DE8535523U1 - Connection of two parts of a line by a bellows or a corrugated pipe - Google Patents

Connection of two parts of a line by a bellows or a corrugated pipe

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DE8535523U1 DE8535523U DE8535523U DE8535523U1 DE 8535523 U1 DE8535523 U1 DE 8535523U1 DE 8535523 U DE8535523 U DE 8535523U DE 8535523 U DE8535523 U DE 8535523U DE 8535523 U1 DE8535523 U1 DE 8535523U1
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Description

Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik PforzheimWitzenmann GmbH Metal Hose Factory Pforzheim

Östliche Kärl-Friedrich-Straße 134Eastern Kärl-Friedrich-Straße 134

7530 Pforzheim , 7530 Pforzheim ,

Verbindung zweier Teile einer Leitung durch einen Balg oder ein WellrohrConnection of two parts of a line by a bellows or a corrugated pipe

Die Erfindung betrifft eine Verbindung der koaxial aufeinander zu gerichteten Enden zweier Teile einer Leitung für heiße Medien, insbesondere Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen, durch einen Balg oder ein Wellrohr mit im wesentlichen zylindrischen, mit den Leitungsteilen einstückig, formschlüssig oder/und kraftschlüssig verbundenen Anschlußenden und einem Innenschutzrohr, das ausgehend von der festen Verbindung seines einen Endes mit einem der Anschlußenden sich über die gesamte Balglänge erstreckt und mit seinem anderen Ende innerhalb des Balges frei ausläuft.The invention relates to a connection of the coaxially directed ends of two parts of a line for hot media, in particular exhaust pipes of motor vehicles, by means of a bellows or a corrugated pipe with essentially cylindrical connection ends connected to the line parts in one piece, in a form-fitting and/or force-fitting manner, and an inner protective pipe which, starting from the fixed connection of one end to one of the connection ends, extends over the entire length of the bellows and with its other end runs freely within the bellows.

Bei derartigen Bauformen, insbesondere dann, wenn es sich um eine Abgasleitung für Kraftfahrzeuge handelt, sind Bälge bzw; Wellrohre sowie die angrenzenden LeitungsteileIn such designs, especially when it comes to exhaust pipes for motor vehicles, bellows or corrugated pipes as well as the adjacent pipe parts

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aus Metall hergestellt. Da die Erfindung jedoch auch für zahlreiche andersartige Anwendungsfälle geeignet ist, soll hierauf eine Beschränkung nicht gegeben sein, wenn auch nachfolgend der Einfachheit halber eine Bauform aus Metall ins Auge gefaßt ist.made of metal. However, since the invention is also suitable for numerous other applications, it is not intended to be limited to this, even if a design made of metal is envisaged below for the sake of simplicity.

Eine Verbindung der geschilderten Art wird in die Leitung eingebaut, um hier gegenseitige Relativbewegungen der verbundenen Teile in Form von Axial-, Lateral- und Angularbewegungen aufzunehmen* Dabei dient das Innenschutzrohr einmal der möglichst glattwandigen und damit günstigen Führung des Medienstromes, zum anderen der Abschirmung des Balges gegenüber der teilweise sehr hohen Temperatur des Mediums und schließlich der Abschirmung des Balges gegenüber Anregung aus periodischen oder pulsierenden Schwingungen des strömenden Mediums. Damit jedoch die genannte Beweglichkeit des Balges gegeben ist, muß das frei auslaufende Ende des Innenschutzrohres bekanntermaßen einen nennenswerten radialen Abstand gegenüber der I^inenkontur des Balges haben, da es einen bogenförmigen Verlauf des Balges, den dieser bestimmungsgemäß annehmen Q kann, nicht nachvollziehen kann.A connection of the type described is installed in the line in order to absorb mutual relative movements of the connected parts in the form of axial, lateral and angular movements. The inner protective tube serves to guide the media flow as smoothly as possible and thus as favourably as possible, to shield the bellows from the sometimes very high temperature of the medium and finally to shield the bellows from excitation from periodic or pulsating vibrations of the flowing medium. However, in order for the bellows to be able to move freely, the free-running end of the inner protective tube must have a significant radial distance from the linear contour of the bellows, as it cannot follow the curved shape of the bellows, which it can assume as intended.

Dieser radiale Abstand zwischen freiem Ende des Innenschutzrohres und Innenkontur des Balges führt jedoch zu einer Reihe von Polgen, die nur ungern in Kauf genommen werden. So ist der Innendurchmesser des Innenschutzrohres dem für den Medienstrom erforderlichen Querschnitt anzupassen, was im Hinblick auf die genannte radiale DistanzHowever, this radial distance between the free end of the inner protective tube and the inner contour of the bellows leads to a number of problems that are only reluctantly accepted. The inner diameter of the inner protective tube must be adapted to the cross-section required for the media flow, which, with regard to the radial distance mentioned,

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dazu führt, daß die Uuerschnittsabmessungen des Balges erheblich größer gewählt v/erden müssen, als dies bezüglich des für den Medienstrom an sich erforderlichen Querschnittes notwendig wäre. Dieser schlägt sich beispielsweise auch nieder auf die Zugänglichkeit der Schraubenbohrungen von Anschlußflanschen des Balges, die entsprechend ebenfalls weiter nach außen gelegt werden müssen. Ist Letzteres aus Platzgründen nicht möglich, muß zwischen gewelltem Teil des Balges und Anschlußflansch ein längerer zylindrischer Abschnitt des Balges vorgesehen werden, da-O mit die Bohrungen des Anschlußflansches ohne Behinderung durch die Balgwellen zugänglich sind. Das führt zur Erhöhung der Baulänge und verlangt unter Umständen Maßnahmen zur mechanischen Verstärkung dieser Bereiche.This means that the cross-sectional dimensions of the bellows must be chosen to be considerably larger than would be necessary for the cross-section required for the media flow itself. This also has an impact, for example, on the accessibility of the screw holes of the bellows' connecting flanges, which must also be placed further outwards. If the latter is not possible due to space constraints, a longer cylindrical section of the bellows must be provided between the corrugated part of the bellows and the connecting flange so that the holes in the connecting flange are accessible without being obstructed by the bellows corrugations. This increases the overall length and may require measures to mechanically reinforce these areas.

