EP1680615A1 - Rohrleitungsverbindung - Google Patents

Rohrleitungsverbindung

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Publication number
EP1680615A1
EP1680615A1 EP04790905A EP04790905A EP1680615A1 EP 1680615 A1 EP1680615 A1 EP 1680615A1 EP 04790905 A EP04790905 A EP 04790905A EP 04790905 A EP04790905 A EP 04790905A EP 1680615 A1 EP1680615 A1 EP 1680615A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
sealing ring
pipe connection
connection according
line part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04790905A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf Fadini
Sandra Gnann
Friedrich Gugel
Martin RÖHM
Hans-Jürgen STRASSNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PETER HUFNAGEL GmbH
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
PETER HUFNAGEL GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG, PETER HUFNAGEL GmbH filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1680615A1 publication Critical patent/EP1680615A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means
    • F16L23/18—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means

Definitions

  • the invention relates to a pipe connection for connecting two pipe parts, in particular for an exhaust system of an internal combustion engine, having the features of the preamble of claim 1.
  • U.S. Patent No. 1,959,630 discloses an apparatus for connecting two tubing members having a sleeve and a sealing ring wrapped around the sleeve.
  • the sleeve is partially inserted into one of the pipe parts and the other part of the pipe plugged onto the free sleeve part.
  • a clamp which is placed and tightened around the flared ends of the pipe parts, the pipe parts are pressed axially with their flared ends towards each other and against the sealing ring, so that a solid pipe connection is formed.
  • the pipe connection according to the invention has a sealing element with a sleeve and a sealing ring and is characterized in that the sleeve has a radial widening at its first end and can be inserted into the first conduit part such that the widening engages behind a peripheral constriction of the first conduit part.
  • the sealing element is axially fixed in the pipe part after insertion ⁇ ben. This has the advantage that it can not slide out of the pipe part during assembly, in particular in the case of an approximately perpendicular pipe.
  • the radial expansion of the sleeve is formed tooth-like abkragend.
  • the widening in the circumferential direction is limited by notches and comparatively narrow. This reduces when inserting the sealing element required to overcome the missionseinschnürung force. It is advantageous to provide a few, distributed symmetrically along the circumferential end of the sleeve Abkragungen, thereby tilting during assembly is avoided.
  • the sleeve has a conical taper at its second end. As a result, the attachment of the second line part is facilitated.
  • the sealing ring encloses the sleeve annular and is positively connected to the sleeve.
  • the sealing ring is therefore fixed in position at an intended location of the sleeve all around and can not be removed from the sleeve during insertion of the sealing element slide. It is advantageous if the sealing ring encloses the sleeve frictionally.
  • the sealing ring can be permanently connected to the sleeve, resulting in a one-piece sealing element.
  • the sealing ring in cross-section frustoconical shape with a straight approach wherein the radially outer region has a smaller width than the radially inner region. Due to the partially frusto-conical cross-section oblique flanks arise at which can be pressed form-fitting at expanded ends of the line parts to be joined. As a result, a high tightness is achieved, which is particularly important for connecting the exhaust pipe parts. Due to the broadened straight approach, with which the sealing ring with the sleeve is in communication, results in a mechanically stable and robust sealing element.
  • the sealing ring is constructed of a graphite filled wire mesh.
  • the first line part and the second line part each have a funnel-shaped widening at their connection-side end.
  • the expansion angle of the conduit parts at least approximately corresponds to the flank angle of the sealing ring, so that when merging the pipe parts these rest with their widening on the flanks.
  • the fastening means is designed as an open clamp at at least one point with cross-sectionally inclined flanks and a radially projecting closure part.
  • the flanks of the clamp engage behind the widenings of the pipe parts.
  • the flank angle of the clamp here corresponds approximately to the AufWeitungen the line parts.
  • a screw connection for the closure part of the clamp is provided, with which it can be tightened and thereby the line parts are pressed against each other and against the sealing ring, so that a solid pipe connection is formed.
