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Hintergrund
der Erfindung und Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination von Rohren und eine
zwischen den Rohren montierte Dichtung, um dasselbe zu verbinden.
Insbesondere Verteilerrohre eines Automobils werden durch die Dichtung
sicher abgedichtet.
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Wenn
herkömmlich
Rohre verbunden werden, sind Flansche an den Endabschnitten der
Rohre angebracht, und die Flansche werden mit einer Dichtung dazwischen
verbunden oder zusammen angezogen. Da jedoch die Flansche auf den
Rohren ausgebildet werden müssen,
bedeutet dies zusätzliche Arbeit
und Kosten. Deshalb ist die Ausbildung der Flansche unpraktisch.
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Für den Fall,
dass es sich bei den Rohren um männliche
und weibliche Rohre handelt, welche sich miteinander in Eingriff
befinden, kann eine Dichtung, welche aus einem Hitze beständigen Harz
oder einem Hitze beständigen
Gummi ausgebildet ist, zwischen den männlichen und weiblichen Rohren
angeordnet sein. Obwohl ein Verbinden der Rohre einfach ist, kann
jedoch, da das Verteilungsrohr im Einsatz auf eine sehr hohe Temperatur
aufgeheizt wird, die aus Hitze beständigem Harz oder Gummi hergestellte
Dichtung nicht ausreichend zwischen den Rohren abdichten.
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In
der japanischen Patentveröffentlichung (KOKAI)
Nr. 49-51443, welche
der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 269,936, welche am 10. Juli
1972 eingereicht wurde, entspricht, wird eine ringförmige Dichtung
verwendet, um Kunststoffrohre zu verbinden. Die ringförmige Dichtung
ist aus einem thermoplastischen Harz hergestellt und weist Innen- und
Außenabschnitte
auf, welche durch einen Basisabschnitt verbunden sind. Da die Dichtung
zwischen zwei Kunststoffrohren mit unterschiedlichen Durchmessern
oder geneigten Oberflächen
angeordnet ist, kann die Dichtung nicht an den Rohren befestigt
oder angeordnet werden. Da die Dichtung auch aus thermoplastischem
Harz hergestellt ist, ist die Dichtung nicht für die Verteilerdichtung geeignet.
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Bei
der japanischen Patentveröffentlichung (KOKAI)
Nr. 10-48381 ist
eine Metalldichtung 22, welche aus einem Hauptabschnitt 22a und
einem Flansch 22b ausgebildet ist, zwischen zwei Teilen 70, 80 mit
einem Ring 33 angeordnet. Die Metalldichtung 22 sorgt
für eine
Federung, aber dichtet nicht direkt zwischen zwei Teilen ab.
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Von
der US-A-4,662,173 ist eine Kombination aus einem männlichen
Rohr, einem weiblichen Rohr und einer ringförmigen Metalldichtung gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruches 1 bekannt. Insbesondere schlägt dieses Dokument vor, eine
ringförmige
Metalldichtung mit einem Innenabschnitt, einem radial auswärts des
Innenabschnitts angeordneten Außenabschnitt
und einem nachgiebigen Verbindungsabschnitt zum Verbinden des Innen- und
Außenabschnitts
zu verwenden. Das männliche Rohr
dieser Kombination weist einen ersten Eingriffsabschnitt, welcher
sich mit dem Innenabschnitt der ringförmigen Metalldichtung in Eingriff
befinden soll, einen zylindrischen Hauptabschnitt und einen zylindrischen
Vorderabschnitt auf, welcher sich von dem ersten Eingriffsabschnitt
erstreckt. Der erste Eingriffsabschnitt ist ein radialer Vorsprung
des zylindrischen Hauptabschnitts, wobei der Durchmesser des zylindrischen
Hauptabschnitts dem Durchmesser des zylindrischen Vorderabschnitts
des männlichen
Rohrs entspricht. Das weibliche Rohr ist gemäß diesem Dokument vorgesehen,
um das männliche Rohr
aufzunehmen und weist einen zweiten Eingriffsabschnitt auf. Des
Weiteren weist das weibliche Rohr einen zy lindrischen Hauptabschnitt
mit einem größeren Innendurchmesser
als ein Außendurchmesser
des zylindrischen Vorderabschnittes des männlichen Rohrs auf. Der zweite
Eingriffsabschnitt des weiblichen Rohrs befindet sich mit dem Außenabschnitt
der ringförmigen
Metalldichtung in Eingriff, während
eine Bewegung der ringförmigen
Metalldichtung eingeschränkt
ist, wenn sich die Rohre und Dichtung zusammen in Eingriff befinden.