Eine weitere Folge des bekannten Innenschutzrohres mit dem genannten frei auslaufenden Ende ist, daß die Innenseite des Balges nur unvollständig gegen Temperatur- und Druckschwankungsbelastung aus dem Medium abgeschirmt ist, was wiederum eine stabilere und damit kostspieligere Ausführung des Balges erzwingt, da er im Hinblick auf entsprechend hohe Temperatur- und Schwingungsbelastung ^Lusge- r-&Lgr; legt werden muß.A further consequence of the known inner protective tube with the above-mentioned freely extending end is that the inside of the bellows is only incompletely shielded against temperature and pressure fluctuations from the medium, which in turn requires a more stable and thus more expensive design of the bellows , since it must be designed with a view to correspondingly high temperature and vibration loads.

Das bekannte Innenschutzrohr setzt schließlich der Beweglichkeit des Balges Grenzen, will man nicht die radialeThe well-known inner protective tube ultimately limits the mobility of the bellows if one does not want to limit the radial

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Distanz zwischen Innenschutzrohr und Balg übermäßig groß wählen.Choose an excessively large distance between the inner protective tube and the bellows.

Insgesamt bedingt die bekannte Konstruktion im Hinblick auf die erforderliche Beweglichkeit zwischen den beiden zu verbindenden Leitungsteilen sowie die Größe des erforderlichen Strömungsquerschnittes eine sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung übermäßig große Balgform mit dem damit einhergehenden Material- und Platzaufwand.Overall, the known design requires an excessively large bellows shape in both the axial and radial directions, with the associated material and space requirements, in view of the required mobility between the two pipe sections to be connected and the size of the required flow cross-section.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Balgverbindung der eingangs genannten Art dahingehend abzuändern bzw. weiter auszubilden, daß bezogen auf einen bestimmten Strömungsquerschnitt und eine bestimmte geforderte Beweglichkeit zwischen den beiden zu verbindenden Leitungsteilen eine sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung kleinere Balgausführung eingesetzt werden kann, wobei außerdem vergleichsweise ohne nennenswerten zusätzlichen Material- und Kostenaufwand die temperatur- und schwingungsmäßige Belastung des Balges herabgesetzt sein und gegenüber dem Bekannten in vollkommen neuer Weise eine Dämpfung des 3alges möglich werden soll.The object of the invention is therefore to modify or further develop a bellows connection of the type mentioned at the beginning in such a way that, in relation to a certain flow cross-section and a certain required mobility, a smaller bellows design can be used in both the axial and radial directions between the two pipe parts to be connected, whereby the temperature and vibration load on the bellows can be reduced comparatively without any significant additional material and cost expenditure, and damping of the bellows should be possible in a completely new way compared to the known method.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Innenschutzrohr aus mehreren in seiner Längsrichtung hintereinander angeordneten Rohrabschnitten besteht, daß benachbarte Rohrabschnitte gelenkig miteinander verbunden sind und daß das frei auslaufende Ende wenigstens eines Rohrabschnittes zumlndH ···■«: mittelbar an der Innenwand des Balges axial Versci^obar abgestützt ist.The object is achieved according to the invention in that the inner protective tube consists of several pipe sections arranged one behind the other in its longitudinal direction, that adjacent pipe sections are connected to one another in an articulated manner and that the freely extending end of at least one pipe section is indirectly supported axially on the inner wall of the bellows.

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Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist das Innenschutzrohr als gelenkiges Gliederrohr ausgebildet, das seinen Verlauf einem bogenförmigen Verlauf des Balges jeweils anpassen kann. Damit entfällt die Notwendigkeit einer nennenswerten radialen Distanz zwischen Außenkontur des Innenschutzrohres und Innenkontur des Balges, was zur Folge hat, daß bezogen auf einen bestimmten Strömungsquerschnitt und die damit gegebene Größe des Innenschutzrohres der Balg in Radialrichtung kleiner dimensioniert werden kann, was nicht nur bezüglich der nun nicht mehr erforderlichen radialen Distanz gilt, sondern auch seine Auswirkungen auf die Wellungshöhe und Wandstärke des Balges hat. Diese in Radialrichtung kleinere Balgausbildung führt bezogen auf vorhandene Einbaufälle außerdem dazu, daß nunmehr die Schraubenbohrungen von Anschlußflanschen erreichbar sind, ohne das zylindrische Balgabschnitte zwischen Anschlußflanschen und Balgwellung vorgesehen werden müssen, wodurch sich eine erhebliche axiale Längenreduzierung für den Balg ergibt.As a result of these measures according to the invention, the inner protective tube is designed as an articulated sectional tube that can adapt its course to an arcuate course of the bellows. This eliminates the need for a significant radial distance between the outer contour of the inner protective tube and the inner contour of the bellows, which means that, in relation to a certain flow cross-section and the resulting size of the inner protective tube, the bellows can be made smaller in the radial direction, which not only applies to the radial distance that is no longer required, but also has an impact on the corrugation height and wall thickness of the bellows. In relation to existing installation cases, this smaller bellows design in the radial direction also means that the screw holes of connection flanges can now be reached without having to provide cylindrical bellows sections between the connection flanges and the bellows corrugation, which results in a considerable axial reduction in the length of the bellows.

