DK155309B - Ring til brug i en forbindelsessamling mellem et roer og en aabning i en plan plade, fremgangsmaade til frembringelse af en forbindelsessamling, saadan forbindelsessamling og en lyddaemper med en saadan forbindelsessamling - Google Patents

Description

i

DK 155309 B

Den foreliggende opfindelse vedrører en ring til brug i en forbindelsessamling mellem et rør og en åbning i en plan plade ved hjælp af en ring med en i ringens aksiale retning forløbende, rundtgående sidevæg, en perifer indadrettet første flangedel i én ende af ringen og en 5 perifer udadrettet flangedel i den modsatte ende af ringen, i hvilken forbindelsessamling ringen er anbragt på en ende af røret med sin første flangedel lejret på den nævnte ende, og i hvilken forbindelsessamling rørets nævnte ende og ringen er anbragt i åbningen i den plane plade, og i hvilken forbindelsessamling ringen er deformeret til 10 at forbinde og fastgøre røret til den plane plade.

Den foreliggende opfindelse vil i det følgende blive specielt beskrevet med henvisning til dens anvendelse ved konstruktion af lyddæmperag-gregater til biler.

Der kendes en lyddæmperkonstruktion, der ikke er svejset, og i 15 hvilken lyddæmperkonstruktion rørene er bragt til at ekspandere til dannelse af en ryg på hver side af lydpladen eller endehætteringåb-ningen til fastholdelse af lyddæmperrørene til disse dele. Denne konstruktion kræver imidlertid stadigvæk, at lydpladen eller endeåbningerne skal være ekstruderede eller have flanger med det resultat, 20 at det er nødvendigt at foretage en nøjagtig forudgående samling, før lyddæmperrøret bringes til at ekspandere til dannelse af den færdige forbindelse. Da lyddæmperrøret ikke bringes til at ekspandere inden i flangeområdet, bliver lydskærmen desuden kun så tæt som den oprindelige glidepasning.

25 Fra USA patentskrift nr. 4.192.531 kendes en samling mellem et rør og en plade, i hvilken plade der er afgrænset en åbning, i hvilken røret er fastgjort. Den del af pladen, som omslutter åbningen, har flere fingre eller flige, der strækker sig ud fra pladens plan og rager radialt indefter mod åbningens akse. I samlingen fastholdes rørets 30 ende mod de radialt indadragende fingre, og ved hjælp af en radialt deformeret del forhindres røret i at dreje i forhold til pladen. Denne samling er specielt egnet til at etablere forbindelse mellem et rør og en plade i udstødningssystemer til automobiler, såsom lyddæmpere og katalytiske omsættere. Denne kendte samling, der sammenlignet med 35 en samling etableret ved hjælp af svejseforbindelser eliminerer de

DK 155309 B

2 kendte ulemper ved sådanne svejseforbindelser, kræver imidlertid en række forberedende pladebearbejdningsoperationer til frembringelse af de specielt udformede fingre omkring åbningen i pladen, hvilke fingre yderligere skal bøjes ud fra pladens plan. Disse specielle pladebear-5 bejdningstrin komplicerer følgelig hele fremstillingen og fordyrer produktet, specielt det lyddæmperaggregat, i hvilket der er etableret forbindelse mellem røret og pladen i overensstemmelse med denne kendte teknik. Den specielle udformning af pladen med fingrene placeret omkring åbningen og bøjet ud fra pladens plan gør endvide-10 re, at denne kendte teknik ikke kan anvendes universelt.

Fra britisk patentskrift nr. 2.090.550 kendes en fremgangsmåde til etablering af en forbindelsessamling ved brug af en ring af den indledningsvis angivne art. Denne kendte fremgangsmåde har sammenlignet med den fra USA patentskrift nr. 4.192.531 kendte teknik den 15 fordel, at der til etablering af forbindelse mellem pladen og røret forud kun kræves frembringelse af en åbning i pladen og ikke yderligere komplicerede bearbejdningstrin til etablering af udbøjninger, fingre etc., og at den sammenlignet med de ovenfor omtalte svejseforbindelser eliminerer ulemperne ved disse. I praksis har det imidlertid 20 vist sig, at en samling etableret ved udøvelse af denne kendte fremgangsmåde ikke tilvejebringer en stabil og pålidelig forbindelse mellem røret og pladen. Dette skyldes formodentlig dels, at den ring, som benyttes i denne forbindelsessamling, fra sin første, perifere indadret-tede flange har en ombukket del, som er indrettet til at gribe omkring 25 rørets frie ende, og som ved deformation udsættes for overordentligt store deformationskræfter, der fører til vridninger i ringens sidevæg og kraftig deformation, herunder revnedannelse i den ombukkede del, dels en i praksis utilstrækkelig og dårlig kontakt mellem pladen og ringens anden, perifere udadrettede flangedel, hvilket medfører, at 30 røret med ringen eventuelt kan dreje i forhold til pladen.

