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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur Fixierung eines Abgasrohrs
gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Fixierung
des Abgasrohrs gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 15.
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Abgaskrümmer für Brennkraftmaschinen werden
entweder gusstechnisch oder schweißtechnisch aus Rohren und Schalen
hergestellt. Diese sogenannten gebauten Abgaskrümmer weisen gegenüber Gusskrümmern unter
anderem den Vorteil auf, dass sie ein geringeres Gewicht haben und
sich dadurch positiv auf den Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs
auswirken. Ihre geringere thermische Masse führt zu einem besseren Anspringverhalten des
Katalysators. Die gleichzeitig geringere Wärmeabstrahlung eines gebauten
Abgaskrümmers
führt zu einer
geringeren thermischen Belastung angrenzender Bauteile im Motorraum.
Im Gegensatz zu gusstechnisch hergestellten Abgaskrümmern besitzen gebaute
Abgaskrümmer
ein günstigeres
Ableitungsvermögen,
wodurch der Abgasgegendruck geringer ist, was sich ebenfalls positiv
auf den Kraftstoff verbrauch auswirkt. Nachteilig sind hingegen die
durch die aufwendigere Fertigung bedingten höheren Kosten. Auch sind konstruktive
Freiheiten durch limitiertes Umformvermögen der Blechwerkstoffe eingeschränkt. Insgesamt
ist der Entwicklungsprozess für gebaute
Abgaskrümmer
aufwendiger, da bezüglich der
Dauerhaltbarkeit Rohre und Schalenbauteile nicht so einfach an Spannungsspitzen
angepasst werden können
wie Gussteile. Insbesondere stellen die Schweißnähte Schwachstellen eines Abgaskrümmers dar.
Die beim Schweißen
eingebrachte Wärme verändert die
Werkstoffeigenschaften. Es können Startkerben
oder Risse entstehen, wobei insbesondere durch Inhomogenitäten im Werkstoff
Spannungsspitzen während
des Betriebs des Kraftfahrzeugs entstehen.
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Heutige
Abgaskrümmer
für Brennkraftmaschinen
mit mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylindern werden aus Gründen der
Demontierbarkeit mit Schrauben am Zylinderkopf befestigt. Hierfür werden
im allgemeinen Schrauberautomaten verwendet, um besonders kurze
Montagezyklen zu realisieren und um exakte Anzugsdrehmomente zu
gewährleisten.
Der Einsatz von Schrauberautomaten setzt einen Abgaskrümmer voraus,
der entsprechende Schrauberfreigänge
für den
Schrauberautomaten besitzt. Allerdings wird durch diese Anforderung
die vornehmlichste Funktion eines Abgaskrümmers, nämlich das Abgas in optimaler
Weise zu leiten, stark behindert. Aufgrund der Schrauberfreigänge ergibt sich
oftmals eine Rohrführung,
die zu einem erhöhten Abgasgegendruck
und damit zu einer geringeren Motoreffizienz bzw. erhöhtem Kraftstoffverbrauch
führt. Die
Rohrführung
kann zudem komplexere Umformverfahren und/oder Fügetechniken erforderlich machen,
was zu erhöhten
Fertigungskosten führt.
Darüber
hinaus lassen sich nicht alle Abgaskrümmerkonzepte realisieren, wobei
insbesondere der Zündfolgekrümmer zu
erwähnen
ist, der im Allgemeinen eine erhöhte
Leistungsausbeute eines Motors ermöglicht, weil er in besonderer
Weise die gasdynamischen Zusammenhänge von Hubkolbenmotoren berücksichtigt.
Dieses sehr vorteilhafte Krümmerkonzept
kann wegen einzuhaltender Schraubenfreigänge nur selten eingesetzt werden.