Darüber hinaus befindet sich nunmehr das in seinem Verlauf praktisch dichte Innenschutzrohr von Anfang bis Ende in medienabdichtender Verbindung mit dem Balg, so daß die Abschirmung des Balges gegenüber (BemperatureinflCssen aus dem Medium praktisch auf die Abstrahlung reduziert ist, die auf ihn vonseiten des Innenschutzrohres wirkt. Andererseits können aus den gleichen Gründen nunmehr Druckschwankungen innerhalb des Mediums nicht mehr unmittelbar auf die Innenseite des Balges gelangen. Damit besteht aus diesen beiden Gründen die Möglichkeit einer zusätzlichenIn addition, the inner protective tube, which is practically sealed along its length, is now in a media-sealing connection with the bellows from start to finish, so that the shielding of the bellows against temperature influences from the medium is practically reduced to the radiation that acts on it from the inner protective tube. On the other hand, for the same reasons, pressure fluctuations within the medium can no longer reach the inside of the bellows directly. For these two reasons, this means that there is the possibility of additional

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Reduzierung des Balgmaterials hinsichtlich Menge und/oder Qualität, wobei der Balg insbesondere dünnwandiger ausgebildet werden kann, was wiederum seine Flexibilität erhöht und damit von sich aus die Möglichkeit einer zusätzlichen Verkürzung des Balges bezüglich einer bestimmten geforderten Beweglichkeit gibt.Reduction of the bellows material in terms of quantity and/or quality, whereby the bellows can be designed in particular with thinner walls, which in turn increases its flexibility and thus in itself provides the possibility of an additional shortening of the bellows with regard to a certain required mobility.

Schließlich bewirkt die erfindungsgeraäße Ausbildung des Innenschutzrohres aber auch eine zusätzliche Dämpfung ( ' des Balges, indem der Balg von außen an Teilen des Innenschutzrohres anliegen kann und dort insbesondere bezüglich sich aufschaukelnder Eigenschwingungen eine Verstimmung und Dämpfung durch Reibung eintritt.Finally, the design of the inner protective tube according to the invention also brings about additional damping (') of the bellows, in that the bellows can rest on parts of the inner protective tube from the outside and there, in particular with regard to building up natural vibrations, a detuning and damping by friction occurs.

Insgesamt ergibt sich also eine uneingeschränkte Beweglichkeit des Balges und die Möglichkeit dessen innerer Abstützung, was in Verbindung mit der Abschirmung des Balges gegenüber Temperatur und Schwingungen eine höhere mechanische Beanspruchbarkeit des Balges bzw. eine Herabsetzung dessen Wandstärke ermöglicht, wobei außerdem aber, wie zunächst gesagt, der Balg in Längs- und Radial-/ j richtung schon kleiner gebaut sein konnte.Overall, this results in unrestricted mobility of the bellows and the possibility of internal support, which, in conjunction with the shielding of the bellows against temperature and vibrations, enables the bellows to withstand greater mechanical stress and/or a reduction in its wall thickness, although, as mentioned above, the bellows could also be made smaller in the longitudinal and radial directions.

Was die gelenkige Verbindung benachbarter Rohrabschnitte betrifft, so kann diese durch axiales Ineinandergreifen deren aufeinander zu gerichteter Enden über eine kugelschichtförmige, zur Leitungsachse im wesentlichen koaxiale Ringfläche gebildet sein. Eine solche Gelenkverbindung erlaubt die Schwenkbarkeit in allen Richtungen, hält Jedoch andererseits die sie bildenden RohrabschnitteAs far as the articulated connection of adjacent pipe sections is concerned, this can be formed by axially interlocking their ends directed towards each other via a spherical layer-shaped ring surface that is essentially coaxial with the pipe axis. Such an articulated connection allows pivoting in all directions, but on the other hand holds the pipe sections that form it

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in Axialrichtung aneinander fest, wobei gleichzeitig eine Abdichtung der im vorliegenden Falle erforderlichen Qualität gewährleistet ist. Außerdem läßt sich, falls dies wünschenswert ist, die gegenseitige Schwenkbarkeit der Rohrabschnitte durch entsprechende Ausbildung der Ringfläche begrenzen.in the axial direction, while at the same time ensuring a seal of the quality required in this case. In addition, if desired, the mutual pivoting of the pipe sections can be limited by appropriate design of the ring surface.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß benachbarte Rohrabschnitte axial mit ihren aufeinander zu gerichtetenAnother possibility is that adjacent pipe sections are axially aligned with their

) Enden jpielfrei ineinandergreifen, daß das außen liegende Ende glattzylindrisch und gegen die Innenwand des Balges in Anlage ist und daß das innen liegende Ende außen eine kugelschichtformige, zur Leitungsachse im wesentlichen koaxiale Ringfläche aufweist. Hier ist einerseits eine • gegenseitige gelenkige Verbindung der beiden Rohrabschnitte gegeben, andererseits aber deren gegenseitige axiale Verschiebbarkeit möglich, so daß sich wenigstens eine dieser Gelenkverbindungen im Verlaufe des Innenschutzrohres besonders für die Fälle eignet, bei denen das Innenschutzrohr an beiden Enden des Balges mit seinen dortigen Rohrabschnitten festgelegt sein soll, so daß) ends interlock without play, so that the outer end is smooth-cylindrical and rests against the inner wall of the bellows and the inner end has a spherical layer-shaped ring surface on the outside that is essentially coaxial with the line axis. Here, on the one hand, there is a mutual articulated connection of the two pipe sections, but on the other hand, their mutual axial displacement is possible, so that at least one of these articulated connections in the course of the inner protective pipe is particularly suitable for cases in which the inner protective pipe is to be fixed at both ends of the bellows with its pipe sections there, so that

r\ die axiale Längenänderbarkeit des Innenschutzrohres an wenigstens einer Stelle seines Verlaufes gewährleistet sein muß. r\ the axial length changeability of the inner protective tube must be ensured at least at one point along its course.