  • Fig. 2 is a schematic fragmentary cross-sectional view of a preferred embodiment of the pipe joint associated sealing element
  • Fig. 3 shows a preferred embodiment of the pipe connection according to the invention in a schematic perspective view.
  • a preferred embodiment of the pipe connection according to the invention in the assembled state is shown schematically in cross section.
  • the first conduit part 1 has a provisionsseinschnürung 11, which merges into a funnel-shaped expansion 12.
  • the pipe connection is such that a gas-tight connection of the pipe parts 1, 2 is achieved. It is assumed that a preferred gas flow direction according to the arrow 14.
  • the sealing element 4 comprises a sleeve 5 with an approximately centrally disposed, circumferential sealing ring 6.
  • the sleeve 5 has at a first end 7 to a radial expansion 8.
  • the illustration of FIG. 1 is based on a cross-sectional profile through two diametrically opposed widenings.
  • the sleeve 5 also has at its second end 9 a conically tapering portion 10.
  • the sealing ring ⁇ is formed so that in cross-section a radially outwardly tapering truncated cone results with a straight lug, with which the sealing ring 6 rests on the outside of the sleeve 5 on the outside.
  • the sealing element 4 is inserted into the first conduit part 1.
  • the widening 8 of the sleeve 5 strikes the peripheral constriction 11 of the conduit part 1
  • the widened peripheral region 8 is pressed inwards and, upon further insertion of the sleeve 5, springs back into its starting position and engages behind the peripheral constriction 11.
  • the truncated cone of the sealing ring 6 comes into contact with the flared end 12 of the conduit part. This facilitates assembly, in particular in the case of a geodetically downward course of the line part 1.
  • the sleeve 5 between the end regions 7, 9 to provide an outer diameter which is only slightly smaller than the inner diameter of the conduit part 1 in the region of the peripheral constriction 11, so that the sleeve rests there.
  • the devissseinschnürung 11 is preferably such that at this point results in a reduction of the inner diameter of the conduit parts 1, 2 by about 1% to 4%.
  • the second conduit part 2 is attached to the conically tapered end 9 of the sleeve until the funnel-shaped flared end 13 rests against the flank of the sealing ring 6.
  • the conical taper 10 of the sleeve proves to be advantageous in two respects.
  • an oblique attachment of the second line part 2 is made possible to a certain extent, which is useful, for example, in hard-to-reach exhaust pipes.
  • the conically tapered end portion of the sleeve 5 extends axially in the flow direction to behind the inventorsseinschnürung of the second conduit part second
  • a solid and preferably gas-tight connection of the conduit parts 1, 2 is achieved by means of the clamp 3 with an approximately U-shaped cross-section.
  • the clamp 3 is placed around the flared ends 12, 13 of the conduit parts 1, 2, so that the flanks of the clamp overlap the latter. It is advantageous if the flank angle of the clamp 3 and the sealing ring 6 about the flank angle of the flared ends 12, 13 of the conduit parts 1, 2 correspond. Preference is given to an angling of the ends 12, 13 by about 70 ° with respect to the line axis.
  • the clamp 3 can be designed in a conventional design with at least one open point.
  • a clamp with two semicircular halves which are movably connected at one end and closed at the other end with a screw and tightened.
  • the clamp can slide in the direction of the circumferential constrictions of the pipe parts 1, 2, whereby the sealing ring 6 is pressed sealingly against the flared ends 12, 13 of the pipe parts 1, 2.
  • a sliding axial deformation of the sealing ring 6 is made possible by the fact that this has a radially inner portion of rectangular cross-section.
  • the sealing ring ⁇ is fixed in position on the sleeve 5 is arranged.
  • This can, for example, by a circumferential annular bead of Sleeve 5 can be achieved in cooperation with a corresponding circumferential groove on the bearing surface of the sealing ring 6. It is preferable to connect the sealing ring 6 positively and optionally non-positively with the sleeve, whereby a captive is guaranteed.