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Im
Stand der Technik sind Möglichkeiten
zur Befestigung von Krümmern
bekannt, bei denen Schrauben in größerem Abstand zu dem Abgasrohr angeordnet
sind. Ein Beispiel hierfür
ist die in der
DE 196
53 908 A1 beschriebene Lösung, die einen Gusskrümmer zeigt,
der einerseits in eine speziell an den Motorblock angegossene und
mechanisch bearbeitete Nut eingehangen und anschließend über eine Klemmleiste
gegen den Zylinderkopf geklemmt wird. Zum Ausgleich der Fertigungstoleranzen
und zum Aufbringen der erforderlichen Klemmkräfte wird ein als Feder konfiguriertes
Dichtelement eingesetzt. Um jedoch die relativ hohen Klemmkräfte aufzunehmen, muss
das Dichtelement steif ausgelegt werden, was wiederum bewirkt, dass
die typischen Eigenschaften einer Dichtung, nämlich die Überlagerung feiner Oberflächenimperfektitäten, nicht
mehr hinreichend erfüllt
werden kann. Wenn hingegen eine relativ weich ausgeführte Dichtung
verwendet wird, die hinsichtlich ihrer Dichtfunktion optimiert ist,
kann diese die erforderliche Klemmkraft nicht aufnehmen.
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In
der
DE 44 30 339 A1 wird
eine Anordnung zur Verbindung eines Flansches mit einem Motorblock
vorgeschlagen mit einem Gusskrümmer
mit beidseitig angegossenen und anschließend mechanisch bearbeiteten
Schrägflächen. Grundsätzlich ist die
mechanische Bearbeitung von Schrägflächen aufwendig.
Weiterhin neigen die Schrägflächen beim Anschrauben
des Gusskrümmers
dazu, hohe Verspannkräfte
aufzubauen, die unter dem Einfluss der hohen Betriebstemperaturen,
denen diese Bauteile ausgesetzt sind, schnell durch Kriechvorgänge abgebaut
werden, so dass es nach relativ kurzer Zeit zu Undichtigkeiten kommen
kann. Erschwerend kommt hinzu, dass es durch die Spann- bzw. Klemmschrauben
lediglich zu einer punktuellen Kraftbeaufschlagung kommt, wobei
eine elastische Abfederung dieses Effektes nicht vorgesehen ist.
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In
der
EP 0 922 896 A1 wird
eine unlösbare Pressverbindung
zwischem einem Fitting und einem Metallrohrende vorgeschlagen, wobei
die Muffe des Fittings zusätzlich
zu der Dichtung mit einem Halteelement ausgerüstet ist, das sich bei der
radialen Verpressung der Muffe mit dem Metallrohrende in das Material
des Metallrohres eingräbt.
Es wird eine formschlüssige
Verbindung im Bereich des Halteelements geschaffen. Leider benötigen die
Presswerkzeuge zur Herstellung der Pressverbindung Bauraum, der im
Bereich von mehrströmigen
Abgaskrümmern
nicht notwendigerweise vorhanden ist. Die Montage einer solchen
Pressverbindung ist daher unter Umständen schwierig.