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Zusätzlich offenbart
die US-A-5,076,594 eine ähnliche
Kombination eines männlichen
Rohrs, eines weiblichen Rohrs und einer ringförmigen Metalldichtung, wobei
die ringförmige
Metalldichtung in eine Vertiefung des männlichen Rohrs eingefügt ist.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist, eine Kombination von Rohren und einer
Metalldichtung bereitzustellen, um die Rohre, welche einer hohen
Temperatur ausgesetzt sind, einfach und sicher zu verbinden.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist, eine wie oben angeführte Kombination
bereitzustellen, wobei die Dichtung einfach relativ zu den Rohren
angeordnet werden kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine wie oben angeführte Kombination
bereitzustellen, wobei ein geeigneter Dichtungsdruck auf die Dichtung
aufgebracht werden kann, um sicher zwischen den Rohren abzudichten.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung
der Erfindung verdeutlicht.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Erfindungsgemäß werden
die vorab angeführten
Aufgaben durch eine Kombination von Rohren und einer Metalldichtung,
wie in Anspruch 1 definiert, erfüllt.
Die abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß werden
Rohre, wie z. B. Verteilerrohre, welche einer hohen Temperatur ausgesetzt
sind, durch eine ringförmige
Metalldichtung abgedichtet. Die Dichtung weist einen Innenabschnitt,
einen radial außerhalb
des Innenabschnittes angeordneten Außenabschnitt und einen nachgiebigen
Verbindungsabschnitt auf. Der Verbindungsabschnitt verbindet den
Innen- und Außenabschnitt
und ist auf einer Seite der Dichtung angeordnet. Die ringförmige Dichtung
kann einen Querschnitt in einer U-Form aufweisen, so dass sich Enden
des Innen- und Außenabschnitts
auf einer dem Verbindungsabschnitt gegenüber liegenden Seite nach außen öffnen.
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Die
Rohre, mit welchen die Dichtung montiert ist, beinhalten ein männliches
Rohr, welches einen ersten Eingriffsabschnitt, welcher mit dem Innenabschnitt
der Dichtung in Eingriff befindlich sein soll, aufweist, und ein
weibliches Rohr, um das männliche Rohr
darin aufzunehmen, um mit dem männlichen Rohr
in Eingriff zu kommen. Das weibliche Rohr weist einen zweiten Eingriffsabschnitt
auf einer Seite davon auf. Der zweite Eingriffsabschnitt befindet
sich mit dem Außenabschnitt
der Dichtung in Eingriff, während
der zweite Eingriffsabschnitt die Bewegung der Dichtung eingeschränkt, wenn
sich die Dichtung und die Rohre zusammen in Eingriff befinden. Dementsprechend
können
die Rohre durch die Dichtung sicher verbunden werden.
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Wenn
ein männliches
Rohr mit einer Dichtung dazwischen in ein weibliches Rohr eingefügt ist, kann
die Dichtung im Allgemeinen nicht geeignet zwischen dem männlichen
und dem weiblichen Rohr angeordnet werden. In diesem Fall kann kein
geeigneter Dichtungsdruck auf die Dichtung aufgebracht werden, so
dass der Dichtungsdruck zu hoch oder zu tief sein kann.
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Da
erfindungsgemäß die Dichtung
geeignet zwischen dem männlichen
und dem weiblichen Rohr angeordnet ist, kann der geeignete Dichtungsdruck auf
die Dichtung aufgebracht werden, um sicher zwischen dem männlichen
und dem weiblichen Rohr abzudichten. Die Rohre und die Dichtung
können
auch einfach montiert oder zusammengebaut werden.
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Erfindungsgemäß weist
das männliche
Rohr einen zylindrischen Hauptabschnitt und einen zylindrischen
Vorderabschnitt auf. Der erste Eingriffsabschnitt erstreckt sich
von dem Hauptabschnitt, um sich davon zu verjüngen, und der zylindrische
Vorderabschnitt erstreckt sich von dem ersten Eingriffsabschnitt.
Der Durchmesser des zylindrischen Vorderabschnitts ist kleiner als
derjenige des zylindrischen Hauptabschnitts.
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Auch
das weibliche Rohr weist einen zylindrischen Hauptabschnitt mit
einem größeren Durchmesser
als demjenigen des zylindrischen Vorderabschnitts auf. Der zweite
Eingriffsabschnitt erstreckt sich von dem zylindrischen Hauptabschnitt
des weiblichen Rohrs schräg
nach außen.
