezeigten, mehrzylindrigen Brennkraftmaschine 3 dient als Auspuffkrümmer 4. Der Auspuffkrümmer 4 weist einen für mehrere oder alle Leitungsrohre 1 gemeinsamen Flansch 5 auf, der unter Zwischenlage eines Dichtungselementes 6 am Maschinengehäuse bzw. am Zylinderkopf 7 mittels Halte­ bolzen 8 lösbar angeordnet bzw. befestigbar ist.

Um bei beengtem Motorraum und/oder stark geneigtem Zylin­ derkopf 7 ohne Demontage der Brennkraftmaschine 3 eine gute Werkzeugzugänglichkeit zu der Befestigungsanordnung 9 des Auspuffkrümmers 4 zu erzielen, sind die den Flansch 5 durchsetzenden Haltebolzen 8 relativ zu den korrespon­ dierenden Anschlußflächen 10, 11 des Flansches 5 und des Zylinderkopfes 7 entsprechend geneigt vorgesehen. Die in Fig. 2 gezeigte Befestigungsanordnung 9 ermöglicht bei­ spielsweise einen Werkzeugzugang in vertikaler Richtung von unten nach oben etwa parallel zur Hochachse der Brennkraftmaschine 3. Die Befestigungsanordnung 9 kann aber auch für einen horizontalen Werkzeugzugang gestaltet sein.

Stark geneigte Befestigungsanordnungen 9 ergeben bei der üblichen Anzahl an Haltebolzen 8 je Leitungsrohr 1 einen erheblichen Platzaufwand. Demgegenüber ist es vorteil­ haft, geneigte Durchbrechungen 12 im Flansch 5 für die Haltebolzen 8 derart anzuordnen, daß deren Öffnungen 13 in der Flansch-Anschlußfläche 10 zu einer die Mitten "M" der Leitungsrohre 1 verbindenden Linie 14 im wesentlichen gemittelt sind. Damit sind über die Längserstreckung des Flansches 5 mittig einleitbare Pressungskräfte für das Dichtungselement 6 erzielt. Zur Erzielung hoher Pres­ sungskräfte mittels relativ stark bemessener Haltebolzen 8 ist der für alle Leitungsrohre 1 gemeinsame Flansch 5 zwischen den Leitungsrohren 1 sowie jeweils seitlich der äußersten, nicht gezeigten Leitungsrohre 1 mit den ge­ neigt verlaufenden Durchbrechungen 12 entsprechend ange­ paßten Augen 15 ausgebildet.

Zur gleichmäßigen Verteilung der mit der Befestigungs­ anordnung 9 erzeugbaren Pressungskräfte in dem Dichtungs­ element 6 zwischen den Anschlußflächen 10 und 11 von Flansch 5 und Zylinderkopf 7 weisen die Augen 15 der einen Flanschbegrenzung 16 benachbart angeordnete, quer zu den Haltebolzen 8 ausgerichtete Spannflächen 17 zur Anlage von z. B. mit den Haltebolzen 8 zusammenwirkenden Muttern auf. Ferner sind die Augen 15 mit zur gegenüber­ liegenden Flanschbegrenzung 18 verlaufenden Versteifungs­ rippen 19 ausgebildet. Diese bilden mit jedem Auge 15 eine Einrichtung 15′ zur Verteilung der Spannkräfte im Flansch 5 zur Erzielung vergleichmäßigter Pressungskräfte im Dichtungselement 6.

Zur einwandfreien Lagefixierung des Flansches 5 bzw. des Auspuffkrümmers 4 am Zylinderkopf 7 ohne Schubbelastung der Haltebolzen 8 liegt der Flansch 5 mit seiner von den Spannflächen 17 der Augen 15 größtmöglich entfernten Be­ grenzung 18 gegen einen am Maschinengehäuse bzw. Zylin­ derkopf 7 ausgebildeten Schubanschlag 20 an, wobei die Haltebolzen 8 die Durchbrechungen 12 im Flansch 5 mit um­ fänglichem Spiel durchsetzen.