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Die
in der
DE 198 18 585
C1 offenbarte Vorrichtung zum Verbinden eines Krümmerrohrs
einer Auspuffanlage mit einem Zylinderkopf sieht einen Klemmflansch
vor, der über
eine endseitige Aufweitung des Krümmerrohrs greift. Der Klemmflansch weist
einen über
das Krümmerrohr
in Richtung auf den Zylinderkopf frei auskragenden Klemmring auf, mit
welchem er über
eine Rastverbin dung mit dem Zylinderkopf oder ein mit dem Zylinderkopf
verbundenes Teil verbunden ist. Diese Idee ist prinzipiell nur für Einzylinder-Krümmer anzuwenden,
da der Kostenaufwand bei der Implementierung eines Mehrzylinder-Abgaskrümmers sehr
hoch ist. Die rein kraftschlüssige
Kopplung ist relativ anfällig
für Stöße und kann
infolgedessen zu Undichtigkeiten führen. Darüber hinaus ist die vorgeschlagene
Lösung
nur bedingt mechanisch belastbar, da es über den Kraftschluss leicht
zu Verschiebungen bzw. Verdrehungen kommen kann. Aus diesem Grund
kann es bei Krümmern mit
hohem Gewicht, beispielsweise bei Krümmern mit integriertem Katalysator,
zu Problemen kommen. Auch ist eine aufwändige Bearbeitung des Zylinderkopfes,
eines Zwischenteils und des Klemmrings erforderlich. Zudem ist die
unmittelbare Befestigung am Zylinderkopf im Wesentlichen nur für Zylinderköpfe aus
Stahl anwendbar, da bei Zylinderköpfen aus Aluminium die unterschiedlich
großen
Ausdehnungskoeffizienten zu Undichtigkeiten führen könnten.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
zur Fixierung eines Abgasrohrs an einem Zylinderkopf sowie ein Verfahren
zur Fixierung eines Abgasrohrs aufzuzeigen, wobei das Abgasrohr
bei kurzen Fertigungszeiten bezüglich
des Flansches und insbesondere mit kurzen Montagezeiten an dem Zylinderkopf
fixiert werden kann, wobei gleichzeitig die Dauerfestigkeit gegenüber bekannten
Lösungen
erhöht
ist und zudem die konstruktive Freiheit in Bezug auf den Verlauf
der Abgasrohre verbessert ist.
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Der
gegenständliche
Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Maßnahmen
des Patentanspruchs 15 lösen
den verfahrensmäßigen Teil
der Aufgabe.
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Die
jeweils abhängigen
Patentansprüche
betreffen vorteilhafte nicht selbstsverständliche Ausgestaltungen der
Erfindung.
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Es
wird eine Anordnung zur Fixierung eines Abgasrohrs an einem Zylinderkopf
vorgeschlagen, wobei das Abgasrohr nicht unmittelbar an dem Zylinderkopf, sondern
an einem mit dem Zylinderkopf zu verbindenden, insbesondere zu verschraubenden Flansch
befestigt ist. Das Abgasrohr ist dadurch an dem Flansch gehalten,
dass eine Klemmhülse
in einen Ringspalt zwischen der Außenseite des Abgasrohrs und
einer das Abgasrohr umgebenden Anschlussöffnung des Flansches eingesetzt
ist. Die Anschlussöffnung
kann in einem massiven Stanz, Guss- oder Schmiedeflansch ausgebildet
sein. Bei dem Flansch kann es sich auch um einen Tiefziehflansch
handeln.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Anordnung
ist, dass das Abgasrohr nachträglich,
das heißt
nach der Montage des Flansches am Zylinderkopf in die Anschlussöffnung des
Flansches eingesteckt werden kann, so dass das Abgasrohr kein Hindernis
für Schraubautomaten
darstellt, da quasi beliebige Schrauberfreigänge vorhanden sind. Dadurch stehen
bei derartig gebauten Abgaskrümmern
wesentlich größere konstruktive
Freiheiten in Bezug auf den Verlauf der Abgasrohre zur Verfügung. Zudem wird
ein verbessertes Dichtverhalten des aus Abgasrohr und Flansch bestehenden
Abgaskrümmers
erreicht, da die bislang üblichen
Schweiß-
bzw. Lötverbindungen
entfallen und daher auch eine auf die eingebrachte Schweißwärme zurückzuführende Verformung
der Bauteile, insbesondere des Flansches, verhindert wird. Durch
das Wegfallen stoffschlüssiger Verbindungsverfahren
ist auch keine Innenreinigung der Abgasrohre zur Entfernung von
Schweißrückständen mehr
erforderlich.
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Da
der Endabschnitt des Abgasrohrs durch die eingegliederte Klemmhülse nicht
vollflächig
wie bei Schweißverbindung
an der Anschlussöffnung
des Flansches anliegt, ist die Wärmeübertragung
zum Flansch geringer. Zudem treten weniger Schwingungen im Übergangsbereich
vom Flansch zum Abgasrohr auf, was sich positiv auf die Geräuschübertragung
vom Motor auf den Abgastrakt auswirkt. Zudem verfügt die erfindungsgemäße Anordnung über eine erhöhte Dauerhaltbarkeit
im Vergleich zu Schweißverbindungen,
da eine Schweißnaht
im Bereich sehr hoher Temperaturgradienten durch eine Klemmhülse als
elastisches Element ersetzt wird. Kraftspitzen werden auf diese
Art und Weise erheblich reduziert.
