DE102021205133A1 - Retaining ring for a V-band clamp assembly for holding a first component to be fastened to a second component - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Haltering (31) für eine V-Bandschellenanordnung (30), wobei die V-Bandschellenanordnung (30) zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Komponente (10) mit einer zweiten Komponente (20) ausgestaltet ist, wobei die Komponenten (10, 20) an zu verbindenden, einander zugewandten Stirnseiten (11, 21) einen Flansch (12, 22) aufweisen, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen (13, 23) angeordnet ist, und wobei an dem Haltering (31) Laschen (32, 33) angeformt sind, die sich parallel zu einer axialen Richtung (A) erstrecken, wobei die Laschen (32, 33) dazu ausgestaltet sind, in einem vormontierten Zustand die Krägen (13, 23) der Komponenten (10, 20) umklammern.A retaining ring (31) for a V-band clamp arrangement (30) is disclosed, the V-band clamp arrangement (30) being designed for the fluid-conducting and mechanical connection of a first component (10) through which a fluid, in particular exhaust gas, flows, to a second component (20). is, wherein the components (10, 20) to be connected, facing end faces (11, 21) have a flange (12, 22) on which a radially outwardly widening collar (13, 23) is arranged, and wherein tabs (32, 33) are formed on the retaining ring (31) and extend parallel to an axial direction (A), the tabs (32, 33) being designed to hold the collars (13, 23) in a pre-assembled state of the components (10, 20).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Offenbarung betrifft einen Haltering für eine V-Bandschellenanordnung, wobei die V-Bandschellenanordnung zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Komponente mit einer zweiten Komponente ausgestaltet ist, wobei die Komponenten an zu verbindenden, einander zugewandten Stirnseiten einen Flansch aufweisen, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen angeordnet ist.The disclosure relates to a retaining ring for a V-band clamp arrangement, the V-band clamp arrangement being designed for the fluid-conducting and mechanical connection of a first component through which a fluid, in particular exhaust gas, flows to a second component, the components having a flange on end faces to be connected that face one another have, on which a radially outwardly widening collar is arranged.
Die
Beschreibungdescription
Gemäß der vorliegenden Offenbarung soll eine V-Bandschellenanordnung angegeben werden, mit der die Montage von Komponenten aneinander vereinfacht werden kann.It is an object of the present disclosure to provide a V-band clamp assembly that can simplify the assembly of components together.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Es wird eine V-Bandschellenanordnung in Anspruch 1 angegeben. Anspruch 8 betrifft ein Verfahren zur Montage einer Komponente an einer anderen mittels der V-Bandschellenanordnung. Die Unteransprüche können in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel charakterisiert und kennzeichnet die Offenbarung zusätzlich.This object is solved by the subject matter of the independent claims. A V-band clamp assembly is defined in claim 1. Claim 8 relates to a method of assembling one component to another using the V-band clamp assembly. The dependent claims can be combined with one another in any technologically sensible manner. The description, in particular in connection with the exemplary embodiment, additionally characterizes and characterizes the disclosure.
Vorgesehen ist demgemäß ein Haltering für eine V-Bandschellenanordnung, wobei die V-Bandschellenanordnung zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Komponente mit einer zweiten Komponente ausgestaltet ist, wobei die Komponenten an zu verbindenden, einander zugewandten Stirnseiten einen Flansch aufweisen, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen angeordnet ist, und wobei an dem Haltering Laschen angeformt sind, die sich parallel zu einer axialen Richtung erstrecken, wobei die Laschen dazu ausgestaltet sind, in einem vormontierten Zustand die Krägen der Komponenten umklammern.Accordingly, a retaining ring is provided for a V-band clamp arrangement, the V-band clamp arrangement being designed for the fluid-conducting and mechanical connection of a first component through which a fluid, in particular exhaust gas, flows to a second component, the components having a flange on end faces to be connected that face one another have, on which a radially outwardly widening collar is arranged, and wherein tabs are formed on the retaining ring, which extend parallel to an axial direction, wherein the tabs are designed to clasp the collars of the components in a pre-assembled state.
