DE102005056010A1

DE102005056010A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE102005056010A1
Application number: DE200510056010
Authority: DE
Inventors: Klaus-Jürgen Beiersdorf; Werner Badorrek
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zum Verbinden von zwei Rohrenden (10, 12), insbesondere von Rohrenden (10, 12) zweier Abgasrohre einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem beide Rohrenden (10, 12) umgreifenden Spannelement (14; 28) und je einem geschlitzten Spannring (16) zwischen dem Spannelement (14; 28) und je einem Rohrende (10, 12), wobei jeder Spannring (16) in axialer Richtung ein erstes, den Rohrenden (10, 12) zugewandtes Ende (20) und ein zweites, von den Rohrenden (10, 12) abgewandtes Ende (22) aufweist. Hierbei weist jeder Spannring (16) am ersten Ende (22) einen sich radial nach innen erhebenden Ansatz (24) auf, welcher das jeweilige stirnseitige Ende des Rohrendes (10, 12) umgreift, so dass in montiertem Zustand die stirnseitigen Enden der Spannringe (16) aneinander stoßen und die Rohrenden (10, 12) axial voneinander beabstanden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zum Verbinden von zwei Rohrenden, insbesondere von Rohrenden zweier Abgasrohre einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem beide Rohrenden umgreifenden Spannelement und je einem geschlitzten Spannring zwischen dem Spannelement und je einem Rohrende, wobei jeder Spannring in axialer Richtung ein erstes, den Rohrenden zugewandtes Ende und ein zweites, von den Rohrenden abgewandtes Ende aufweist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 40 40 638 C2 ist eine Rohrverbindung für zwei Rohrenden bekannt, die eine beide Rohrenden übergreifende Spannhülse aufweist, wobei die Spannhülse mit zwei ringartigen Verriegelungskörpern zusammenwirkt. Diese Verriegelungskörper sind zwischen Rohr und Spannhülse angeordnet sowie längsgeteilt ausgebildet, so dass sie durch Festziehen der Spannhülse in ihrem Durchmesser elastisch veränderbar sind. Durch schräge Flächen an Spannhülse und Verriegelungskörpern wird die radiale Spannkraft der Spannhülse teilweise in eine axiale Kraft umgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrverbindung der o.g. Art bzgl. Herstellung und Montage zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rohrverbindung o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Dazu ist es bei einer Rohrverbindung der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder Spannring am ersten Ende einen sich radial nach innen erhebenden Ansatz aufweist, welcher das jeweilige stirnseitige Ende des Rohrendes umgreift, so dass in montiertem Zustand die stirnseitigen Enden der Spannringe aneinander stoßen und die Rohrenden axial voneinander beabstanden.

Dies hat den Vorteil, dass eine kraftschlüssige und lösbare Rohrverbindung für zu verbindende stirnseitige glatte Abgasrohre zur Verfügung steht, deren Herstellung und Montage einfach und kostengünstig ist.

Zum teilweise Umsetzen einer von dem Spannelement erzeugten radialen Spannkraft in eine axiale Spannkraft oder zum teilweise Umsetzen einer von dem Spannelement erzeugten axialen Spannkraft in eine radiale Spannkraft weist jeder Spannring über wenigstens einen Teil seiner axialen Länge einen Außendurchmesser auf, welcher sich in Richtung erstes Ende des Spannringes vergrößert, so dass sich in diesem Teil der Spannring an seiner Außenseite konisch erweitert.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Spannelement zwei Überwurfmuttern auf, die über ein Gewinde oder einen Bajonettverschluss miteinander verbindbar sind und eine axial Spannkraft erzeugen.