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Die
Klemmhülse
weist einen Kegelmantelabschnitt auf oder ist als Kegelmantelabschnitt
konfiguriert, wobei ihr im Außendurchmesser
kleineres Ende dem Zylinderkopf zugewandt ist. Die Klemmhülse könnte man
als geschlossenen Ring in Form einer Tellerfeder mit sehr kleinem
Kegelwinkel bezeichnen, wobei die Federwirkung einer derart gestalteten Klemmhülse nicht
in axiale Richtung weist wie bei einer Tellerfeder, sondern in radiale
Richtung, das heißt in
Umfangsrichtung. Über
diese Federwirkung ist das Abgasrohr gegenüber der Anschlussöffnung des Flansches
abgestützt.
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Die
Klemmhülse
wird auf dem Abgasrohr vormontiert, indem sie stramm, das heißt mit festem Sitz
auf die Außenseite
des Abgasrohrs aufgeschoben bzw. gepresst wird. Durch die Konizität der Klemmhülse dient
diese bei der Montage an den Flansch sowohl als Einführhilfe
als auch als Zentriermittel, so dass das Abgasrohr in einer geradlinigen Bewegung
in die Anschlussöffnung
des Flansches gesteckt werden kann. Hierbei liegt das dem Zylinderkopf
abgewandte Ende der Klemmhülse
an der Wandung der Anschlussöffnung
an und wird geringfügig
radial nach innen zusammengedrückt.
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Die
Breite des Ringspalts zwischen der Anschlussöffnung und der Außenseite
des Abgasrohrs ist dabei so bemessen, dass die Klemmhülse immer elastisch
vorgespannt ist. Die Vorspannung wird dadurch erzielt, dass die
Klemmhülse
mit ihrem dem Zylinderkopf zugewandten Ende nur an dem Abgasrohr
anliegt und mit ihrem dem Zylinderkopf abgewandten Ende nur an dem
Flansch anliegt. Die Innen- und Außenkanten, die im Kontakt mit
dem Abgasrohr bzw. der Anschlussöffnung
stehen, arbeiten sich dabei in das Abgasrohr und den Flansch ein,
so dass ein Herausziehen des Abgasrohrs entgegen der Einsteckrichtung
nur mit sehr hohen Kräften
und unter Zerstörung
des Abgasrohrs bzw. des Flansches möglich ist.
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Um
den Formschluss zwischen der Klemmhülse und dem Abgasrohr sowie
der Anschlusöffnung zu
verbessern, kann die an dem Flansch anliegende Außenkante
der Klemmhülse
mit einem radial nach außen
gerichteten Grat versehen sein. Der Grat kann lediglich in Teilbereichen
des Umfangs angeordnet sein.
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Bevorzugt
ist ein vollständig
umlaufender Grat vorgesehen. Im gleichen Sinne kann eine an dem
Abgasrohr anliegende Innenkante der Klemmhülse mit einem radial nach innen
gerichteten Grat versehen sein, der zumindest bereichsweise vorhanden
ist.
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Die
erfindungsgemäßen Vorteile
kommen auch dann zum Tragen, wenn die Klemmhülse an dem Abgasrohr nicht
nur kraftschlüssig,
sondern auch stoffschlüssig
fixiert ist. Beispielsweise kann die Klemmhülse mit ihrem dem Zylinderkopf
zugewandten Ende eine Stirnseite des Abgasrohrs hintergreifen und
dort stoffschlüssig
mit dem Abgasrohr verbunden sein. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise
durch Reibschweißung
hergestellt sein. Die Klemmhülse
würde daher
anstelle der Stirnseite des Abgasrohrs unmittelbar auf einer zwischen dem
Flansch und dem Zylinderkopf angeordneten Kopfdichtung aufliegen
und somit zu einem Teil des Dichtungsverbundes werden.