Auf dem glattzylindrischen Ende des einen Rohrabschnittes kann der Balg in dämpfend wirksamer Weise mit den Innenkr'empen seiner Balgwellen anliegen. Zweckmäßig ist es hier jedoch, daß das glattzylindrioche Ende des einenThe bellows can rest on the smooth cylindrical end of one pipe section with the inner edges of its bellows corrugations in a dampening manner. However, it is advisable here for the smooth cylindrical end of one

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Rohrabschnittes sich in Anlage an einen glattzylindrischen Zwischenabschnitt des Balges befindet, also innerhalb dieses Zwischenabschnittes axial verschiebbar, aber in Radialrichtung geführt ist, wodurch sich eine verbesserte Dämpfungswirkung zwischen Balg und Innenschutzrohr und eine bezogen auf die Verteilung der gegenseitigen Reibung bessere Anlage ergibt.The pipe section is located in contact with a smooth cylindrical intermediate section of the bellows, i.e. it is axially displaceable within this intermediate section, but is guided in the radial direction, which results in an improved damping effect between the bellows and the inner protective pipe and a better system in terms of the distribution of mutual friction.

Ferner kann es zweckmäßig sein, daß die Stirnkante des glattzylindrischen Endes am Umfang wenigstens eine Quer- f \ schnittsverjüngung zur radialen Bewegungsbegrenzung des innen liegenden Endes des anderen Rohrabschnittes aufweist, wenn eine solche aisiale Bewegungsbegrenzung beispielsweise zur Begrenzung der Längenänderungsmöglichkeit des Balges erwünscht ist.Furthermore, it may be expedient for the front edge of the smooth cylindrical end to have at least one cross - sectional taper on the circumference to limit the radial movement of the inner end of the other pipe section if such an axial movement limitation is desired, for example to limit the possibility of changing the length of the bellows.

Für den Fall, daß das Innenschutzrohr nur mit einem seiner Enden am dortigen Anschlußende des Balges festgelegt ist, ist es vorteilhaft, daß das frei auslaufende Ende des Innenschutzrohres außen eine kugelschichtförmige, zur Leitungsachse im wesentlichen koaxiale Ringfläche aufweist und sich mit dieser in Anlage am anderen Anschließende des Balges befindet. Hier ist an sich durch diese Ausbildung die axiale Freiheit des Innenschutzrohres gegenüber Längenänderungen des Balges gewährleistet. Es besteht jedoch kein Hindernis, zusätzlich axial verschiebbare Gelenkverbindungen zweier benachbarter Rohrabschnitte im Verlauf des Innenschutzrohres vorzusehen.In the event that the inner protective pipe is only fixed at one of its ends to the connecting end of the bellows, it is advantageous that the freely extending end of the inner protective pipe has a spherical layer-shaped ring surface on the outside that is essentially coaxial with the line axis and that this is in contact with the other connecting end of the bellows. In this case, this design ensures the axial freedom of the inner protective pipe with respect to changes in the length of the bellows. However, there is no obstacle to providing additional axially movable joint connections between two adjacent pipe sections in the course of the inner protective pipe.

Bei den entsprechenden, vorstehend genannten Fällen kann es zweckmäßig sein, daß die kugelschichtförmige Ringfläche entweder des innen liegenden Rohrendes oder des frei auslaufenden Rohrendes durch das Rohrende selbst gebildet ist.In the corresponding cases mentioned above, it may be expedient for the spherical layer-shaped annular surface of either the inner pipe end or the freely extending pipe end to be formed by the pipe end itself.

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Es besteht hier jedoch auch die Möglichkeit, daß die kugelschichtförmige Ringfläche durch einen Dichtungsring, bei= spielsweise aus Draht ggf. mit Schmier- und/oder Füllstoffen gepreßten Ring gebildet ist, und daß der Dichtungsring in einer Umfangsnut des Rohrendes angeordnet ist.However, it is also possible that the spherical layer-shaped ring surface is formed by a sealing ring, for example made of wire, possibly pressed with lubricants and/or fillers, and that the sealing ring is arranged in a circumferential groove of the pipe end.

Schließlich ist es für alle geschilderten Bauformen zweckmäßig, daß in Strömungsrichtung des Mediums an der jeweiligen gelenkigen Verbindung zweier benachbarter Rohrabschnitte der vorhergehende Rohrabschnitt innerhalb des ( &igr; folgenden Rohrabschnittes angeordnet ist, um den Strömungswiderstand innerhalb des Innenschutzrohres so niedrig wie möglich zu halten. Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung ist jedoch im Gegensatz zur eingangs diskutierten bekannten Bauform, bei der nur eine Strömung in Richtung auf das freie Ende des Innenschutzrohres sinnvoll und technisch brauchbar ist, dieser Gesichtspunkt nicht mehr so bedeutsam, so daß er sogar auch vernachlässigt werden kann, wenn dafür andere Vorteile, beispielsweise eine Vereinheitlichung der Art der Rohrabschnitte, erreichbar sind.Finally, it is expedient for all the designs described that in the direction of flow of the medium at the respective articulated connection between two adjacent pipe sections, the preceding pipe section is arranged within the following pipe section in order to keep the flow resistance within the inner protective pipe as low as possible. In the design according to the invention, however, in contrast to the known design discussed at the beginning, in which only a flow in the direction of the free end of the inner protective pipe is sensible and technically usable, this aspect is no longer so important, so that it can even be neglected if other advantages, for example a standardization of the type of pipe sections, can be achieved.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben , &lgr; sich nachfolgend aus der Beschreibung einer Ausführungsform, die auf der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:Further features and details of the invention will become apparent from the following description of an embodiment shown in the drawing. In the drawing:

Fig. 1 einen Balg mit Innenschutzrohr zur Hälfte im Radialschnitt;Fig. 1 a bellows with inner protective tube half in radial section;

Fig. 2 den Mittelabschnitt des Innenschutzrohres gemäß Fig. 1 mit einer Abänderung in Gesamtdarstellung undFig. 2 the middle section of the inner protective tube according to Fig. 1 with a modification in the overall view and

Fig. J5 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie HIHI in Fig. 2. Fig. J5 is a sectional view along the section line HIHI in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen insgesamt mit 1 bezeichneten Metallbalg mit einem insgesamt mit 2 bezeichneten Innenschutzrohr. Der Balg 1 weist ringgewellte Balgabschnitte 3> 4 auf, die über einen glattzylindrischen Zwischenabschnitt 5 miteinander verbunden sind. Das Innenschutzrohr besteht aus KOhrabschnitten 6, 7, 8 und 9.Fig. 1 shows a metal bellows, designated as a whole by 1, with an inner protective tube, designated as a whole by 2. The bellows 1 has ring-corrugated bellows sections 3> 4, which are connected to one another via a smooth cylindrical intermediate section 5. The inner protective tube consists of tube sections 6, 7, 8 and 9.

Die Anschlußenden des Balges 1 sind unter gleichzeitiger Erfassung und Festlegung der dortigen Enden der Rohrabschnitte 6 und 9 mit Hilfe von Ringflanschen 10, 11 mit nicht dargestellten, weiterführenden Leitungsteilen oder Aggregaten verbunden, v/ozu die Ringflansche 10, 11 Bohrungen 12, 13 zum Durchtritt von Schrauben od. dgl. aufweisen. The connecting ends of the bellows 1 are connected to further line parts or units (not shown) by means of ring flanges 10, 11 while simultaneously capturing and fixing the ends of the pipe sections 6 and 9 there, for which purpose the ring flanges 10, 11 have holes 12, 13 for the passage of screws or the like.

Die aufeinander zu gerichteten Enden 14 bis 17 benachbarter Rohräbschnitte 6, 7 einerseits und 8, 9 andererseits sind gelenkig miteinander verbunden, indem diese Enden axial ineinandergreifen und sich entlang einer kugelkalot^enförmigen, zur Leitungsachse 18 im wesentlichen koaxialen Ringfläche berühren. Diese Gelenkverbindung erlaubt all-C.) seitige Schwenkbarkeit, gestattet jedoch den benachbarten Rohrabschnitten 6, 7 bzw.n8, 9 keine gegenseitigen Axialbewegungen. The ends 14 to 17 of adjacent pipe sections 6, 7 on the one hand and 8, 9 on the other hand, which are directed towards one another, are connected to one another in an articulated manner in that these ends axially interlock and touch one another along a spherical cap-shaped annular surface that is essentially coaxial with the line axis 18. This articulated connection allows for swiveling in all directions, but does not permit the adjacent pipe sections 6, 7 and 8, 9 to move axially relative to one another.

Die aufeinander zu gerichteten Enden 19, 20 der Rohrabschnitte 7, 8 greifen ebenfalls in Axialrichtung ineinander. Sie bilden auch eine allseits bewegliche Gelenkverbindung, indem das Ende 20 außen eine kugelschichtförmige Ringfläche der beschriebenen Art aufweist. Bei dieser Gelenkverbindung sind jedoch die Rohrabschnitte 7, 8 axialThe ends 19, 20 of the pipe sections 7, 8, which are directed towards one another, also engage with one another in the axial direction. They also form a joint connection that can be moved in all directions, in that the end 20 has a spherical layer-shaped ring surface of the type described on the outside. However, in this joint connection, the pipe sections 7, 8 are axially

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&idigr; gegeneinander beweglich, indem das Ende 19 glattzylin^ drisch ausgebildet ist und im übrigen dazu passend in dem j glattzylindrischen Zwischenabschnitt 5 des Balges 1 sitzt.&idigr; movable relative to one another in that the end 19 is designed as a smooth cylinder and, moreover, fits in the j smooth cylindrical intermediate section 5 of the bellows 1.

Anstelle der kugelschichtformigen Ringfläche des Endes 20 kann jedoch in nicht dargestellter Weise dort von außen in eine Umfangsnut des Rohres 8 auch ein Dichtungsring eingesetzt sein, der gegen das Rohrende 19 mit einer äußeren kugeligen Ringfläche anliegt. Der Dichtungsring kann beispielsweise ein Drahtpreßring sein, der ggf< zusätzlich Schmierstoffe oder Füllstoffe aufweist.Instead of the spherical layer-shaped ring surface of the end 20, a sealing ring can also be inserted from the outside into a circumferential groove of the pipe 8 in a manner not shown, which rests against the pipe end 19 with an outer spherical ring surface. The sealing ring can, for example, be a wire press ring, which may additionally contain lubricants or fillers.