Zum teilweise Umsetzen der von dem Spannelement erzeugten axialen Spannkraft in eine radiale weist jede Überwurfmutter über wenigstens einen Teil ihrer axialen Länge einen Innendurchmesser auf, welcher sich in Richtung des ersten Endes des zugehörigen Spannringes vergrößert, so dass sich in diesem Teil die Überwurfmutter an ihrer Innenseite konisch erweitert.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Spannelement eine Rohrschelle, die in Längsschnitt bogenförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird eine nachhaltige Federwirkung auf die Spannringe erzielt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in
1 eine erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung in einem Längsschnitt,
2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung in einem Längsschnitt und
3 die Rohrverbindung gemäß 2 in einer Querschnittansicht in Richtung der Linie A-A von 2.
Die in 1 dargestellte; erste bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrverbindung für zwei Rohrenden 10 und 12 umfasst ein Spannelement, welches als zwei Überwurfmuttern 14 ausgebildet ist, und zwei Spannringe 16. Jedem Rohrende 10, 12 ist eine Überwurfmutter 14 und ein Spannring 16 zugeordnet. Der Spannring 16 ist jeweils zwischen dem Rohrende 10, 12 und der zugehörigen Überwurfmutter angeordnet. Die Überwurfmuttern 14 sind über ein Gewinde 18 miteinander verschraubbar, so dass dies beim Zusammenschrauben eine axial Spannkraft auf die darunter liegenden Spannringe 16 ausüben. Die Spannringe 16 weisen jeweils ein den Rohrenden 10, 12 zugewandtes erstes Ende 20 und ein von diesen Rohrenden 10, 12 abgewandtes zweites Ende 22 auf. Ausgehend von dem zweiten Ende 22 zum ersten Ende 20 sind die Spannringe 16 sich an ihrer Außenseite konisch erweiternd ausgebildet. Gleichzeitig sind die Überwurfmuttern 14 an ihrer Innenseite sich von dem zweiten Ende zum ersten Ende der Spannringe 16 konisch erweiternd ausgebildet. Hierdurch führt ein axiales Verschrauben der Überwurfmuttern 14 zu einer teilweisen Umsetzung der von den zusammen geschraubten Überwurfmuttern erzeugten axialen Spannkraft in einer radiale Spannkraft. Das Zusammenschrauben der Überwurfmuttern 14 führt also zu einem radialen Andrücken der Spannringe 16 an die Rohrenden 10, 12 und gleichzeitig zu einem axialen Zusammendrücken der Rohrenden 10, 12. Die Spannringe 16 sind jeweils mit einem Schlitz 26 ausgebildet, so dass diese unter der Spannkraft der Überwurfmuttern 14 elastisch ihren Durchmesser ändern und sich formschlüssig an eine Außenseite der Rohrenden 10, 12 anlegen können.
Erfindungsgemäß weisen die Spannringe 16 an ihrem jeweiligen ersten Ende 20 einen sich in radialer Richtung nach innen erhebenden Ansatz 24 auf, der im Längsschnitt zu einer L-förmigen Ausbildung der Spannringe 16 führt. Dieser Ansatz 24 umgreift die Rohrenden 10, 12, so dass jeweilige Stirnflächen der ersten Enden 20 der Spannringe 16 aneinander stoßen und die Rohrenden 10, 12 axial voneinander beabstanden. Die axiale Schließkraft zum dichtenden Abschließen der Rohrenden 10, 12 wird dadurch direkt über und auf die Spannringe 16 übertragen und die radiale Komponente der von den Überwurfmuttern 14 erzeugten Spannkraft dient zum reibschlüssigen Halten der Rohrenden 10, 12 in den Spannringen 16 und verhindert ein axiales Herausrutschen der Rohrenden 10, 12. Dies erzielt einerseits eine hohe Dichtigkeit der Rohrverbindung auch bei hoher thermischer Belastung, wobei andererseits diese Rohrverbindung wieder lösbar ist.
Bei der in den 2 und 3 dargestellten, zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrverbindung sind funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass zu deren Erläuterung auf die obige Beschreibung der 1 verwiesen wird. Bei dieser Ausführungsform ist das Spannelement als Rohrschelle 28 ausgebildet, die im Längsschnitt bogenförmig und elastisch verformbar ausgebildet ist. Die Spannringe 16 sind in einem vorbestimmten Abschnitt an ihrer Außenseite zwischen dem ersten Ende 20 und dem zweiten Ende 22 sich in Richtung des zweiten Endes 22 konisch verjüngend ausgebildete, so dass sich konische Flanken 30 ergeben. Die axialen Enden der Rohrschelle 28 greifen auf diesen Abschnitt mit der konischen Verjüngung 30, so dass beim Schließen der Rohrschelle 28 eine dadurch erzeugte radiale Spannkraft teilweise in eine axiale Spannkraft umgesetzt wird, die die Rohrenden 10, 12 bzw. die Stirnseiten der Ansätze 24 der aneinander schlagenden Spannringe 16 gegeneinander drückt. Somit sind die Spannringe 16 durch die Spannkraft der Rohrschelle 28 form- und kraftschlüssig miteinander verbunden.
Durch die Anlage der elastisch verformbaren, bogenförmigen Rohrschelle 28 auf die konischen Flanken 30 der Spannringe 16 ergibt sich entsprechend der vorgegebenen Wirkungsrichtung beim Festziehen der Rohrschelle 28 eine radiale und eine axiale Kraftkomponente der Spannkraft. Darüber hinaus beinhaltet die axial bogenförmig gestaltete Rohrschelle 28 eine nachhaltige Federwirkung auf die Spannringe 16.

Claims

Rohrverbindung zum Verbinden von zwei Rohrenden (10, 12), insbesondere von Rohrenden (10, 12) zweier Abgasrohre einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem beide Rohrenden (10, 12) umgreifenden Spannelement (14; 28) und je einem geschlitzten Spannring (16) zwischen dem Spannelement (14; 28) und je einem Rohrende (10, 12), wobei jeder Spannring (16) in axialer Richtung ein erstes, den Rohrenden (10, 12) zugewandtes Ende (20) und ein zweites, von den Rohrenden (10, 12) abgewandtes Ende (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spannring (16) am ersten Ende (20) einen sich radial nach innen erhebenden Ansatz (24) aufweist, welcher das jeweilige stirnseitige Ende des Rohrendes (10, 12) umgreift, so dass in montiertem Zustand die stirnseitigen Enden der Spannringe (16) aneinander stoßen und die Rohrenden (10, 12) axial voneinander beabstanden.
Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spannring (16) über wenigstens einen Teil seiner axialen Länge einen Außendurchmesser aufweist, welcher sich in Richtung des ersten Endes (20) des Spannringes (16) vergrößert, so dass sich in diesem Teil der Spannring (16) an seiner Außenseite konisch erweitert.
Rohrverbindung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement zwei Überwurfmuttern (14) aufweist, die über ein Gewinde (18) oder einen Bajonettverschluss miteinander verbindbar sind und eine axial Spannkraft erzeugen.
Rohrverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Überwurfmutter (14) über wenigstens einen Teil ihrer axialen Länge einen Innendurchmesser aufweist, welcher sich in Richtung des ersten Endes (20) des zugehörigen Spannringes (16) vergrößert, so dass sich in diesem Teil die Überwurfmutter (14) an ihrer Innenseite konisch erweitert.
Rohrverbindung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement eine Rohrschelle (28) ist.
Rohrverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschelle (28) in Längsschnitt bogenförmig ausgebildet ist.