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Wesentlichen
Einfluss auf die Dichtigkeit und die Dauerhaltbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung
haben die eingesetzten Werkstoffe. Wichtig für eine dauerhafte Vorspannung
der Klemmhülse
ist, dass diese sowohl in einem gewissen Umfang federnd wirkt als
auch eine hinreichende Härte
besitzt, um sich durch plastische Umformung einerseits mit dem Abgasrohr
und andererseits mit der Anschlussöffnung des Flansches zu verkrallen.
Die Klemmhülse
soll daher aus einem Werkstoff bestehen, der eine größere Härte aufweist
als der Werkstoff des Abgasrohrs und als der Werkstoff des Flansches.
Bevorzugt entspricht die Härte
der Klemmhülse
dem 1,3fachen bis 2,1fachen der Härte des Abgasrohrs.
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Die
Klemmhülse
kann insbesondere aus einem Federstahl gefertigt sein. Auch Klemmhülsen aus
einem gehärteten,
austenitischen Edelstahl können
zum Einsatz kommen.
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Es
hat sich gezeigt, dass eine optimale Abdichtung und Dauerhaltbarkeit
dann gewährleistet
ist, wenn bestimmte geometrische Rahmenbedingungen der Klemmhülse eingehalten
werden. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die in Axialrichtung
des Abgasrohrs gemessene Länge
der Klemmhülse
dem 5fachen bis 10fachen der Wandstärke des Abgasrohrs entspricht.
Die in Radialrichtung gemessene Dicke der Klemmhülse sollte dem 0,4fachen bis 0,7fachen
der Wandstärke
des Abgasrohrs entsprechen. Günstig
sind eingeschlossene Kegelwinkel der Klemmhülse in einem Bereich von 6° bis 14° bzw. 3° bis 7° gegenüber einer
Mittenachse der Klemmhülse.
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Die
Verbindung zwischen Flansch und Abgasrohr kann dadurch verbessert
werden, dass das Abgasrohr nach dem Einstecken etwas entgegen der Einsteckrichtung
zurückgezogen
wird, um durch plastische Umformung der Anschlussöffnung mittels der
Klemmhülse
einen formschlüssigen
Eingriff herbeizuführen.
Das Zurückziehen
des Abgasrohrs ist nicht so zu verstehen, dass das Abgasrohr signifikant in
seiner Längsrichtung
verlagert wird, sondern so, dass das Abgasrohr entgegen der Einsteckrichtung mit
einer Kraft beaufschlagt wird, um die plastische Umformung der Anschlussöffnung zu
realisieren. Dabei verlagert sich das Abgasrohr nur minimal, wobei sich
allerdings die Klemmhülse
in der Wandung der Anschlussöffnung
verkrallt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer Anordnung zur Fixierung eines Abgasrohrs an einem Zylinderkopf
im Querschnitt;
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2 eine
zweite Ausführungsform
einer Anordnung zur Fixierung eines Abgasrohrs an einem Zylinderkopf
im Querschnitt;
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3 einen
Klemmring in der Einbaulage in einer vergrößerten Schnittdarstellung in
einer ersten Ausführungsform;
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4 einen
Klemmring in der Einbaulage in vergrößerter Darstellung im Querschnitt
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
und
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5 einen
Klemmring in der Einbaulage in vergrößerter Darstellung im Querschnitt
gemäß einer dritten
Ausführungsform.
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1 zeigt
schematisch als Teil eines Krümmers
ein Abgasrohr 1, das über
einen Flansch 2 mittels Schrauben 3 an einem Zylinderkopf 4 einer
Verbrennungskraftmaschine befestigt ist. Bei dem Flansch 2 handelt
es sich um ein Blechbauteil, das im Tiefziehverfahren hergestellt
ist.