  • the sealing ring 6 has a corresponding temperature resistance and deformability. It is therefore intended to construct the sealing ring 6 of a temperature-resistant sealing material.
  • a temperature-resistant sealing material such as Kevlar, aluminum or copper
  • the sealing ring is composed of an at least partially, but preferably of a predominantly filled with graphite wire mesh.
  • the use of graphite or a predominantly graphite-containing sealing material results in good sliding properties, which prevents seizure of the sealing ring.
  • Graphite also has good thermal and chemical resistance.
  • the knitted wire ensures sufficient deformability and flexibility as well as mechanical cohesion of the graphite.
  • the knitted wire further prevents radial flow away of the sealing material and thus a loosening of the pipe connection.
  • the fixed, preferably non-detachable connection of the sealing ring 6 to the metallic sleeve 5 is made possible by the use of the wire mesh, whereby a one-piece sealing element 4 is formed.
  • the radial strength of the sealing ring 6 it is advantageous if, together with the sleeve 5, the total outside diameter of the sealing element 4 reached reaches the largest diameter of the widened end 12, 13 of the conduit section. le 1, 2 does not exceed, so that a radial projection is avoided. Particularly preferred is a slightly smaller largest diameter of the sealing element 4, as shown in Fig. 1. With regard to the width of the sealing ring 6, it is advantageous if this is so dimensioned that there is an axial distance of the pipe parts, which is about 5% to 50% of the pipe diameter.
  • the radial expansion 8 of the sleeve 5 is performed at an angle of ⁇ with respect to the axial course of the sleeve 5.
  • a range of 15 ° to 35 ° is preferred.
  • the radial expansion 8 is performed at an angle of ⁇ of about 25 ° and extends in the axial direction in a length of about 0.5% to 10%, preferably about 5% based on the length of the sleeve 5.
  • the conical taper 10 of the sleeve diameter at the second end 9 of the sleeve 5 is preferably carried out with a cone angle ß of about 5 ° to 25 °. Particularly preferred is a cone angle ß of about 15 °. With regard to a connection of exhaust pipes of a motor vehicle and the usual dimensions there, the conical taper 10 preferably extends about 1% 30%, more preferably about 15% based on the length of the sleeve 5 in the axial direction.
  • Fig. 3 shows a schematic perspective view of the assembled pipe joint of FIG. 1, wherein like components are provided with the same reference numerals. 3, only a short part of the line part 1 is shown. while the connected second line control is not shown.
  • the tooth-like abkragende widening 8 of the sleeve 5 only a small part of the circumference of the sleeve 5 and is limited by an axial notch.
  • a width of about 1 mm to 3 mm for the tooth-like abkragende expansion 8 is advantageous.
  • FIG. 3 for the sake of clarity, only a tooth-like, projecting, widening is shown.
  • a screw 17 is provided, to which the clamp 3 in the region of the closure has radially angled ends 15 which can be tightened by the screw 17, so that the clamp 3 axially compresses the line point.
  • other common closure forms such as a clamp for the clamp 3 are applicable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsverbindung zur Verbindung eines ersten Leitungsteils (1) und eines zweiten Leitungsteils (2), insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Befestigungsmittel (3) und einem Dichtelement (4), welches eine Hülse (5) und einen Dichtring (6) aufweist. Erfindungsgemäss weist die Hülse (5) an ihrem ersten Ende (7) eine radiale Aufweitung (8) auf und ist derart in das erste Leitungsteil (1) einschiebbar, dass die Aufweitung (8) eine Umfangseinschnürung (11) des ersten Leitungsteils (1) hintergreift. Die erfindungsgemässe Rohrleitungsverbindung ist insbesondere zur gasdichten Verbindung von Abgasrohren von Kraftfahrzeugen geeignet.