Et formål med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en ring af den indledningsvis angivne art, hvilken ring gør det muligt at etablere en stabil og stærk samling og dermed eliminerer de ovenfor omtalte begrænsninger eller ulemper i forbindelse med den fra det 35 britiske patentskrift nr. 2.090.550 kendte teknik.

DK 155309 B

3

Dette formål opnås i overensstemmelse med opfindelsen ved, at den anden flangedel med sidevæggen definerer en spids vinkel og er indrettet til i den nævnte forbindelsessamling at være lejret bag åbningens rand i kontakt med den plane plade og med denne definerer 5 en spids vinkel, og at den første flangedel er indrettet til at strække sig ind i rørets nævnte ende. Det har således overraskende vist sig, at der ved tilvejebringelse af en ring med flangedele, som med en sidevæg definerer spidse vinkler, kan etableres en stærk og stabil forbindelsessamling mellem røret og den plane plade, idet specielt den 10 anden, udadrettede perifere flangedel som følge af den for opfindelsen karakteristiske vinkling r en spids vinkel i forhold til sidevæggen ved deformationen af ringen til forbindelse og fastgørelse af røret til den plane del så at sige "bider sig fast" i den piane plade og derved på sikker og pålidelig måde fastholder røret i forhold til den plane plade 15 og specielt forhindrer, at røret og/eller røret med ringen kan dreje i forhold til pladen, og idet der med det for opfindelsen karakteristiske træk, at den første flangedel strækker sig ind i rørets nævnte ende, opnås en sikker, pålidelig og stærk fastgørelse af rørets nævnte ende i forhold til ringen efter ringens deformation. I overensstemmelse med 20 en foretrukken udførelsesform for ringen ifølge opfindelsen defineres der mellem hver af flangedelene og sidevæggen en indesluttet vinkel på 70°.

Den foreliggende opfindelse vedrører også en fremgangsmåde til frembringelse af en forbindelsessamling af den indledningsvis angivne art, 25 hvilken fremgangsmåde til opfyldelse af opfindelsens formål er ejendommelig ved, at der ved udøvelse af fremgangsmåden benyttes en ring, hvis anden flangedel med sidevæggen definerer en spids vinkel, og hvis anden flangedel er lejret bag åbningens rand i kontakt med den plane plade og med denne definerer en spids vinkel, og hvis 30 første flangedel strækker sig ind i rørets nævnte ende.

Opfindelsen vedrører også en forbindelsessamling mellem et rør og en åbning i en plan plade, hvilken forbindelsessamling i overensstemmelse med opfindelsen er ejendommelig ved, at røret fastholdes i åbningen i den plane plade ved hjælp af en ring ifølge krav 1 eller 2, og at 35 forbindelsessamlingen er etableret ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 3.

DK 155309 B 4

Opfindelsen vedrører også en lyddæmper med en plan lydskærmplade, der har mindst én åbning, og med mindst ét iyddæmperrør, der strækker sig ind i åbningen i den plane plade, hvilken lyddæmper i overensstemmelse med opfindelsen er ejendommelig ved, at lyddæmper-5 røret er fastgjort til den plane lydskærmplade ved hjælp af en ring ifølge krav 1 eller 2, og at forbindelsessamlingen er etableret ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 3.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, på hvilken 10 fig. 1 og 1A skematisk viser en udførelsesform for en ring ifølge opfindelsen, set henholdsvis i perspektiv og i snit, fig. 2A og 2B skematisk tværsnit gennem en samling mellem et rør, en ring og en plade, både før og efter at der er opnået fysisk forbindelse mellem delene, 15 fig. 3 skematisk en del af et lyddæmpeaggregat, i hvilket samlingerne mellem lyddæmperplader og Iyddæmperrør er etableret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse udnyttes, fig. 4 skematisk en hydraulisk presse, som er egnet til fremstilling af det i fig. 3 viste lyddæmperaggregat og 20 fig. 5 skematisk et tværsnit gennem en lyddæmper ifølge den foreliggende opfindelse.