Beispielsweise kann es sich bei der ersten Komponente um einen Katalysator handeln, der unterhalb von einem Turbinenauslass eines Turboladers montiert werden soll. Der Haltering soll vor allem ein Abrutschen der 5 bis 8 kg schweren ersten Komponente verhindern, bevor die V-Bandschelle fixiert wurde. Die Ausrichtung der ersten Komponente ist dabei nicht erheblich, weil aufgrund einer Nähe zur Spritzwand oder zu Radhäusern die Teile relativ zueinander ohnehin nur in einer Lage passen und die Teile dementsprechend bei der Applikation so entworfen werden, dass sie in das Fahrzeug hineinpassen.For example, the first component may be a catalytic converter to be mounted below a turbine outlet of a turbocharger. The main purpose of the retaining ring is to prevent the first component, which weighs 5 to 8 kg, from slipping before the V-band clamp has been fixed. The orientation of the first component is not important because due to the proximity to the bulkhead or wheel arches, the parts only fit in one position relative to each other anyway and the parts are accordingly designed during application so that they fit into the vehicle.
Der vormontierte Zustand liegt vor, wenn der Haltering an den beiden Komponenten angeordnet ist und die V-Bandschelle noch nicht festgezogen wurde. Der Haltering erlaubt ein gegenseitiges Verdrehen der ersten Komponente gegenüber der zweiten Komponente, so dass die zweite Komponente vor dem Fixieren der V-Bandschellenanordnung in eine richtige Position bewegt werden kann, ohne dass irgendwelche Restriktionen wie Poka-Yoke Elemente oder Bajonettelemente die Verdrehbarkeit stören. Hierdurch kann Zeit bei der Montage eingespart werden, denn wenn der Werker nicht auch noch die Lage des Katalysators relativ zu dem Turbolader ausrichten muss, dauert die Montage zumindest um die Suche der richtigen Lage länger. Demnach sind keine ausrichtenden Elemente an dem V-Band oder dem Haltering vorgesehen, die aufeinander oder auf die zu verbindenden Komponenten (Turbinenauslass und Katalysator) ausgerichtet werden müssen.The pre-assembled condition is when the retaining ring is placed on the two components and the V-band clamp has not yet been tightened. The retaining ring allows the first component to rotate relative to the second component so that the second component can be moved into proper position prior to fixing the V-band clamp assembly without any restrictions such as poka-yoke elements or bayonet elements interfering with rotation. As a result, time can be saved during assembly, because if the worker does not also have to align the position of the catalytic converter relative to the turbocharger, assembly takes at least the search for the correct position longer. Accordingly, there are no aligning elements on the V-band or the retaining ring that have to be aligned with each other or with the components (turbine outlet and catalyst) to be connected.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Haltering in einer umlaufenden Vertiefung angeordnet ist, die endseitig an der ersten und/oder der zweiten Komponente vorgesehen ist.In one embodiment, it is provided that the retaining ring is arranged in a circumferential depression which is provided at the end on the first and/or the second component.
Die Vertiefung kann zwischen der ersten und der zweiten Komponente an den endseitigen, einander zugewandten Stirnflächen der Komponenten bzw. der Flansche angeordnet sein. Die Vertiefung hält den Haltering und sorgt für eine Vorzentrierung des Halterings auf der Komponente bzw. dessen Flansch. Die Vertiefung ist an der Komponente vorgesehen, an der der Haltering und die V-Bandschellenanordnung vormontiert wird, damit bei Annäherung der anderen Komponente nicht erschwerend noch die korrekte Lage des Halterings gefunden werden muss.The indentation can be arranged between the first and the second component on the end faces of the components or the flanges that face one another. The indentation holds the retaining ring and ensures that the retaining ring is pre-centered on the component or its flange. The indentation is provided on the component that holds the retaining ring and V-band clamp lene arrangement is preassembled so that when the other component approaches, the correct position of the retaining ring does not have to be found which makes it more difficult.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vertiefung einen Außenradius aufweist, der 90% bis 99%, insbesondere 90% bis 99%, besonders bevorzugt 98% bis 99% so groß ist, wie ein Innenradius des Halterings.In one embodiment it is provided that the depression has an outer radius which is 90% to 99%, in particular 90% to 99%, particularly preferably 98% to 99% as large as an inner radius of the retaining ring.