Description

Rohrleitungsverbindung
Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsverbindung zur Verbindung von zwei Leitungsteilen, insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In der US-Patentschrift 1,959,630 ist eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Rohrleitungsteilen beschrieben, welche eine Hülse und einen um die Hülse geschlungenen Dichtring aufweist. Zur Verbindung der Rohrleitungsteile wird die Hülse in eines der Rohrleitungsteile teilweise eingeschoben und das andere Rohrleitungsteil auf das freie Hülsenteil aufgesteckt. Mittels einer Schelle, die um die aufgeweiteten Enden der Rohrleitungsteile gelegt und festgezogen wird, werden die Rohrleitungsteile axial mit ihren aufgeweiteten Enden aufeinander zu und gegen den Dichtring ge- presst, so dass eine feste Rohrverbindung entsteht.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung eine Rohrleitungsverbindung zur Verbindung von zwei Leitungsteilen, insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine anzugeben, welches eine vereinfachte Montage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Rohrleitungsverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Rohrleitungsverbindung weist ein Dichtelement mit einer Hülse und einem Dichtring auf und zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülse an ihrem ersten Ende eine radiale Aufweitung aufweist und derart in das erste Leitungsteil einschiebbar ist, dass die Aufweitung eine Umfangseinschnürung des ersten Leitungsteils hintergreift. Durch diese erfindungsgemäße konstruktive Maßnahme ist das Dichtelement im Rohrleitungsteil nach dem Einschie¬ ben axial fixiert. Dies hat den Vorteil, dass es bei der Montage, insbesondere im Fall einer annähernd senkrecht verlaufenden Rohrleitung, nicht mehr aus dem Rohrleitungsteil herausgleiten kann.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die radiale Aufweitung der Hülse zahnartig abkragend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Aufweitung in Umfangsrichtung von Einkerbungen begrenzt und vergleichsweise schmal ausgebildet. Dies vermindert beim Einschieben des Dichtelements den zum Überwinden der Umfangseinschnürung erforderlichen Kraftaufwand. Vorteilhaft ist es, einige wenige, symmetrisch entlang des um- fangsseitigen Endes der Hülse verteilte Abkragungen vorzusehen, wodurch ein Verkanten bei der Montage vermieden wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Hülse an ihrem zweiten Ende eine konusartige Verjüngung auf. Dadurch wird das Aufstecken des zweiten Leitungsteils erleichtert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umschließt der Dichtring die Hülse ringförmig und ist formschlüssig mit der Hülse verbunden. Der Dichtring ist daher an einer vorgesehenen Stelle der Hülse ringsum lagefixiert und kann beim Einschieben des Dichtelements nicht von der Hülse gleiten. Vorteilhaft ist es, wenn der Dichtring die Hülse kraftschlüssig umschließt. Insbesondere kann der Dichtring unlösbar mit der Hülse verbunden sein, wodurch sich ein einstückiges Dichtelement ergibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, den Dichtring im Querschnitt kegelstumpfförmig mit einem geraden Ansatz auszubilden, wobei der radial äußere Bereich eine geringere Breite als der radial innere Bereich aufweist. Auf Grund des bereichsweise kegelstumpfförmigen Querschnitts ergeben sich schräge Flanken, an denen sich bei aufgeweiteten Enden der zu verbindenden Leitungsteile diese formschlüssig anpressen lassen. Dadurch wird eine hohe Dichtigkeit erreicht, was insbesondere bei zu verbindenden Abgasleitungsteilen wichtig ist. Durch den verbreiterten geraden Ansatz, mit welchem der Dichtring mit der Hülse in Verbindung ist, ergibt sich ein mechanisch stabiles und robustes Dichtelement.