I fig. 1 er vist en låsering 1 svarende til én foretrukken udførelsesform ifølge opfindelsen og med en i alt væsentligt cirkulær sidevægsdel 3 med en perifer indadrettet flangedel 4 i den ene ende og en 25 perifer udadrettet flangedel 2 i den modsatte ende.

Ringen 1 er, når den benyttes til fremstilling af lyddæmperaggrega-ter, normalt er et ikke-korroderende metal, fx rustfrit stål af passende tykkelse, fx 20 eller 18 bg (1,00 mm eller 1,26 mm). I stedet kan den være af blødt stål, som er coatet, så at det beskyttes mod 30 korrosion, eller simpelt blødt stål, men den skal være af det samme materiale eller have den samme coating som de andre komponenter for at undgå frembringelse af elektrolytisk virkning.

DK 155309 B

5

Inder- og yderflangerne 4 og 2 indeslutter en vinkel Øj. og 02, som er forskellige fra en ret vinkel og er fortrinsvis af størrelsesordenen 70°.

I fig. 2A er ringen 1 vist placeret på den nævnte ende af et rør 5, 5 der derefter er indsat i en åbning i en plade 6. Flangen 2 er vist placeret bag pladen 6’s underside omsluttende åbningen i pladen med flangen 4 hvilende på og i kontakt med røret 5's nævnte ende.

Derefter tilføres der aksialt tryk ved hjælp af en passende dorn eller et andet værktøj, som indsættes i røret 5’s ende i en retning, der er 10 angivet med en pil A. Det tilførte tryk resulterer i, at der frembringes en ønsket fysisk forbindelse mellem røret 5 og pladen 6. Af fig.

2B fremgår det, at det aksiale tryk medfører en klokkeformning eller ekspansion af rørets nævnte ende 5A. Samtidigt tvinges flangen 4 indefter til dannelse af en rand 10, som passer til og griber omkring 15 den klokkeformede rørende 5A. Sidevæggen 3 er ligeledes vist tilpasset efter rørenden 5A's yderside, før den når den nederste flange 2. Pladematerialet omkring pladeåbningen fastspændes således mellem sidevæggen 3 og den nederste flange 2.

På denne måde frembringes der en stærk mekanisk forbindelse mellem 20 røret 5 og pladen 6 ved deformation af rørenden 5A og ringen 1.

Den indesluttede vinkel Øj, som defineres af flangen 4 sammen med sidevæggen 3, tilvejebringer en indføring til røret 8. Den indesluttede vinkel 02, som defineres af yderflangen 2, formodes at bidrage til den resulterende forbindelse, som opnås på den nedenfor beskrevne måde.

25 Da ringen 1 er en "trukket" del, findes der uundgåeligt en krumning med minimal metaltykkelse mellem flangen 2 og væggen 3's inderside. Bøjningen i flangen 2 sænker reaktionspunktet mod røret 5 og forhindrer "vridning" af ringen 1, når den aksiale kraft A tilføres. Uden tilvejebringelse af bøjningen i flangen 2 må det formodes, at ringen 1 30 kan vride omkring kanten af åbningen i pladen 6. Dette ville medføre en dårligere forbindelse i det mindste i henseende til dens udseende.

Som det fremgår af fig. 2B giver kanten 9 af randen 10, som dannes

DK 155309 B

6 af den deformerede flange 4, plads til et rør 8, som indsættes i røret 5, efter at forbindelsen er formet, idet deformationen af røret 5 i den nævnte endedel 5A tilvejebringer en indføring til røret 8.

I fig. 3 er vist et lyddæmperaggregat 40 ifølge den foreliggende 5 opfindelse, hvilket lyddæmperaggregat er fremstillet som beskrevet ovenfor under henvisning til fig. 1 og 2. I fig. 3 er der til lyddæm-perplader 6 fastgjort respektive lyddæmperrør 5, idet forbindelsen mellem disse i de respektive ender af rørene etableres af låseringe 1A, IB, IC og ΙΑ’, IB' og IC.

10 Sådanne lyddæmperdelaggregater 40 kan derefter forbindes til endehætter efter behov enten ved brug af endekonnektorer til dannelse af den ønskede lyddæmperiængde eller ved justering af indløbs- og/eller udløbsrørlængderne og diametrene til tilpasning med aggregatet. Delaggregatet 40 passer i en stram pasning ind i et cylinderhus, så 15 at der ikke kræves nogen svejsning.

Rørene 5 er langs deres respektive længder på i og for sig kendt måde forsynet med flere udstødningsgasåbninger 13.