Hierdurch wird eine Passung des Halterings auf der Komponente bzw. dem Flansch sichergestellt.This ensures a fit of the retaining ring on the component or flange.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die der zweiten Komponente zugewandten Laschen rastnasenförmig sind und an einer flächigen Halteringscheibe einstückig angeformt sind und einen Umbiegungsbereich aufweisen, an denen sie mit der Halteringscheibe befestigbar sind, um weniger als 5° gegenüber der axialen Richtung geneigten Abschnitt und einen radial einwärts gebogen Abschnitt, der in einen radial auswärts gebogenen Abschnitt übergeht.In one embodiment, it is provided that the tabs facing the second component are lug-shaped and are integrally formed on a flat retaining ring disk and have a bent area to which they can be fastened with the retaining ring disk, a section inclined by less than 5° with respect to the axial direction and a radially inwardly curved section that merges into a radially outwardly curved section.
Die rastnasenförmigen Laschen umgreifen den Flansch der zweiten Komponente. Vor dem Umgreifen wird die Lasche von dem Flansch der zweiten Komponente radial nach außen gedrückt, bis die Rastnase den Kragen überwindet und hinter diesem einrastet. Nun hängt die zweite Komponente an der ersten Komponente. Der Werker muss die erste Komponente bis zum Fixieren der Bandschelle noch in dieser Position halten. Die hierfür notwendige Kraft ist geringer als ohne die Laschen. Zudem muss der Werker nicht hinschauen, das heißt er kann sich umdrehen und nach dem weiteren Werkzeug oder Schrauben suchen, um die Montage zu vervollständigen.The latch-shaped tabs engage around the flange of the second component. Before being gripped, the tab is pressed radially outwards by the flange of the second component until the detent overcomes the collar and engages behind it. Now the second component is attached to the first component. The worker must hold the first component in this position until the band clamp is fixed. The force required for this is less than without the tabs. In addition, the worker does not have to look, which means he can turn around and look for the additional tool or screws to complete the assembly.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die rastnasenförmigen Laschen an einem distalen, von der Halteringscheibe abgewandten Ende abgerundet sind.In one embodiment, it is provided that the tab-shaped lugs are rounded at a distal end facing away from the retaining ring disk.
Durch die Abrundung der Ecken sinkt die Verletzungsgefahr für den Monteur. An scharfen Kanten könnte jemand mit seiner Kleidung hängenbleiben und die Kleidung beschädigen. Vorzugsweise wird die V-Bandschellenanordnung vormontiert an der ersten Komponente an der Endmontage angeliefert.The rounded corners reduce the risk of injury for the fitter. Someone could get their clothing caught on sharp edges and damage the clothing. Preferably, the V-band clamp assembly is supplied pre-assembled to the first component at the final assembly.
Bei dem Haltering mit den Laschen kann es sich um ein einstückiges, im Stanzbiegeverfahren hergestelltes Bauteil aus hitzebeständigem Blech handeln.The retaining ring with the tabs can be a one-piece component made of heat-resistant sheet metal and manufactured using a stamping and bending process.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die der ersten Komponente zugewandten Laschen hakenförmig radial einwärts umgebogen sind, und dass mehr als fünf dieser Laschen am Umfang des Halterings vorgesehen sind.In one embodiment, it is provided that the tabs facing the first component are bent radially inwards in a hook-like manner, and that more than five of these tabs are provided on the circumference of the retaining ring.
Im Gegensatz zu den rastnasenförmigen Laschen lassen sich die hakenförmigen Laschen ohne Werkzeug nicht mehr von der ersten Komponente entfernen. Die hakenförmigen Laschen biegen sich nicht radial auswärts, wenn man an dem Haltering zieht. Die rastnasenförmigen Laschen hingegen werden beim Abziehen des Halterings von der zweiten Komponente aufgebogen.In contrast to the latch-shaped tabs, the hook-shaped tabs can no longer be removed from the first component without a tool. The hooked tabs do not flex radially outward when the retaining ring is pulled. On the other hand, the lug-shaped tabs are bent open when the retaining ring is pulled off the second component.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Haltering eine Vielzahl an hakenförmigen Laschen aufweist, die der ersten Komponente zugewandt sind, und weniger als vier rastnasenförmige Laschen aufweist, die der zweiten Komponente zugewandt sind.In one embodiment it is provided that the retaining ring has a multiplicity of hook-shaped lugs which face the first component and has fewer than four latch-shaped lugs which face the second component.