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Dichtring aus einem mit Graphit gefülltem Drahtgestrick aufgebaut. Durch das Drahtgestrick wird einerseits eine gewisse Festigkeit erreicht, gleichzeitig ist dennoch eine Formänderung möglich, wodurch sich der Dichtring bündig an eine Dichtfläche andrücken lässt, auch wenn diese gewisse Unebenheiten aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen das erste Leitungsteil und das zweite Leitungsteil an ihrem verbin- dungsseitigen Ende jeweils eine trichterförmige Aufweitung auf. Bei einem Dichtring mit wenigstens teilweise kegelstumpfförmigem Querschnitt ist es dabei vorteilhaft, wenn der Aufweitungswinkel der Leitungsteile wenigstens annähernd dem Flankenwinkel des Dichtrings entspricht, so dass beim Zusammenführen der Leitungsteile diese mit ihren Aufweitungen an den Flanken anliegen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungsmittel als eine an mindestens einer Stelle offene Schelle mit im Querschnitt schrägen Flanken und einem radial abstehenden Verschlussteil ausgebildet. Bei aufgeweiteten Leitungsteilendbereichen hintergreifen die Flanken der Schelle die Aufweitungen der Leitungsteile. Vorzugsweise entspricht der Flankenwinkel der Schelle hierbei etwa dem der AufWeitungen der Leitungsteile. Vorzugsweise ist eine Schraubverbindung für den Verschlussteil der Schelle vorgesehen, mit welchem diese zugezogen werden kann und dadurch die Leitungsteile aufeinander zu und gegen den Dichtring gepresst werden, so dass eine feste Rohrverbindung entsteht.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen veranschaulicht und werden nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrleitungsverbindung in einer schematischen Querschnittsdarstellung,
Fig. 2 eine schematische ausschnittsweise Querschnittsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des der Rohrleitungsverbindung zugeordneten Dichtelements und
Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrleitungsverbindung in einer schematischen Perspektivansicht. In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrleitungsverbindung im montierten Zustand schematisch im Querschnitt dargestellt. Mittels eines Dichtelements 4 sowie einer Schelle 3 ist ein erstes Leitungsteil 1 mit einem zweiten Leitungsteil 2 verbunden. Das erste Leitungsteil 1 weist eine Umfangseinschnürung 11 auf, die in eine trichterförmige Aufweitung 12 übergeht. Obschon nicht zwingend erforderlich, ist aus Gründen der Gleichteilefertigung vorteilhaft, das zweite Leitungsteil 2 wie dargestellt in seinem Endbereich wie das erste Leitungsteil 1 auszuführen. Die Rohrleitungsverbindung ist insgesamt so beschaffen, dass eine gasdichte Verbindung der Leitungsteile 1, 2 erreicht wird. Dabei wird von einer bevorzugten Gasströmungsrichtung entsprechend dem Pfeil 14 ausgegangen.
Das Dichtelement 4 umfasst erfindungsgemäß eine Hülse 5 mit einem etwa mittig angeordneten, umlaufenden Dichtring 6. Die Hülse 5 weist an einem ersten Ende 7 eine radiale Aufweitung 8 auf. Die Darstellung der Fig. 1 geht hierbei von einem Querschnittsverlauf durch zwei einander diametral gegenüberliegende Aufweitungen aus. Die Hülse 5 weist ferner an ihrem zweiten Ende 9 einen sich konisch verjüngenden Bereich 10 auf. Vorzugsweise ist der Dichtring β so geformt, dass sich im Querschnitt ein radial nach außen verjüngender Kegelstumpf mit einem geraden Ansatz ergibt, mit welchem der Dichtring 6 ringsum außen auf der Hülse 5 anliegt.