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Aus der anhand der Fig. 1 beschriebenen Bauform ist ersichtlich, daß durch die gliederförmige Ausbildung des Innenschutzrohres 2 zwischen diesem und dem Balg 1 ein besonderer radialer Abstand zur Ermöglichung einer Biegebeweglichkeit des Balges 1 nicht mehr erforderlich ist, so daß der Balg 1 bezogen auf einen bestimmten durch das Innenschutzrohr 2 gewährleisteten Leitungsquerschnitt in Radialrichtung gesehen unmittelbar um das Innenschutzrohr gebaut sein kann. Außerdem kann der Balg 1 mit seiner VeI-lung bis unmittelbar an die Flanschen 10, 11 herangeführt sein, da durch den geringen Durchmesser des Balges 1 nunmehr die Bohrungen 12, 13 der Flansche ungehindert zugänglich sind.From the design described with reference to Fig. 1, it is clear that, due to the link-shaped design of the inner protective tube 2 between it and the bellows 1, a special radial distance to enable the bellows 1 to bend is no longer necessary, so that the bellows 1 can be built directly around the inner protective tube in the radial direction with respect to a specific line cross-section guaranteed by the inner protective tube 2. In addition, the bellows 1 can be brought with its velcro up to the flanges 10, 11, since the small diameter of the bellows 1 now allows unhindered access to the holes 12, 13 in the flanges.

Darüber hinaus ist der Balg 1 durch das Innenschutzrohr 2 praktisch vollständig gegenüber dem Medienstrom sowohl hinsichtlich dessen Temperatur als auch dessen Druckschwankungen abgekoppelt, so daß er daraus resultierenden Belastungen nicht mehr ausgesetzt ist und entsprechend dünnwandiger ausgebildet werden kann. Diese dünnwandigere Ausbildung führt zu einer höheren Flexibilität des Balges 1, aus der man bezogen auf eine bestimmte geforderte Beweglichkeit sowohl eine kürzere Ausbildung des Balges 1 als auch eine solche Balggestaltung herleiten kann, die eine geringere radiale Höhe der Balgwellen aufweist.In addition, the bellows 1 is virtually completely decoupled from the media flow by the inner protective tube 2, both in terms of its temperature and its pressure fluctuations, so that it is no longer exposed to the resulting stresses and can be designed with thinner walls. This thinner-walled design leads to greater flexibility of the bellows 1, from which one can derive both a shorter design of the bellows 1 and a bellows design that has a lower radial height of the bellows waves in relation to a certain required mobility.

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Der Balg 1 befindet sich mit seinem Zwischenabschnitt 5The bellows 1 is located with its intermediate section 5

in reib schlüssiger Anlage am Ende 19 des Rohrabschnit- \ te3 7, womit sich nicht nur eine innere Abstützung desin frictional engagement at the end 19 of the pipe section \ te3 7, which not only provides an internal support of the

Balges 1 ergibt, sondern auch eine Dämpfung hinsichtlichbellows 1, but also a damping with regard to

im Balg auftretender Schwingungen, Die gleiche Wirkung ':Vibrations occurring in the bellows, the same effect ':

kann an den Gelenkstellen 14, 15 bzw. 16, 17 auftreten. |can occur at joints 14, 15 or 16, 17. |

Fig. 2 zeigt die teilweise Seitenansicht des Innenschutzrohres gemäß Fig. 1. Hier ist an den Gelenkstellen 14, * 15 bzw, 16j 17 durch gestrichelte Linien deren möglicher
Schwenkwinkel verdeutlicht, der sich durch entsprechende
Ausbildung der dortigen kugelschichtförmigen Ringfläche | ausreichend bemessen, aber auch begrenzen läßt, wenn dies : im Einzelfall wünschenswert oder erforderlich ist. j
Fig. 2 shows the partial side view of the inner protection tube according to Fig. 1. Here, the possible joints 14, * 15 and 16j 17 are indicated by dashed lines.
Swivel angle, which can be adjusted by appropriate
Formation of the spherical ring surface there | can be adequately dimensioned, but can also be limited if this is desirable or necessary in the individual case. j

Was die aufeinander zu gerichteten Enden 20, 21 der Rohrabscnitte 7, 8 betrifft, wobei das Ende 21 im wesentlichen dem Ende 19 in Fig. 1 entspricht, so ist hier eine
Begrenzung der gegenseitigen Axialverschiebbarkeit der | Rohrabschnitte 7, 8 dadurch gegeben, daß die freie Kante \ des Endes 21 Querschnittsverjüngungen in Form von Einbör- j, delungen 22 aufweist, so daß das Ende 20 seine axialen Be- I" wegungsgrenzen einerseits an diesen Einbördelungen 22 j und andererseits an der durch den Querschnitt des Rohrabschnittes 7 jenseits des Endes 21 gegebenen Verjüngung j
As regards the ends 20, 21 of the pipe sections 7, 8 directed towards each other, the end 21 essentially corresponding to the end 19 in Fig. 1, here a
Limitation of the mutual axial displacement of the | pipe sections 7, 8 is given by the fact that the free edge \ of the end 21 has cross-sectional tapering in the form of flanges 22, so that the end 20 has its axial movement limits on the one hand at these flanges 22 j and on the other hand at the tapering j given by the cross-section of the pipe section 7 beyond the end 21.

findet. ifinds. i

Wie erläutert, ist bei der Bauform gemäß Fig. 1 die An- j Ordnung so getroffen, daß dl* i'\;hrabschnitte 6 und 9 an IAs explained, in the design according to Fig. 1, the arrangement is such that the guide sections 6 and 9 are connected to I

-'&Tgr;&igr;-'&Tgr;&igr;

den Enden des Balges 1 mit diesem festgelegt sind, während die dadurch für eine Längenänderung des Balges "1 erforderliche Längenänderbarkext des Innenschutzrohres 2 auf dessen Mitte bei den Enden 19, 20 verlegt ist.the ends of the bellows 1 are fixed to it, while the length-adjustable extension of the inner protective tube 2 required for a length change of the bellows "1 is laid out on its middle at the ends 19, 20.