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Die
Ausführungsform
der 2 unterscheidet sich von derjenigen der 1 lediglich
dadurch, dass anstelle eines tiefgezogenen Flansches 2 ein aus
dem Vollmaterial gestanzter Flansch 2a verwendet wird.
Zwischen dem Flansch 2 bzw. 2a und dem Motorblock 4 ist
ein Dichtelement 5 eingegliedert.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Anordnung
ist die Fixierung des Abgasrohrs 1 an dem Flansch 2, 2a.
Das Abgasrohr 1 ist mit seinem gerade konfigurierten Endabschnitt 6 in
eine Anschlussöffnung 7 des
Flansches 2, 2a eingesteckt. Bei der Ausführungsform
der 1 ist die Anschlussöffnung in einem Kragen 8 ausgebildet,
der gegenüber
einer an dem Zylinderkopf 4 unter Eingliederung des Dichtelements 5 liegenden
Basis 9 abgekröpft
ist. Bei der Ausführungsform
der 2 ist die Anschlussöffnung 7 aus dem Vollmaterial
herausgearbeitet. Der Innendurchmesser der Anschlussöffnung 7 ist
größer bemessen
als der Außendurchmesser
des Abgasrohrs 1, so dass in dem verbleibenden Ringspalt 10 eine Klemmhülse 11 angeordnet
ist, die den Ringspalt 10 überbrückt. Der Innendurchmesser des
Abgasrohrs 1 ist auf den Innendurchmesser des Auslasskanals 12 im
Zylinderkopf 4 abgestimmt.
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3 zeigt
in vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt der 1 im Bereich der Klemmhülse 11. Es
ist zu erkennen, dass die Klemmhülse 11 mit
ihrem dem Zylinderkopf 4 zugewandten Ende 13 nur an
dem Abgasrohr 1 anliegt, wohingegen sie mit ihrem dem Zylinderkopf 4 abgewandten
Ende 14 nur an dem Flansch 2 bzw. der Innenseite
der Anschlussöffnung 7 anliegt.
Das ist dadurch möglich,
weil die in Radialrichtung des Abgasrohrs 1 gemessene Dicke
D der Klemmhülse 11 kleiner
ist als die Breite B des Ringspalts 10. Um die Breite B
des Ringspalts 10 überbrücken zu
können,
ist die Klemmhülse 11 als Kegelmantelabschnitt
konstanter Wanddicke konfiguriert, wobei ihr im Außendurchmesser
kleineres Ende 13 dem Zylinderkopf 4 zugewandt
ist.
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Die
Klemmhülse 11 besteht
aus einem Werkstoff, der eine größere Härte aufweist
als der Werkstoff des Abgasrohrs 1 und als der Werkstoff
des Flansches 2, so dass sich die Außenkante durch plastische Verformung
des Flansches 2 eine dadurch ausgeformte, ringförmige in
der Wandung der Anschlussöffnung 7 eingreift,
wohingegen die Innenkante 16 das Abgasrohr 1 an
seiner Außenseite
bereichsweise lokal verformt und dadurch in eine umlaufende Nut
in der Außenseite
des Abgasrohrs 1 eingreift. Aus diesem Grund ist die Klemmhülse 11 in ihrer
in Axialrichtung des Abgasrohrs gemessenen Länge L etwas kürzer gestaltet
als die Länge
L1 der Anschlussöffnung 7,
so dass sowohl an dem Abgasrohr 1 als auch in der Wandung
der Anschlussöffnung 7 ein
hinreichender Freiraum verbleibt, der so lang bemessen ist, dass
der Klemmring 11 sicher abgestützt ist.
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Die
Länge L
der Klemmhülse 11 entspricht
in diesem Ausführungsbeispiel
etwa dem 5,3fachen der Wandstärke
W des Abgasrohrs 1. Das Verhältnis zwischen der Dicke D
der Klemmhülse 11 und
der Wandstärke
W des Abgasrohrs 1 liegt in diesem Ausführungsbeispiel bei 5:7. Der
eingeschlossene Kegelwinkel K der Klemmhülse 11 beträgt beim
Ausführungsbeispiel
der 3 8°.