Zur Montage der Rohrleitungsverbindung wird das Dichtelement 4 in das erste Leitungsteil 1 eingeschoben. Dabei wird beim Auftreffen der Aufweitung 8 der Hülse 5 auf die Um- fangseinschnürung 11 des Leitungsteils 1 der aufgeweitete Umfangsbereich 8 nach innen gedrückt und federt beim weiteren Einschieben der Hülse 5 wieder etwa in die Ausgangslage zurück und hintergreift die Umfangseinschnürung 11. Gleich- zeitig kommt die Kegelstumpfflanke des Dichtrings 6 zur Anlage mit dem aufgeweiteten Ende 12 des Leitungsteils 1. Auf diese Weise erfolgt eine axiale Fixierung des Dichtelements 4, so dass dieses im Verlauf der weiteren Montage nicht mehr aus dem Leitungsteil 1 herausgleiten kann. Dies erleichtert die Montage insbesondere bei einem geodätisch nach unten gerichteten Verlauf des Leitungsteils 1.
Für die Montage ist es vorteilhaft, zwischen drei und zehn vorzugsweise zahnartig abkragend ausgebildete Aufweitungen
8 gleichmäßig verteilt entlang der Umfangslinie des Hülsenendes 7 vorzusehen. Bei mehr Aufweitungen resultiert ein erhöhter Kraftaufwand beim Eindrücken des Dichtelements 5 in das Leitungsteil 1, während es bei weniger Aufweitungen zu Verkantungen kommen kann. Vorteilhaft ist es weiter, für die Hülse 5 zwischen den Endbereichen 7, 9 einen Außendurchmesser vorzusehen, der nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Leitungsteils 1 im Bereich der Um- fangseinschnürung 11 ist, so dass die Hülse dort anliegt. Die Umfangseinschnürung 11 ist vorzugsweise so bemessen, dass sich an dieser Stelle eine Verminderung des Innendurchmessers der Leitungsteile 1, 2 um etwa 1 % bis 4 % ergibt.
Zur weiteren Montage wird das zweite Leitungsteil 2 auf das konisch verjüngte Ende 9 der Hülse aufgesteckt, bis das trichterförmig aufgeweitete Ende 13 an der Flanke des Dichtrings 6 anliegt. Hier erweist sich die konische Verjüngung 10 der Hülse in zweifacher Hinsicht als vorteilhaft. Zum einen ist in gewissem Maße ein schräges Aufstecken des zweite Leitungsteils 2 ermöglicht, was beispielsweise bei schwer zugänglichen Abgasleitungen nützlich ist. Andererseits ergibt sich zwischen der Hülse 5 an deren Ende
9 und dem zweiten Leitungsteil 2 ein Umfangsspalt 15, so dass die Rohrleitungsverbindung leicht abgewinkelt gestaltet sein kann und somit ein gewisses Abweichen von einer geraden Leitungsführung ermöglicht ist. Vorzugsweise erstreckt sich der konisch verjüngte Endbereich der Hülse 5 axial in Strömungsrichtung bis hinter die Umfangseinschnürung des zweiten Leitungsteils 2.
Eine feste und vorzugsweise gasdichte Verbindung der Leitungsteile 1, 2 wird mittels der Schelle 3 mit annähernd U-förmigem Querschnitt erzielt. Hierzu wird die Schelle 3 um die aufgeweiteten Enden 12, 13 der Leitungsteile 1, 2 gelegt, so dass die Flanken der Schelle letztere übergreifen. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Flankenwinkel der Schelle 3 sowie des Dichtrings 6 etwa dem Flankenwinkel der aufgeweiteten Enden 12, 13 der Leitungsteile 1, 2 entsprechen. Bevorzugt ist eine Abwinklung der Enden 12, 13 um etwa 70° gegenüber der Leitungsachse. Die Schelle 3 kann dabei in üblicher Bauart mit wenigstens einer offenen Stelle ausgeführt sein. Vorteilhaft ist beispielsweise eine Schelle mit zwei halbrunden Hälften, die an einem Ende beweglich verbunden sind und am anderen Ende mit einer Schraubverbindung verschlossen und festgezogen werden können. Beim Festziehen kann hierbei die Schelle in Richtung der Umfangsein- schnürungen der Leitungsteile 1, 2 gleiten, wodurch der Dichtring 6 dichtend an die aufgeweiteten Enden 12, 13 der Leitungsteile 1, 2 gepresst wird. Dabei ist eine gleitende axiale Verformung des Dichtrings 6 dadurch ermöglicht, dass dieser radial innen einen Bereich mit rechteckigem Querschnitt aufweist.