Das der neuen Bauform zugrunde liegende Prinzip ist jedoch beispielsweise auch bereits bei einer Ausführungsform verwirklicht, die dadurch entsteht, daß man bei Fig. 1 den Flansch 10 unmittelbar links neben den Balgabschnitt setzt bei gleichzeitiger Verkürzung des Rohrabschnittes von links her, um im übrigen die linke Hälfte der Darstellung gemäß Fig. 1 fortfallen zu lassen. Dann ergibt sich ein Balg 4 mit Anschlußflanschen 10, 11 und zwei das Innenschutzrohr bildenden Rohrabschnitten 8, 9, wobei der Rohrabschnitt 9 zusammen mit dem Flansch 11 und dem rechten Balgende festgelegt ist, während der Rohrabschnitt mit seinem linken Ende 20 in etwa innerhalb des dann dort sitzenden Flansches 10 im Balg axial verschiebbar, aber gelenkig beweglich geführt ist.However, the principle underlying the new design has already been implemented, for example, in an embodiment that is created by placing the flange 10 immediately to the left of the bellows section in Fig. 1 while simultaneously shortening the pipe section from the left in order to omit the left half of the illustration according to Fig. 1. This results in a bellows 4 with connecting flanges 10, 11 and two pipe sections 8, 9 that form the inner protective pipe, whereby the pipe section 9 is fixed together with the flange 11 and the right bellows end, while the pipe section with its left end 20 is guided axially displaceably but articulated approximately within the flange 10 that is then seated there in the bellows.

Neben diesem Beispiel sind auch andere den Grundgedanken der neuen Bauform verwendende Konstruktionen denkbar. So können sich beispielsweise an den Rohrabschnitt 8 weitere Rohrabschnitte anschließen, die untereinander gelenkig, wie bei 14, 15 bzw. 16, 17 ger.eigt, verbunden sind und deren letztes mit seinem dann links liegenden freien Ende innerhalb des Flansches 10 am Balg gelenkig, aber axial verschiebbar geführt ist. Auch können sowohl in diesem Falle als auch bei einem mit seinen beiden Enden an denIn addition to this example, other designs that use the basic idea of the new design are also conceivable. For example, further pipe sections can be connected to pipe section 8, which are connected to one another in an articulated manner, as in 14, 15 or 16, 17, and whose last pipe section is guided with its free end on the left inside flange 10 on the bellows in an articulated but axially displaceable manner. In this case, as well as in a pipe section with both ends on the

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Balgenden festgelegten Innenschutzrohr im Verlauf des
Innenschutzrohres mehrere Paarungen nach Art der Enden 19, 20, insbesondere in der nach den Fig. 2 und 3 weitergebildeten Form vorgesehen sein.
Bellows fixed inner protection tube in the course of the
Inner protective tube several pairings in the manner of the ends 19, 20, in particular in the form developed according to Fig. 2 and 3, can be provided.

Wie schließlich aus Fig. 1 ersichtlich, ist bezogen auf
die Strömungsrichtung 23 eines Mediums die Paarung der
Enden 16, 17 der Rohrabschnitte 8, 9 so vorgenommen, daß das Ende 17 des stromaufwärts gelegenen Rohrabschnittes 9 innen liegt. Diese Anordnung wäre, würde nur der Strömungswiderstand berücksichtigt, auch bei der Paarung der Enden 14, 15 der Rohrabschnitte 6 und 7 angezeigt, ist
dorc jedoch ersichtlich nicht gegeben. Dies hat seine Ursache darin, daß infolge der dort tatsächlich vorhandenen Anordnung die it ohrabschnitte 6 und 9 als gleiche Bauteile hergestellt werden können, somit eine erhebliche Ersparnis im Herstellungsaufwand möglich ist, der gegenüber der aufgegebene strömungstechnische Vorteil in den Hintergrund tritt, zumal er durch die kugelkalottenförmige Ausbildung der Enden 14, 15 kaum spürbar wird.
Finally, as can be seen from Fig. 1, with respect to
the flow direction 23 of a medium the pairing of the
Ends 16, 17 of the pipe sections 8, 9 are arranged so that the end 17 of the upstream pipe section 9 is on the inside. If only the flow resistance were taken into account, this arrangement would also be indicated for the pairing of the ends 14, 15 of the pipe sections 6 and 7,
dorc, however, is evidently not the case. The reason for this is that, due to the arrangement actually present there, the ear sections 6 and 9 can be manufactured as identical components, thus making it possible to achieve considerable savings in manufacturing costs, which are less important than the aerodynamic advantage given up, especially since they are hardly noticeable due to the spherical cap-shaped design of the ends 14, 15.

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Claims (5)

