EP1596049A1 - Verbindungsvorrichtung - Google Patents

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EP1596049A1
EP1596049A1 EP05004529A EP05004529A EP1596049A1 EP 1596049 A1 EP1596049 A1 EP 1596049A1 EP 05004529 A EP05004529 A EP 05004529A EP 05004529 A EP05004529 A EP 05004529A EP 1596049 A1 EP1596049 A1 EP 1596049A1
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EP
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receiving tube
pipe
connecting device
gas inlet
exhaust gas
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Andreas Fritz
Martin Bayha
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1838—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly characterised by the type of connection between parts of exhaust or silencing apparatus, e.g. between housing and tubes, between tubes and baffles
    • F01N13/1844—Mechanical joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1827—Sealings specially adapted for exhaust systems

Definitions

  • the invention relates to a connecting device according to the preamble of Patent claim 1.
  • a connecting device for exhaust pipes is known, the End-shaped and formed in cross-section V-shaped connecting elements exhibit.
  • WO 02/066801 A1 discloses a connecting device for Exhaust pipes are known in which the one exhaust pipe an outwardly directed Connecting flange and the other subsequent exhaust pipe with a cross section is provided approximately V-shaped connecting element.
  • the object of the invention is to provide an improved connection device for exhaust pipes create, so that a replacement of a catalyst from one of the exhaust pipes is simplified and beyond a decrease in gas temperature before the Catalyst is avoided.
  • the advantages achieved by the invention are that on the one hand a quick and easy replaceability of a catalyst from the receiving tube is ensured by means of the connecting device and on the other is the Gas flow guide before the catalyst should not be restricted.
  • This will be in Substantially achieved by having a front flange of the Exhaust inlet pipe is connected in a cross-sectionally V-shaped ring element, with one of its inclined surfaces on an opposite inclined surface of an im Cross-section angular ring member is supported.
  • This ring element is with the Receiving tube connected, wherein the V-shaped ring member and the angular Ring element together by a V-shaped clamp of a connecting device cohesively overlapping.
  • This configuration and arrangement of the connecting device is the Flow path in the exhaust gas inlet tube unhindered by the device and the Connecting device can be closed in a simple manner and to remove the Catalyst are opened.
  • the end flange of the Exhaust inlet pipe extends radially outward and in a plane with a opposite connecting flange of the V-shaped ring element is arranged, which engages the receiving tube from the outside.
  • the angular ring element with a Leg arranged in the region of the insulation of the catalyst and with the Pick-up tube connected in this area, with the subsequent subsequent Leg, the oblique surface of the V-shaped ring member engages from the outside and is arranged corresponding thereto.
  • the Exhaust gas inlet tube and the receiving tube each with a cross section angular ring member is connected, both in a radial plane have projecting mounting flange, which opposite one another and each other are connectable. Also in this embodiment is connected to the receiving tube angular ring element with its one leg in the field of insulation of the Catalyst and is connected to the receiving tube.
  • This version becomes a simple fast to be solved and closed connecting device of exhaust pipes which also includes all the advantages of the aforementioned embodiment, such as in particular the flow guidance and the gas temperature before the catalyst.
  • the angular ring element is the end of the Gas inlet tube formed and the V-shaped further ring element is with a Leg attached to the pick-up tube in the insulation area.
  • An exhaust system 1 includes i.a. an exhaust gas inlet pipe 2, which with a Receiving tube 3 for a catalyst 4 via a connecting device 5; 5a; 5b connected is.
  • the catalyst 4 is surrounded by an insulation 6 and in the receiving tube 3, wherein an exhaust stream 8 coming from the engine in the direction of arrow the Exhaust gas inlet pipe 2 and subsequently flows through the catalyst 4 and the insulation. 6 to prevent heat dissipation.
  • the connecting device 5; 5a; 5b provided.
  • This consists in a first embodiment. of Fig. 1 and 2 and 4, respectively an end flange 9 on an end face of the exhaust gas inlet pipe 2, which is in a plane X-X extends radially outward.
  • this flange 9 is a cross-section V-shaped ring member 10 is connected, which for this purpose a the front flange. 9 has opposing mounting surface 11 and the flange 9 and this Attachment surface 11 via a weld or soldering 12 connected together are.
  • the V-shaped ring element 10 comprises two roof-shaped inclined surfaces 14, 15, wherein the one inclined surface 15 of the ring member 10 a further angular Ring element 16 is trimmed, fixed with the receiving tube 3 for the catalyst 4 connected via a weld or soldering 17.
  • the angular ring element 16a is mitangeformt end of the gas inlet tube 2 and the V-shaped ring member 10a is attached to the receiving tube 3 for the catalyst 4, as shown in Fig. 4 in more detail.
  • the ring member 16 acc. Fig. 2 is angled in cross-section with legs executed, the inclined surfaces 18, 19 form, wherein the one inclined surface 18 with the Pick-up tube 3 and the other, at an obtuse angle employed inclined surface corresponding to the inclined surface 15 of the ring member 10 for connection is arranged.
  • the end flange 9 of the exhaust gas inlet pipe 2 is provided with an opening cross-section provided to the catalyst 4, which is approximately the diameter of the catalyst. 4 equivalent.
  • the insulation 6 in the receiving tube 3 for the catalyst 4 extends almost to the end face of the catalyst 4 and in the region of the insulation 6 is the arranged angular element 16 and connected to the receiving tube 3.