Bei von der Linie 14 in Richtung Flanschbegrenzung 16 we­ sentlich versetzten Durchbrechungen 12 können Flansch 5 und Schubanschlag 20 geneigt angeordnete Anschlagflächen aufweisen, um mittels dieser Keilwirkung die Dichtungs­ pressung zu steigern.

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar bei einer als V- Motor ausgeführten Brennkraftmaschine 3 mit an den Zylin­ derköpfen 7 v-außenseitig angeordneten Auspuffkrümmern 4, wobei die Haltebolzen 8 im wesentlichen parallel zur Ma­ schinen-Hochachse senkrecht von unten mit einem Werkzeug, insbesondere Schraubwerkzeug, zugänglich angeordnet sind.

Claims (8)

1. Befestigungsanordnung für einen einstückigen Gas­ wechsel-Leitungsabschnitt an einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine, insbesondere Auspuffkrümmer,

• - wobei der Leitungsabschnitt (2) über Flansche (5) an Leitungsrohren (1) unter Zwischenlage eines Dichtungselementes (6) mittels die Flan­ sche (5) durchsetzender Haltebolzen (8) am Ma­ schinengehäuse (7) lösbar angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß zumindest ein Haltebolzen (8) relativ zu korrespondierenden Anschlußflächen (10, 11) eines Flansches (5) und des Maschinengehäuses (7) für einen freien Werkzeugzugang entspre­ chend geneigt vorgesehen ist,
• - daß der geneigt angeordnete Haltebolzen (8) über eine Durchbrechung (12) den Flansch (5) und eine diesem werkzeugzugangsseitig zugeord­ nete Einrichtung (15′) zur Verteilung der Spannkraft im Flansch (5) durchsetzt, wobei
• - der Flansch (5) in Schubrichtung mit dem Ma­ schinengehäuse (7) über einen Anschlag (20) zusammenwirkt.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet,

• - daß ein für alle Leitungsrohre (1) gemeinsamer Flansch (5) zwischen den Leitungsrohren (1) sowie jeweils seitlich der äußersten Leitungs­ rohre mit den geneigt verlaufenden Durchbre­ chungen (12) entsprechend angepaßten Augen (15) ausgebildet ist, wobei
• - die Augen (15) der einen Flanschbegrenzung (16) benachbart angeordnete, quer zu den Hal­ tebolzen (8) ausgerichtete Spannflächen (17) aufweisen, und
• - die Augen (15) ferner mit zur gegenüberliegen­ den Flanschbegrenzung (18) verlaufenden Ver­ steifungsrippen (19) ausgebildet sind.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (12) in den Augen (15) und im Flansch (5) mit dessen An­ schlußfläche (10) über zu einer die Mitten ("M") der Leitungsrohre (1) verbindenden Linie (14) im wesentlichen gemittelte Öffnungen (13) in Verbin­ dung stehen.

4. Befestigungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Flansch (5) mit seiner von den Spann­ flächen (17) der Augen (15) größtmöglich ent­ fernten Begrenzung (18) gegen einen am Maschi­ nengehäuse (7) ausgebildeten Schubanschlag (20) anliegt, wobei
• - die Haltebolzen (8) die Durchbrechungen (12) im Flansch (5) mit umfänglichem Spiel durch­ setzen.

5. Befestigungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Flansch (5) und Schub­ anschlag (20) ggf. geneigt angeordnete Anschlag­ flächen aufweisen.

6. Befestigungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Maschinen­ gehäuse (7) mit zu dessen Hochachse schräg ausge­ bildeten Anschlußflächen (11) die Haltebolzen (8) zur Hochachse im wesentlichen parallel oder im we­ sentlichen horizontal quer gerichtet angeordnet sind.

7. Befestigungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem V-Motor mit am Maschinengehäuse (7) v-außenseitig angeordneten Auspuffkrümmern (4) die Haltebolzen (8) im wesent­ lichen parallel zur Maschinen-Hochachse senkrecht von unten mit einem Werkzeug zugänglich angeordnet sind.