PATENTANWÄLTE ■ .!..I.. '..·...* DJPL-&Igr;&Ngr;&THgr;. R. LEMCKE 17. Dezember 1985 DR.-IN6. H. J. BROMMER (13980/81) L/Bz AMALIENSTRASSE29 KARLSRUHE 1 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Östliche Karl-Friedrich-Straße 134 7530 PforzheimPATENT ATTORNEYS ■ .!..I.. '..·...* DJPL-&Igr;&Ngr;&THgr;. R. LEMCKE December 17, 1985 DR.-IN6. H. J. BROMMER (13980/81) L/Bz AMALIENSTRASSE29 KARLSRUHE 1 Witzenmann GmbH Metallschlauch-Fabrik Pforzheim Östliche Karl-Friedrich-Straße 134 7530 Pforzheim 1. Verbindung der koaxial aufeinander zu gerichteten Enden zweier Teile einer Leitung für heiße Medien, insbesondere Abgasleitung von Kraftfahrzeugen, durch einen Balg oder eit Wellrohr mit im wesentlichen zylindrischen, mit den Leitur^steilen einstückig, formschlüssig oder/und kraftschlüssig verbundenen Anschlußenden und einem Innenschutzrohr, das ausgehend von der festen Verbindung seines einen Endes mit einem der Anschlußenden sich über die gesamte Balglänge erstreckt und mit seinem anderen Ende innerhalb des Balges frei ausläuft, dadurch gekennzeichnet,1. Connection of the coaxially directed ends of two parts of a line for hot media, in particular exhaust lines of motor vehicles, by means of a bellows or a corrugated pipe with essentially cylindrical connection ends connected to the line parts in one piece, in a form-fitting and/or force-fitting manner and an inner protective pipe, which, starting from the fixed connection of one end with one of the connection ends, extends over the entire length of the bellows and runs freely with its other end within the bellows, characterized in that daß das Innenschutzrohr (2) aus mehreren in seiner Längsrichtung hintereinander angeordneten Rohrabschnitten (6, 7, 8, 9) besteht, daß benachbarte Rohrabschnitte gelenkig miteinander verbunden sind und daß das frei auslaufende Ende (19, 20, 21) wenigstens eines Rohrabschnittes (7, 8) zumindest mittelbar an der Innenwand des Balges (1) axial verschiebbar abgestützt 1st.that the inner protective tube (2) consists of several tube sections (6, 7, 8, 9) arranged one behind the other in its longitudinal direction, that adjacent tube sections are connected to one another in an articulated manner and that the freely extending end (19, 20, 21) of at least one tube section (7, 8) is supported at least indirectly on the inner wall of the bellows (1) in an axially displaceable manner. IlI IlIlI Il 2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Connection according to claim 1, characterized in dart die gelenkige Verbindung benachbarter Rohrabschnitte (6, 7 bzw. 8, 9) durch axiales Ineinandergreifen deren aufeinander zu gerichteter Enden (14, 15 bzw. 1b, 17) über eine kugelschichtförmige, zur Leitungsachse (18) im wesentlichen koaxiale Ringfläche gebildet ist.dart the articulated connection of adjacent pipe sections (6, 7 or 8, 9) is formed by axial interlocking of their mutually directed ends (14, 15 or 1b, 17) via a spherical layer-shaped annular surface that is essentially coaxial with the line axis (18). 3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Connection according to claim 1, characterized in daß benachbarte Rohrabschnitte (7, 8) axial mit ihren auf-that adjacent pipe sections (7, 8) are axially aligned with their 1 einander zu gerichteten Enden (19 bzw. 21 und 20) spiel-1 ends directed towards each other (19 or 21 and 20) play I ( ) frei ineinandergreifen, daß das außen liegende Ende (19I ( ) freely interlock so that the outer end (19 I bzw. 21) glattzylindrisch und gegen die Innenwand desI or 21) smooth cylindrical and against the inner wall of the I Balges (1) in Anlage ist und daß das innen liegendeI bellows (1) is in place and that the internal I Ende (20) außen eine kugelschichtförmige, zur Leitungs-I end (20) outside a spherical layer-shaped, for line I achse im wesentlichen koaxiale Ringfläche aufweist.I axis has an essentially coaxial ring surface. &rgr; &rgr; 4. Verbindung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet,4. Connection according to claim 3> characterized in I daß das glattzylindrische Ende (19 bzw. 21) sich in An-I that the smooth cylindrical end (19 or 21) is in I lage an einen glattzylindrischen Zwischenabschnitt (5)I position on a smooth cylindrical intermediate section (5) I des Balges (1) befindet.I of the bellows (1). I I 5. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, P daß die Stirnkante des glattzylindrischen Endes (k1) am \ ■' Umfang wenigstens eine Uuerschnittsverjüngung (22) zur L axialen Bewegungsbegrenzung des innen liegenden Endes (20)5. Connection according to claim 3, characterized in that the front edge of the smooth cylindrical end (k1) has at least one cross-sectional taper (22) on the circumference for limiting the axial movement of the inner end (20). 1 aufweist.1. 6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverjüngung eine Einbördelung (22) ist.6. Connection according to claim 5, characterized in that the cross-sectional taper is a flange (22). 7t Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet> daß das frei auslaufende Ende (20) des Innenschutzrohres (2 bzw. 8) außen eine kugelschichtförmige, zur Leitungsachse (18) im wesentlichen koaxiale Ringfläche aufweist und sich mit7t Connection according to claim 1, characterized in that the freely extending end (20) of the inner protective tube (2 or 8) has a spherical layer-shaped annular surface on the outside, which is essentially coaxial with the line axis (18) and * I* I dieser in Anlage am anderen Anschlußende des Balges (1) ® befindet.this is located at the other connection end of the bellows (1) ® . 8. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelschichtförmige Ringfläche durch das Rohrende (20) selbst gebildet ist.8. Connection according to one of claims 3 to 7, characterized in that the spherical layer-shaped annular surface is formed by the pipe end (20) itself. 9. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelschichtförmige Ringfläche durch einen Dichtungsring, beispielsweise aus Draht ggf. mit Schmier- und/oder Füllstoffen gepreßten Ring gebildet ist, und daß der Dichtungsring in einer Umfangsnut des Rohrendes (20) angeordnet ist.9. Connection according to one of claims 3 to 7, characterized in that the spherical layer-shaped ring surface is formed by a sealing ring, for example made of wire, possibly pressed with lubricants and/or fillers, and that the sealing ring is arranged in a circumferential groove of the pipe end (20). 10. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Mediums an der jeweiligen gelenkigen Verbindung der vorhergehende Rohrabschnitt innerhalb des folgenden Rohrabschnittes angeordnet ist.10. Connection according to one of the preceding claims, characterized in that in the flow direction of the medium at the respective articulated connection, the preceding pipe section is arranged within the following pipe section.
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