Til fremstilling af delaggregatet 40 har rørene 5 i hver ende monteret respektive ringe 1, og ringene 1 plus rørenderne indsættes derefter i 20 respektive åbninger i lydskærmpladerne 6. Der foretages derefter en presningsoperation, hvorved de mekaniske forbindelser som den i fig.

2B viste dannes samtidigt mellem rørenderne og lydskærmpladerne ved hjælp af de respektive ringe 1.

I fig. 4 er et presseaggregat, som kan benyttes til fremstilling af det 25 i fig. 3 viste lyddæmperdelaggregat eller det i fig. 5 viste komplette lyddæmperaggregat, som vil blive beskrevet nedenfor, under ét angivet med henvisningsbetegnelsen 11.

Pressen 11 har nederste understøtninger 14 og 15, på hvilke et underaggregat som det i fig. 3 viste kan anbringes, før de mekaniske 30 forbindelser i samme udformes. En øverste understøtning 20 er flytbar i et lodret plan som angivet med en pil Z, så at den kan lukke på de

DK 155309 B

7 nederste understøtninger 14 og 15. Understøtningen 40 har udsparinger 39, så at den kan optage krumningen af de respektive rør 5. Lukning af understøtningen 20 over delaggregatet 40 kan aktivere trykbølgen, i hvilken understøtningen 14 kan bevæges et lille forud-5 bestemt stykke bort fra understøtningen 15, fx 0,5 tomme (12,7 mm) og derefter fastlåses i en stilling, hvorved flangerne 2 af ringene 1 understøttes til undgåelse af sammenpresningsbelastninger på rørene 5.

Derefter kan en blok 16 bevæges mod understøtningen 20, indtil 10 dorne 38 indgriber· med de respektive ringe 1, som er monteret på enderne af rørene 5, og tilføre aksialt tryk til rørene, hvorved forbindelserne mellem rørene 5 og pladerne 6 dannes. Fjederbelastede ringe 22, som er monteret omkring de respektive dorne 38, kan hjælpe til med at holde ringene, rørene og lydskærmpladen i den 15 ønskede stilling i forhold til hinanden, mens forbindelserne etableres.

Den modstand, som frembringes af pladedelaggregatet, kan derefter medføre trykpåvirkning på stængerne 18 resulterende i lukningen af stykket mellem endedelen 17 og understøtningen 15. Der kan fortsat udøves tryk på pladedelaggregatet, indtil dets komponentdele er 20 fysisk forbundet med hinanden, når delen 16 kan vende tilbage til et anslag på en endedel 19. Stængerne 18 kan derefter støde endedelen 17 bort, og en fjeder (ikke vist), der kan være monteret under delen 16, kan føre eller drive understøtningen 14 til at føre denne det ovennævnte stykke tilbage mod understøtningen 15. Den øverste 25 understøtning 20 kan derefter løftes automatisk, og det færdige lyddæmperaggregat kan fjernes. Det totale arbejdstidsrum kan være af størrelsesordenen 30 sekunder.

De dorne 23, som grænser op til endedelen 17, er ligeledes vist udstyret med fjederbelastede ringe 22 til det ovenfor beskrevne 30 formål.

Dornene 22 og 23 er desuden vist udstyret med respektive spalter 12, der kan muliggøre lodret og vandret justering af dornene før låsning, i de respektive endedele til tilpasning efter forskellig hulplacering i lydskærmpladerne i delaggregatet.

Desuden kan der foretages forskellige justeringer til tilpasning efter ønskede længder af de delaggregater 40, som det kan være ønskeligt at fremstille.

8

DK 155309 B

Hvis der kun krævedes forbindelse af rørene 5 til en enkelt lyd-5 skærmplade 6, kunne stængerne Ί8 være låst i forhold til understøtningen 15, i hvilket tilfælde kun delen 16 skal føres eller drives.

Man vil forstå, at det i fig. 4 viste presseaggregat, der er vist meget skematisk, kun tjener som eksempel på en presse, der er egnet til opnåelse af de ønskede mekaniske forbindelser i en lyddæmper eller et 10 andet ønsket aggregat eller delaggregat.

Man vil imidlertid også forstå, at der ved brug af den foreliggende opfindelse kan indsættes flere rør 5 i og låses til en plade 6 med huller i den ene eller begge ender, hvorved individuel indsætning og svejsning, som benyttes i dag, undgås. Brugen af ekstruderede eller 15 flangedannende åbninger i lydskærmpladen er heller ikke længere nødvendig. Desuden anses de resulterende mekaniske forbindelser for at være stivere og bedre end svejste forbindelser og desuden at eliminere korrosion omkring forbindelserne som følge af sænksmedning og efterfølgende svejsning.