Die der ersten Komponente (dem Turbinengehäuse) zugewandte Seite weist demnach eine Vielzahl an Laschen auf, die nach dem Aufstecken des Halterings auf den Flansch der ersten Komponente formschlüssig den Kragen umgreift. Es kann in einer Ausgestaltung nur eine rastnasenförmige Lasche vorgesehen sein.The side facing the first component (the turbine housing) accordingly has a multiplicity of lugs which, after the retaining ring has been pushed onto the flange of the first component, engage around the collar in a form-fitting manner. In one embodiment, only one lug-shaped tab can be provided.
Vorgesehen ist ferner ein Verfahren zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung zweier mit Abgas durchströmbaren Komponenten, mit den Schritten:
- a) Bereitstellen einer ersten Komponente, welche an einem zu verbindenden Ende einen Flansch aufweist, welcher einen sich radial erweiternden Kragen aufweist,
- b) Bereitstellen einer zweiten Komponente, an der an einem zu verbindenden Ende ein Flansch angeordnet ist, welcher endseitig einen sich radial erweiternden Kragen aufweist,
- c) Bereitstellen einer V-Bandschelle, welche dazu ausgestaltet ist, radial einwärts verspannt zu werden und dabei die Krägen zu umklammern und axial aufeinander zu pressen,
- d) Bereitstellen eines Halterings mit daran angeformten hakenförmigen Laschen und Aufdrücken des Halterings auf den Flansch der ersten Komponente, so dass die hakenförmigen Laschen den Flansch umklammern, wobei der Haltering innenumfänglich innerhalb von der V-Bandschelle angeordnet ist,
- e) Zentrieren des Flanschs der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente so, dass eine an dem Haltering angeordnete rastnasenförmige Lasche den Kragen umgreift und diesen formschlüssig hält,
- f) Verdrehen der ersten Komponente, bis sie relativ zu der zweiten Komponente eine bestimmungsgemäße Winkellage einnimmt, und
- g) Festziehen der V-Bandschelle zur Fixierung der ersten Komponente an der zweiten Komponente.
- a) providing a first component, which has a flange on one end to be connected, which has a radially widening collar,
- b) providing a second component on which a flange is arranged at one end to be connected, which flange has a radially widening collar at the end,
- c) providing a V-band clamp which is designed to be tightened radially inward and thereby clasping the collars and pressing them together axially,
- d) providing a retaining ring with hooked tabs formed thereon and pressing the retaining ring onto the flange of the first component so that the hooked tabs clasp the flange, the retaining ring being located internally circumferentially within the V-band clamp,
- e) centering the flange of the second component in relation to the first component in such a way that a latch-shaped tab arranged on the retaining ring encompasses the collar and holds it in a form-fitting manner,
- f) rotating the first component until it assumes an intended angular position relative to the second component, and
- g) Tightening the V-band clamp to fix the first component to the second component.
Für dieses Verfahren ist eine V-Bandschellenanordnung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7 geeignet. Der Haltering kann bereits an der ersten Komponente vormontiert sein. Bei der ersten Komponente kann es sich um einen Katalysator handeln. Bei der zweiten Komponente kann es sich um einen Turbinenauslass eines Abgasturboladers handeln. Diese Komponenten sind verhältnismäßig schwer, bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ca. 5 bis 8 kg. Durch das Vorsehen der Laschen kann die hängende Montage der ersten Komponente an der zweiten Komponente vereinfacht werden. Vorzugsweise ist die V-Bandschellenanordnung so gestaltet, dass eine Verdrehbarkeit der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente sichergestellt werden kann.A V-band clamp arrangement with the features of claims 1 to 7 is suitable for this method. The retaining ring can already be preassembled on the first component. The first component can be a catalyst. The second component can be a turbine outlet of an exhaust gas turbocharger. These components are relatively heavy, around 5 to 8 kg for internal combustion engines in motor vehicles. The hanging assembly of the first component on the second component can be simplified by the provision of the tabs. The V-band clamp arrangement is preferably designed in such a way that the second component can be rotated relative to the first component.