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Abstract

Die Verbindungsvorrichtung umfasst einen mit einem stirnseitigen Flansch (9) des Abgaseintrittsrohres (2) verbundenes im Querschnitt V-förmiges Ringelement (10), das mit einer seiner Schrägflächen (15) an einer gegenüberstehenden Schrägfläche (19) eines im Querschnitt winkelförmigen Ringelements (16) abgestützt ist und welches mit dem Aufnahmerohr (3) im Bereich der Isolierung für den Katalysator angeordnet und verbunden wird. Das V-förmige Ringelement (10) und das winkelförmige Ringelement (16) sind gemeinsam über eine Spannschelle (S) zusammenhaltend befestigt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 199 59 955 C2 ist eine Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre bekannt, die endseitig angeformte und im Querschnitt V-förmig ausgebildete Verbindungselemente aufweisen. Des Weiteren ist aus der WO 02/066801 A1 eine Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre bekannt, bei denen das eine Abgasrohr einen nach außen gerichteten Verbindungsflansch und das weitere anschließende Abgasrohr mit einem im Querschnitt etwa V-förmigen Verbindungselement versehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre zu schaffen, damit eine Auswechslung eines Katalysators aus einem der Abgasrohre vereinfacht wird und darüber hinaus eine Abnahme der Gastemperatur vor dem Katalysator vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass zum einen eine schnelle und einfache Auswechselbarkeit eines Katalysators aus dem Aufnahmerohr mittels der Verbindungsvorrichtung gewährleistet ist und zum anderen soll die Gasströmungsführung vor dem Katalysator nicht eingeschränkt sein. Dies wird im Wesentlichen dadurch erzielt, indem mit einem stirnseitigen Flansch des Abgaseintrittsrohres ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement verbunden ist, das mit einer seiner Schrägflächen an einer gegenüberstehenden Schrägfläche eines im Querschnitt winkelförmigen Ringelements abgestützt ist. Dieses Ringelement ist mit dem Aufnahmerohr verbunden, wobei das V-förmige Ringelement und das winkelförmige Ringelement gemeinsam von einer V-förmigen Spannschelle einer Verbindungsvorrichtung zusammenhaltend übergriffen sind.
Durch diese Ausbildung und Anordnung der Verbindungsvorrichtung ist der Strömungsverlauf im Abgaseintrittsrohr unbehindert durch die Vorrichtung und die Verbindungsvorrichtung kann in einfacher Weise geschlossen und zur Herausnahme des Katalysators geöffnet werden.
Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der stirnseitige Flansch des Abgaseintrittsrohres sich radial nach außen erstreckt und in einer Ebene mit einem gegenüberstehenden Verbindungsflansch des V-förmigen Ringelements angeordnet ist, das das Aufnahmerohr von außen übergreift. Durch diese Ausbildung des Verbindungselements am Abgaseintrittsrohr wird ein minimaler Bauraum benötigt und die Ausmündungsfläche des Abgasaustrittsrohres entspricht nahezu dem Durchmesser bzw. dem Einmündungsquerschnitt des Katalysators.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das winkelförmige Ringelement mit einem Schenkel im Bereich der Isolierung des Katalysators angeordnet und mit dem Aufnahmerohr in diesem Bereich verbunden ist, wobei der weitere anschließende Schenkel die Schrägfläche des V-förmigen Ringelements von außen übergreift und korrespondierend mit diesem angeordnet ist. Durch die Verbindung des winkelförmigen Ringelements mit seinem einen Schenkel auf dem Aufnahmerohr im Bereich der Isolierung des Katalysators wird keine nachteilige Abnahme der Gastemperatur vor dem Katalysator erzeugt, so dass die Abgastemperatur nicht durch thermische Massen herabgesetzt wird.
Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abgaseintrittsrohr sowie das Aufnahmerohr jeweils mit einem im Querschnitt winkelförmigen Ringelement verbunden ist, die beide einen in einer Ebene radial vorragenden Befestigungsflansch aufweisen, welche gegenüberstehend und miteinander verbindbar sind. Auch bei dieser Ausführung liegt das mit dem Aufnahmerohr verbundene winkelförmige Ringelement mit seinem einen Schenkel im Bereich der Isolierung des Katalysators und ist mit dem Aufnahmerohr verbunden. Durch diese Ausführung wird eine einfache schnell zu lösende und zu schließende Verbindungsvorrichtung von Abgasrohren geschaffen, die ebenfalls alle Vorteile der vorgenannten Ausführungsform umfasst, wie insbesondere die Strömungsführung und die Gastemperatur vor dem Katalysator.
Nach einer weiteren Ausführung ist das winkelförmige Ringelement endseitig des Gaseintrittsrohres angeformt und das V-förmige weitere Ringelement ist mit einem Schenkel am Aufnahmerohr im Bereich der Isolierung befestigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1
einen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung zwischen einem Gaseintrittsrohr und einem Aufnahmerohr für einen Katalysator,
Fig. 2
eine schaubildliche Darstellung eines Teiles der Abgasanlage mit der Verbindungsvorrichtung,
Fig. 3
eine weitere Ausführung einer Verbindungsvorrichtung zwischen dem Abgaseintrittsrohr und dem Aufnahmerohr für einen Katalysator und
Fig. 4
eine weitere Ausführung einer Verbindungsvorrichtung zwischen dem Abgaseintrittsrohr und dem Aufnahmerohr für einen Katalysator.
Eine Abgasanlage 1 umfasst u.a. ein Abgaseintrittsrohr 2, welches mit einem Aufnahmerohr 3 für einen Katalysator 4 über eine Verbindungsvorrichtung 5; 5a; 5b verbunden ist. Der Katalysator 4 ist von einer Isolierung 6 umgeben und im Aufnahmerohr 3 angeordnet, wobei ein Abgasstrom 8 vom Motor kommend in Pfeilrichtung das Abgaseintrittsrohr 2 und nachfolgend den Katalysator 4 durchströmt und die Isolierung 6 einen Wärmeabfluss verhindern soll.
Damit ein schnelles und unkompliziertes Auswechseln des Katalysators 4 aus dem Aufnahmerohr 3 erfolgen kann, ist die Verbindungsvorrichtung 5; 5a; 5b vorgesehen. Diese besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel gem. der Fig. 1 und 2 bzw. 4 aus einem stirnseitigen Flansch 9 an einer Stirnseite des Abgaseintrittsrohres 2, der sich in einer Ebene X-X radial nach außen erstreckt. Mit diesem Flansch 9 ist ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement 10 verbunden, das hierzu eine dem stirnseitigen Flansch 9 gegenüberstehende Befestigungsfläche 11 aufweist und der Flansch 9 und diese Befestigungsfläche 11 über eine Schweißung oder Lötung 12 miteinander verbunden sind.
Das V-förmige Ringelement 10 umfasst zwei dachförmig ausgerichtete Schrägflächen 14, 15, wobei die eine Schrägfläche 15 des Ringelements 10 einem weiteren winkelförmigen Ringelement 16 zugerichtet ist, das mit dem Aufnahmerohr 3 für den Katalysator 4 fest über eine Schweißung oder Lötung 17 verbunden ist.
Es wäre nach der Erfindung auch denkbar, dass das winkelförmige Ringelement 16a endseitig des Gaseintrittsrohres 2 mitangeformt ist und das V-förmige Ringelement 10a am Aufnahmerohr 3 für den Katalysator 4 befestigt ist, wie in Fig. 4 näher dargestellt.
Das Ringelement 16 gem. Fig. 2 ist im Querschnitt winkelförmig mit Schenkeln ausgeführt, die Schrägflächen 18, 19 bilden, wobei die eine Schrägfläche 18 mit dem Aufnahmerohr 3 und die weitere, unter einem stumpfen Winkel angestellte Schrägfläche korrespondierend mit der Schrägfläche 15 des Ringelements 10 zur Verbindung angeordnet ist. Eine Klemmverbindung der beiden Ringelemente 10 und 16 bzw. 10a und 16a der Rohre 2 und 3 erfolgt über eine umgreifende V-förmige Spannschelle S eomer Verbindungsvorrichtung 5; 5b, welche die Ringelemente 10, 16 bzw. 10a, 16a übergreift und zusammenspannt.
Der stirnseitige Flansch 9 des Abgaseintrittsrohres 2 ist mit einem Mündungsquerschnitt zum Katalysator 4 versehen, der in etwa dem Durchmesser des Katalysators 4 entspricht. Die Isolierung 6 im Aufnahmerohr 3 für den Katalysator 4 erstreckt sich nahezu bis zur Stirnfläche des Katalysators 4 und im Bereich der Isolierung 6 ist das winkelförmige Ringelement 16 angeordnet und mit dem Aufnahmerohr 3 verbunden.