20 I fig. 5 er der i snit vist et lyddæmperaggregat, som under ét er angivet med henvisningsbetegnelsen 30.

Lyddæmperen 30 har en cylinder 31 med respektive endehætter 27 og 28, der er fastgjort til cylinderen. Et indløbsrør 26 strækker sig gennem og er fastgjort til endehætten 27 og har en del 26A, som har 25 mindre diameter, og som strækker sig ind i lyddæmperdelaggregatet 32 og mere specielt ind i ét af rørene 5, der har åbninger. Hvert af rørene 5 i delaggregatet 32 er vist forbundet i begge ender til respektive lydskærmplader 6, der er forsynet med åbninger, ved hjælp af respektive ringe 1.

30 Tilsvarende afgrænser en plade 29 sammen med én af pladerne 6 og en endehætte 28 henholdsvis et reverseringskammer 33 og et Helm-

Claims (5)

1. Ring til brug i en forbindelsessamling mellem et rør (5) og en åbning i en plan plade (6) med en i ringens aksiale retning forløbende, rundtgående sidevæg (3), en perifer indadrettet første flangedel (4) i én ende af ringen og en perifer udadrettet flangedel (2) i den modsatte ende af ringen, i hvilken forbindelsessamling ringen (1) 20 er anbragt på en ende af røret (5) med sin første flangedel (4) lejret på den nævnte ende, og i hvilken forbindelsessamling rørets (5) nævnte ende og ringen (1) er anbragt i åbningen i den plane plade (6), og i hvilken forbindelsessamling ringen (1) er deformeret til at forbinde og fastgøre røret (5) til den plane plade (6), 25 kendetegnet ved, at den udadrettede flangedel (2) med sidevæggen (3) definerer en spids vinkel og er indrettet til i den nævnte forbindelsessamling at være lejret bag åbningens rand i kontakt med den plane plade (6) og med denne definerer en spids vinkel, og at den første flangedel C4) er indrettet til at strække sig ind i 30 rørets (5) nævnte ende. DK 155309 B

2. Ring (1) ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem hver af flangedelene (4, 2) og sidevæggen (3) defineres en indesluttet vinkel (0^, ©2) på 70°.

3. Fremgangsmåde til frembringelse af en forbindelsessamling mellem 5 et rør (5) og en åbning i en plan plade (6) ved hjælp af en ring (1), der har en i ringens aksiale retning forløbende, rundtgående, sidevæg (3), en perifer indadrettet første flangedel (4) i én ende af ringen og en perifer udadrettet anden flangedel (2) i den modsatte ende af ringen, hvilken fremgangsmåde omfatter anbringelse af ringen 10 (1) på en ende af røret (5) med sin første flangedel (4) lejret på den nævnte ende, indføring af rørets (5) nævnte ende og ringen (1) i og gennem åbningen i den plane plade (6) og tilførsel af en kraft til røret (5) til deformation af ringen (1) og til udvidelse af den nævnte ende af røret, så at den deformerede ring (1) fastgøres til såvel den 15 nævnte udvidede ende (5A) og den plane plade (6) til dannelse af en mekanisk forbindelse mellem røret (5) og den plane plade (6), kendetegnet ved, at der ved udøvelse af fremgangsmåden benyttes en ring (Ό, hvis anden flangedel (2) med sidevæggen (3) definerer en spids vinkel, og hvis anden flangedel (2) er lejret bag 20 åbningens rand i kontakt med den plane plade (6) og med denne definerer en spids vinkel, og hvis første flangedel (4) strækker sig ind i rørets (5) nævnte ende.

4. Forbindelsessamling mellem et rør (5) og en åbning i en plan plade (6), 25 kendetegnet ved, at røret (5) er fastholdt i åbningen i den plane plade (6) ved hjælp af en ring ifølge krav 1 eller 2, og at forbindelsessamlingen er etableret ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 3.

5. Lyddæmper (30) med en plan lydskærmplade (6), der har mindst 30 én åbning, og med mindst ét lyddæmperrør (5), der strækker sig ind i den nævnte åbning i den plane lydskærmplade (6), kendetegnet ved, at lyddæmper røret (5) er fastgjort til den plane lydskærmplade (6) ved hjælp af en ring ifølge krav 1 eller 2, og at forbindelsessamlingen er etableret ved udøvelse af frem-35 gangsmåden ifølge krav 3.