Wenn die Rohre zusammengebaut sind, befindet sich der zylindrische Vorderabschnitt
in dem zylindrischen Hauptabschnitt des weiblichen Rohrs und die
Dichtung ist zwischen dem ersten und dem zweiten Eingriffsabschnitt
angeordnet, um dazwischen sicher abzudichten. Vorzugsweise sind
die Neigungswinkel des ersten und zweiten Eingriffsabschnitts im
Wesentlichen gleich, damit sie parallel zueinander angeordnet sind.
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Wenn
die Rohre an anderen Teilen befestigt sind, wie z. B. einem Körper eines
Automobils, wird die Dichtung in dem komprimierten Zustand gehalten,
um sicher zwischen dem ersten zweiten Eingriffsabschnitt abzudichten.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine erklärende Querschnittsansicht
einer nicht zur Erfindung gehörenden
Kombination von Rohren und einer Dichtung; und
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2 ist eine erklärende Querschnittsansicht
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung nun im
Detail erklärt.
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1 eine erklärende Querschnittsansicht einer
Kombination A, wobei ein männliches
Rohr A10 in ein weibliches Rohr A11 eingeführt und bezüglich dem weiblichen Rohr A11
durch eine Dichtung A12 abgedichtet ist. Das männliche und das weibliche Rohr
A10, A11 sind Abgasrohre für
einen Verbrennungsmotor und sind aus Metall, wie z. B. rostfreiem Stahl,
hergestellt.
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Das
männliche
Rohr A10 weist einen sich verjüngenden
Endabschnitt A10a an einem Ende auf. Das weibliche Rohr A11 weist
einen Endabschnitt A11a auf, welcher einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser
des sich verjüngenden
Endab schnittes A10 hat, und besitzt eine ringförmige Vertiefung A11b innerhalb
des weiblichen Rohrs. Die ringförmige
Vertiefung A11b erstreckt sich von einem Ende des weiblichen Rohrs
A11 und weist einen Boden oder ein Ende A11c auf, welches senkrecht
zu der Längsachse
des weiblichen Rohrs A11 angeordnet ist.
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Der
Außendurchmesser
des männlichen Rohrs
A10 an dem sich verjüngenden
Endabschnitt A10a ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Endabschnittes
A11a des weiblichen Rohrs A11, d. h. des Endes A11c. Somit kann
der sich verjüngende Endabschnitt
A10a des männlichen
Rohrs in das weibliche Rohr A11 eingeführt werden.
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Die
Dichtung A12 ist aus einem Außenabschnitt
A12a, einem Innenabschnitt A12b und einem Verbindungsabschnitt A12c
zwischen dem Außen- und
Innenabschnitt A12a, A12b ausgebildet, welche in einer V-Form mit
einem offenen Ende an einer gegenüber dem Verbindungsabschnitt
A12c liegenden Seite angeordnet sind. Die Dichtung A12 ist aus Metall,
wie z. B. rostfreiem Stahl, hergestellt und weist eine Federkraft
auf.
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Die
laterale Länge
oder Breite des Außenabschnitts
A12a ist im Wesentlichen gleich derjenigen des Innenabschnitts A12b.
Der Innenabschnitt A12b kann jedoch eine kleinere laterale Länge als
der Außenabschnitt
A12a besitzen. Auf jeden Fall kann der Innenabschnitt A12b in die
ringförmige
Vertiefung A11b bewegt oder in ihr angeordnet werden.
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Wenn
die Rohre A10, A11 zusammen mit der Dichtung A12 verbunden sind,
ist die Dichtung A12 in der ringförmigen Vertiefung A11b angeordnet.
Unter dieser Bedingung ragt der Innenabschnitt A12b nach innen bezüglich des
weiblichen Rohrs A11 hervor. Dann ist der Endabschnitt A10a des
männlichen Rohrs
A10 in den Endabschnitt A11a des weiblichen Rohrs A11 eingeführt, während der
Innenabschnitt A12b nach innen gedrängt wird. Das männliche
Rohr A10 befindet sich in einer Position, so dass die Außenoberfläche des
männlichen
Rohrs A10 die Kante der Ecke des Bodens A11c berührt.
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Wenn
das männliche
Rohr A10 in dieser Kombination in das weibliche Rohr A11 eingeführt ist, bewegt
sich die Dichtung A12 nicht in dem weiblichen Rohr A11, da sich
der Außenabschnitt
A12a mit dem Boden A11c in Eingriff befindet. Somit ist die Position der
Dichtung A12 fixiert. Auch wird, wenn das männliche Rohr A10 in das weibliche
Rohr A11 eingeführt ist,
der Innenabschnitt A12b nach außen
gedrängt, um
dadurch sicher zwischen dem männlichen
und dem weiblichen Rohr A10, A11 abzudichten.