Figurenlistecharacter list
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:
-
1 : einen Haltering zur Vorfixierung einer V-Bandschelle an einer Komponente, mit Laschen zum Halten einer weiteren Komponente an der Komponente vor dem endgültigen Fixieren der V-Bandschelle; -
2 : einen in1 mit X gekennzeichneten vergrößerten Bereich des Halterings; -
3 : im Schnitt die V-Bandschellenanordnung mit einer rastnasenförmigen Lasche, welche einen Kragen an einer zweiten Komponente umklammert; -
4 : einen Katalysator, der zur Montage an einem Turbinengehäuse vorbereitet ist, sowie einen Haltering und ein Turbinengehäuse; -
5 : einen Ausschnitt eines an dem Turbinengehäuse mittels der V-Bandschellenanordnung montierten Katalysators; und -
6 : im Schnitt den Flansch der ersten Komponente bzw. des Katalysators.
-
1 : a retaining ring for pre-fixing a V-band clamp to a component, with tabs for holding another component to the component prior to final fixing of the V-band clamp; -
2 : one in1 enlarged area of retaining ring marked X; -
3 FIG. 1: in section, the V-band clamp assembly with a detent-shaped tab clasping a collar on a second component; -
4 : a catalytic converter prepared for mounting on a turbine housing, and a retaining ring and a turbine housing; -
5 Fig. 1: A detail of a catalytic converter mounted on the turbine housing by means of the V-band clamp assembly; and -
6 : in section the flange of the first component or the catalytic converter.
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.The following description is merely illustrative in nature. For the sake of clarity, the same reference numbers will be used in the drawings to designate similar elements.
Die Komponenten 10, 20 weisen an zu verbindenden, einander zugewandten Stirnseiten 11, 21 einen Flansch 12, 22 auf, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen 13, 23 angeordnet ist.The
Die V-Bandschellenanordnung 30 beinhaltet den in
In
Wieder bezugnehmend auf die
Der Haltering 31 weist weniger als vier rastnasenförmige Laschen 33 auf, die der zweiten Komponente 20 zugewandt sind, im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine rastnasenförmige Lasche 33 vorgesehen. Die rastnasenförmigen Laschen 33 sind an einem distalen, von der Halteringscheibe 34 abgewandten Ende 39 abgerundet.The retaining
Innerhalb der V-Bandschelle 40 ist ein Haltering 31 mit daran angeformten hakenförmigen Laschen 32 angeordnet. Dieser Haltering 31 wird auf den Flansch 12 der ersten Komponente 10 aufgedrückt, so dass die hakenförmigen Laschen 32 den Flansch 12 umklammern (links in
Als nächstes kann der Flansch 22 der zweiten Komponente 20 gegenüber der ersten Komponente 10 zentriert werden, so dass eine an dem Haltering 32 angeordnete rastnasenförmige Lasche 33 den Kragen 23 umgreift und diesen formschlüssig hält. In dieser vormontierten Position (
Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungsform bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.Although at least one exemplary embodiment has been presented in the foregoing description as well as the description of the figures, it should be recognized that a large number of variations exist. Furthermore, it should be appreciated that the embodiment(s) are only examples and are not intended to limit the scope, applicability, or precise configuration in any way. Rather, the description and description of the figures provide useful guidance for those skilled in the art for implementing at least one embodiment, it being understood that various changes in form and function of the described features may be made without departing from the scope of the claims and their equivalents .
Bezugszeichenlistereference list
- 1010
- Komponentecomponent
- 1111
- Stirnseiteface
- 1212
- Flanschflange
- 1313
- Kragencollar
- 1414
- Vertiefungdeepening
- 2020
- Komponentecomponent
- 2121
- Stirnseiteface
- 2222
- Flanschflange
- 2323
- Kragencollar
- 3030
- V-BandschellenanordnungV-band clamp assembly
- 3131
- Halteringretaining ring
- 3232
- Laschetab
- 3333
- Laschetab
- 3434
- Halteringscheiberetaining washer
- 3535
- Umbiegungsbereichbending area
- 3636
- Abschnittsection
- 3737
- Abschnittsection
- 3838
- Abschnittsection
- 3939
- EndeEnd
- 4040
- V-BandschelleV-band clamp
- 4141
- Winkellageangular position
- AA
- axiale Richtungaxial direction
- D14D14
- Durchmesserdiameter
- D31D31
- Durchmesserdiameter
- RR
- radiale Richtungradial direction
- XX
- Bereicharea
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 3724470 A1 [0002]EP 3724470 A1 [0002]
- WO 2019115390 A1 [0002]WO 2019115390 A1 [0002]
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