Für die Handhabung und die Montage der erfindungsgemäßen Rohrleitungsverbindung ist es vorteilhaft, wenn der Dichtring β lagefixiert auf der Hülse 5 angeordnet ist. Dies kann beispielsweise durch eine umlaufende Ringwulst der Hülse 5 im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Umfangs- rille an der Auflagefläche des Dichtrings 6 erreicht werden. Es ist zu bevorzugen, den Dichtring 6 formschlüssig und gegebenenfalls kraftschlüssig mit der Hülse zu verbinden, wodurch eine Unverlierbarkeit gewährleistet ist.
Für eine gasdichte Rohrleitungsverbindung in einem Abgassystem einer Brennkraftmaschine ist es vorteilhaft, wenn der Dichtring 6 eine entsprechende Temperaturbeständigkeit und Verformbarkeit aufweist. Es ist daher vorgesehen, den Dichtring 6 aus einem temperaturbeständigen Dichtmaterial aufzubauen. Obschon auch andere Dichtmaterialien wie beispielsweise Kevlar, Aluminium oder Kupfer verwendbar sind, ist es vorteilhaft, wenn der Dichtring aus einem wenigstens teilweise, vorzugsweise jedoch aus einem überwiegend mit Graphit gefülltem Drahtgestrick aufgebaut ist. Durch den Einsatz von Graphit oder eines überwiegend graphithaltigen Dichtmaterials resultieren gute Gleiteigenschaften, wodurch ein Festfressen des Dichtrings vermieden wird. Graphit weist außerdem eine gute thermische und chemische Beständigkeit auf. Das Drahtgestrick gewährleistet eine ausreichende Verformbarkeit und Flexibilität sowie einen mechanischen Zusammenhalt des Graphits. Das Drahtgestrick verhindert weiter ein radiales Wegfließen des Dichtmaterials und damit eine Lockerung der Rohrleitungsverbindung. Zusätzlich ist durch die Verwendung des Drahtgestricks die feste, vorzugsweise unlösbare Verbindung des Dichtrings 6 mit der metallischen Hülse 5 ermöglicht, wodurch ein einstückiges Dichtelement 4 gebildet wird.
Hinsichtlich der radialen Stärke des Dichtrings 6 ist es vorteilhaft, wenn zusammen mit der Hülse 5 der erreichte Gesamtaußendurchmesser des Dichtelements 4 den größten Durchmesser des aufgeweiteten Endes 12, 13 der Leitungstei- le 1, 2 nicht überschreitet, so dass ein radialer Überstand vermieden wird. Besonders bevorzugt ist ein geringfügig kleinerer größter Durchmesser des Dichtelements 4, wie in Fig. 1 dargestellt. Hinsichtlich der Breite des Dichtrings 6 ist es vorteilhaft, wenn diese so bemessen ist, dass sich ein axialer Abstand der Leitungsteile ergibt, der etwa 5 % bis 50 % des Leitungsteildurchmessers beträgt.