Claims (7)

  1. Verbindungsvorrichtung für Rohre einer Abgasanlage, wobei das eine Rohr als Abgaseintrittsrohr und das weitere anschließende Rohr als Aufnahmerohr für einen mit einer Isolierung versehenen Katalysator ausgeführt ist und das Abgaseintrittsrohr mit dem Aufnahmerohr über eine Klemmverbindung lösbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem stirnseitigen Flansch (9) des Abgaseintrittsrohres (2) ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement (10) verbunden ist, das mit einer seiner Schrägflächen (15) an einer gegenüberstehenden Schrägfläche (19) eines im Querschnitt winkelförmigen Ringelements (16) abgestützt ist und welches mit dem Aufnahmerohr (3) verbunden ist und das V-förmige Ringelement (10) und das winkelförmige Ringelement (16) gemeinsam von einer V-förmigen Spannschelle (S) einer Verbindungsvorrichtung (5) zusammenhaltend übergriffen sind.
  2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Flansch (9) des Abgaseintrittsrohres (2) sich radial nach außen erstreckt und in einer Ebene (X-X) mit einem gegenüberstehenden Verbindungsflansch (11) des V-förmigen Ringelements (10) angeordnet ist, welches das Aufnahmerohr (3) von außen übergreift.
  3. Verbindungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das winkelförmige Ringelement (10) mit einem Schenkel (18) im Bereich der Isolierung (6) des Katalysators (4) angeordnet und mit dem Aufnahmerohr (3) verbunden ist, wobei der weitere anschließende Schenkel mit der Schrägfläche (19) die Schrägfläche (15) des V-förmigen Ringelements (10) von außen übergreift und korrespondierend mit dieser angeordnet ist.
  4. Verbindungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschelle (S) das V-förmige Ringelement (10) und das weitere winkelförmige Ringelement (16) unter einer Klemmwirkung von außen übergreift.
  5. Verbindungsvorrichtung für Rohre einer Abgasanlage, wobei das eine Rohr als Abgaseintrittsrohr und das weitere anschließende Rohr als Aufnahmerohr für einen von einer Isolierung umgebenden Katalysator ausgeführt ist und das Abgaseintrittsrohr mit dem Aufnahmerohr über eine Klemmverbindung miteinander lösbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das winkelförmige Ringelement (16a) endseitig des Abgaseintrittsrohres (2) angeformt ist und das weitere V-förmige Ringelement (10a) mit einem Schenkel (10b) am Aufnahmerohr (3) im Bereich der Isolierung (6) für den Katalysator (4) befestigt und die Ringelemente (10a und 16a) über eine Verbindungsvorrichtung (5b) miteinander verbindbar sind.
  6. Verbindungsvorrichtung für Rohre einer Abgasanlage, wobei das eine Rohr als Abgaseintrittsrohr und das weitere anschließende Rohr als Aufnahmerohr für einen von einer Isolierung umgebenden Katalysators ausgeführt ist und das Abgaseintrittsrohr mit dem Aufnahmerohr über eine Klemmverbindung miteinander lösbar verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgaseintrittsrohr (2) sowie das Aufnahmerohr (3) jeweils mit einem im Querschnitt winkelförmigen Ringelement (22, 23) verbunden ist, die jeweils einen in einer Ebene (X-X) radial vorragenden Befestigungsflansch (26, 27) aufweisen, welche gegenüberstehend und über eine Verbindungsvorrichtung (5a) miteinander verbindbar sind.
  7. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Aufnahmerohr (3) verbundene winkelförmige Ringelement (22) mit seinem einem Schenkel (24) im Bereich der Isolierung (6) des Katalysators (4) liegt und mit dem Aufnahmerohr (3) verbunden ist.
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