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Auch
befindet sich der Verbindungsabschnitt A12c der Dichtung A12 außerhalb
des weiblichen Rohrs A11. Deshalb wird, wenn sich das männliche und
das weibliche Rohr A10, A11 fest zusammen in Eingriff befinden,
der Druck nicht auf dem Verbindungsabschnitt A12c konzentriert.
Das männliche und
das weibliche Rohr A10, A11 befinden sich nämlich mit etwas Federung in
Eingriff. Wenn es erforderlich ist, dass sich das weibliche und
das männliche Rohr
A10, A11 fest in Eingriff befinden sollen, kann der Verbindungsabschnitt
A12c innerhalb der Vertiefung A11b angeordnet werden.
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In 1 ist die Dichtung A12 zuerst
in der Vertiefung A11b angeordnet, aber wenn es einen Zwischenraum
zwischen dem Außenabschnitt
A12a der Dichtung A12 und der Innenwand der Vertiefung A11b gibt,
kann die Dichtung A12 zuerst auf dem weiblichen Rohr A10 angeordnet
werden, und das männliche
Rohr A10 mit der Dichtung A12 kann in das weibliche Rohr A11 eingeführt werden,
so dass die Dichtung A12 in der Vertiefung A11b angeordnet ist.
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2 ist eine erklärende Querschnittsansicht
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
B, wobei ein männliches
Rohr B10 in ein weibliches Rohr B11 eingeführt und durch eine Metalldichtung B12
abgedichtet ist.
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Das
männliche
Rohr B10 weist einen Basisabschnitt B10a, einen Vorderabschnitt
B10b und einen sich verjüngenden
Abschnitt B10c zwischen dem Basisabschnitt B10a und dem Vorderabschnitt
B10b auf. Der Durchmesser des Vorderabschnitts B10b ist kleiner
als derjenige des Basisabschnittes B10a.
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Das
weibliche Rohr B11 weist einen Basisabschnitt B11a und einen Endabschnitt
B11b auf, welcher sich von dem Basisabschnitt B11a schräg nach außen erstreckt.
Der Innendurchmesser des Basisabschnittes B11a des weiblichen Rohrs
B11 ist etwas größer als
der Außendurchmesser
des Vorderabschnitts B10b des männlichen
Rohrs B10. Somit kann der Vorderabschnitt B10b des männlichen Rohrs
B10 in das weibliche Rohr B11 eingeführt werden. Der Endabschnitt
B11b und der sich verjüngende
Abschnitt B10c sind im Wesentlichen parallel zueinander geneigt.
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Die
Dichtung B12 ist aus einem Außenabschnitt
B12a, einem Innenabschnitt B12b und einem Verbindungsabschnitt B12c
zwischen dem Außen- und
dem Innenabschnitt B12a, B12b ausgebildet, welche in einem nicht
zusammengedrückten
Zustand in einer U-Form angeordnet sind. Da die Dichtung B12 zwischen
dem Endabschnitt B11b und dem sich verjüngenden Abschnitt B10c zusammengedrückt ist,
ist die Dichtung B12 zufällig
in 2, wie in der Zeichnung
dargestellt, verformt.
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Wenn
die Rohre mit der Dichtung zusammengebaut sind, ist die Dichtung
B12 auf dem männlichen
Rohr B10 angeordnet. Dann ist der Vorderabschnitt B10b des männlichen
Rohrs B10 in das weibliche Rohr B11 eingeführt. Somit wird die Dichtung B12
zwischen dem Endabschnitt B11b und dem sich verjüngenden Abschnitt B10c gehalten,
ohne sich zu verschieben oder zu bewegen.
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Wenn
bei der die in 2 dargestellten
Ausführungsform
das männliche
und das weibliche Rohr B10, B11 relativ zueinander gehalten oder
befestigt sind, wird die Dichtung B12 zusammengedrückt, um sicher
zwischen dem männlichen
und dem weiblichen Rohr B10, B11 abzudichten. Die Dichtung B arbeitet
und dichtet ähnlich
wie die Dichtung A.
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Beim
Verbinden der Rohre kann die Dichtung erfindungsgemäß an einer
Stelle zwischen den zwei Rohren auf Grund der einfachen Struktur
gehalten werden und kann sicher zwischen den zwei Rohren abdichten.