Anhand der Fig. 2 wird nachfolgend auf eine bevorzugte Ausführung des Dichtelements 4 und insbesondere der Hülse 5 eingegangen. Dabei sind im Bezug auf die Fig. 1 gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die radiale Aufweitung 8 der Hülse 5 unter einem Winkel von α in Bezug auf den axialen Verlauf der Hülse 5 ausgeführt. Für diesen Winkel α ist eine Bereich von 15° bis 35° bevorzugt. Besonders bevorzugt ist die radiale Aufweitung 8 unter einem Winkel von α von etwa 25° ausgeführt und erstreckt sich in axialer Richtung in einer Länge von etwa 0,5 % bis 10 % vorzugsweise etwa 5 % bezogen auf die Länge der Hülse 5. Die konusförmige Verjüngung 10 des Hülsendurchmessers am zweiten Ende 9 der Hülse 5 ist vorzugsweise mit einem Konuswinkel ß von etwa 5° bis 25° ausgeführt. Besonders bevorzugt ist ein Konuswinkel ß von etwa 15°. Im Hinblick auf eine Verbindung von Abgasleitun- gen eines Kraftfahrzeugs und den dort üblichen Abmessungen erstreckt sich die konusförmige Verjüngung 10 vorzugsweise etwa 1 % 30 %, besonders bevorzugt etwa 15 % bezogen auf die Länge der Hülse 5 in axialer Richtung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Perspektivansicht der montierten Rohrleitungsverbindung gemäß Fig. 1, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 3 ist lediglich ein kurzer Teil des Leitungsteils 1 darge- stellt, wahrend das angeschlossene zweite Leitungstell nicht dargestellt ist. Gemäß Fig. 3 macht die zahnartig abkragende Aufweitung 8 der Hülse 5 nur einen geringen Teil des Umfangs der Hülse 5 aus und ist von j e einer axialen Einkerbung begrenzt. Bei Abgasleitungen von etwa 80 mm Durchmesser ist eine Breite von etwa 1 mm bis 3 mm für die zahnartig abkragende Aufweitung 8 vorteilhaft. Bei anderen Durchmessern entsprechende Relativabmessungen. Obschon mehrere zahnartige Aufweitungen vorgesehen sein können, ist in Fig.3 der Übersicht halber nur eine zahnartig abkragende Aufweitung dargestellt.
Für den Verschluss der Schelle 3 ist eine Schraubverbindung 17 vorgesehen, wozu die Schelle 3 im Bereich des Verschlusses radial abgewinkelte Enden 15 aufweist, die durch die Schraubverbindung 17 zugezogen werden können, so dass die Schelle 3 die Leitungstelle axial zusammenpresst . Gleichwohl sind auch andere bliche Verschlussformen, wie beispielsweise ein Spannverschluss für die Schelle 3 anwendbar .

Claims

Patentansprüche
Rohrleitungsverbindung zur Verbindung eines ersten Leitungsteils (1) und eines zweiten Leitungsteils
(2), insbesondere für ein Abgassystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Befestigungsmittel
(3) und einem Dichtelement (4), welches eine Hülse (5) und einen Dichtring (6) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hülse (5) an ihrem ersten Ende (7) eine radiale Aufweitung (8) aufweist und derart in das erste Leitungsteil (1) einschiebbar ist, dass die Aufweitung (8) eine Umfangseinschnürung (11) des ersten Leitungsteils (1) hintergreift.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die radiale Aufweitung (8) der Hülse (5) zahnartig abkragend ausgebildet ist.
Rohrleitungsverbindung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hülse (5) an ihrem zweiten Ende (9) eine ko- nusförmig Verjüngung (10) aufweist.
4. Rohrleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Dichtring (6) die Hülse (5) ringförmig umschließt und formschlüssig mit der Hülse (5) verbunden ist.
5. Rohrleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Dichtring (6) im Querschnitt kegelstumpfförmig mit einem geraden Ansatz ausgebildet ist, wobei der radial äußere Bereich eine geringere Breite als der radial innere Bereich aufweist.
6. Rohrleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Dichtring (6) aus einem mit Graphit gefülltem Drahtgestrick aufgebaut ist.
7. Rohrleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das erste Leitungsteil (1) und das zweite Leitungsteil (2) an ihrem verbindungsseitigen Ende jeweils eine trichterförmige Aufweitung (12; 13) aufweisen.
8. Rohrleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Befestigungsmittel (3) als eine an mindestens einer Stelle offene Schelle mit im Querschnitt schrägen Flanken und einem radial abstehenden Verschlussteil ausgebildet ist.
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