Aus Gründen
der Darstellung ist in 3 der sogenannte Einstellwinkel
K/2 eingezeichnet, der bei 4° liegt.
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Die
Ausführungsform
der 4 unterscheidet sich von derjenigen der 3 dadurch,
dass eine etwas veränderte
Klemmhülse 11a zum
Einsatz kommt, bei welcher an der an dem Abgasrohr 1 anliegenden
Innenkante 16 ein radial nach innen gerichteter Grat 17 ausgebildet
ist. An der an dem Flansch 2 anliegenden Außenkante 15 ist
dementsprechend ein radial nach außen gerichteter Grat 18 ausgebildet.
Derjeweilige Grat 17, 18 erleichtert das Eindringen
der harten Klemmhülse 11a einerseits
in das Abgasrohr 1 und andererseits in die Wandung der
Anschlussöffnung 7,
so dass das Abgasrohr 1 durch Formschluss noch sicherer
in dem Flansch 2 gehalten ist.
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Die
Ausführungsform
der 5 zeigt eine dritte Variante einer Klemmhülse 11b,
deren Gestaltung bezüglich
ihres dem Zylinderkopf 4 zugewandten Endes 19 von
den Ausführungsbeispielen
der 1 bis 4 abweicht. Die Klemmhülse 11b weist neben
ihrem kegelmantelabschnittförmig
konfigurierten Bereich, der den Ringspalt 10 überbrückt, an
ihrem dem Zylinderkopf 4 zugewandten Ende 19 einen radial
nach innen gerichteten Kragen 20 auf, der eine Stirnseite 21 des
Abgasrohrs 1 hintergreift und über die Stirnseite 21 stoffschlüssig mit
dem Abgasrohr 1 verbunden ist. Die Verbindung kann mittels
Löten oder
Schweißen,
insbesondere Reibschweißen,
hergestellt sein. Auf diese Weise liegt im Unterschied zu den Ausführungsformen
der 3 und 4 der Kragen 20 an
dem Dichtelement 5 an, wohingegen bei den Ausführungsformen
der 3 und 4 die Stirnseite 21 des
Abgasrohrs 1 an dem Dichtelement 5 anliegt. Selbstverständlich kann
auch bei der Ausführungsform
der 4 zusätzlich
ein Grat an der Außenkante
vorgesehen sein, der die Ausbildung einer Nut durch plastische Umformung
in dem Flansch 2 vereinfacht und dadurch eine höhere Dichtwirkung erzielt.
Die stoffschlüssige
Verbindung zwischen der Klemmhülse 11b und
dem Abgasrohr 1 wird bei dem Ausführungsbeispiel der 5 schon
vor dem Einsetzen des Abgasrohrs 1 in den Flansch 2,
beispielsweise schon vor einem Biegevorgang des Abgasrohrs 1,
durchgeführt.
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- 1
- Abgasrohr
- 2
- Flansch
- 2a
- Flansch
- 3
- Schraube
- 4
- Zylinderkopf
- 5
- Dichtelement
- 6
- Endabschnitt
v. 1
- 7
- Anschlussöffnung in 2
- 8
- Kragen
v. 7
- 9
- Basis
v. 2
- 10
- Ringspalt
zw. 7 u. 1
- 11
- Klemmhülse
- 11a
- Klemmhülse
- 11b
- Klemmhülse
- 12
- Auslasskanal
in 4
- 13
- Ende
v. 11
- 14
- Ende
v. 11
- 15
- Außenkante
v. 11, 11a
- 16
- Innenkante
v. 11, 11a
- 17
- Grat
an 16
- 18
- Grat
an 15
- 19
- Ende
v. 11b
- 20
- Kragen
- 21
- Stirnseite
v. 1
- B
- Breite
v. 10
- D
- Dicke
v. 11
- K
- Kegelwinkel
- L
- Länge v. 11
- L1
- Länge v. 7
- W
- Wanddicke
v. 1