DE19646125A1

DE19646125A1 - Rohrverbindung

Info

Publication number: DE19646125A1
Application number: DE1996146125
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dipl Ing Majewski; Klaus Dipl Ing Loenne; Reino Dipl Ing Eskelinen; Klaus Dipl Ing Schmitt; Franz-Josef Wagner; Klaus Dipl Ing Cierocki; Christoph Dipl Ing Golombek; Klaus Dipl Ing Schlosser
Original assignee: Goetze Payen GmbH
Current assignee: Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Priority date: 1996-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1998-05-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere für Abgasrohre bei Brennkraftmaschinen, mit einer spiralförmigen Dichtung aus metallischem Werkstoff und eingelagertem Füllmaterial.

Abgasrohre von Brennkraftmaschinen werden üblicherweise muffenartig ineinandergesteckt und mit Befestigungsschellen miteinander verbunden. Überdies werden Rohre mit Flanschflächen versehen, zwischen denen verschiedene Dichtungen angeordnet sein können. Da die Temperaturbelastung der Auspuffanlagen bei modernen Brennkraftmaschinen im Laufe der Zeit immer größer geworden ist, wurden in Zonen mit hohen Temperaturen metallische Spiraldichtungen eingesetzt. Diese Dichtungen bestehen aus spiralförmig gewickelten Metallbändern, wobei zwischen den Windungen Füllmaterial vorgesehen ist. Aus der EP 0 521 171 B1 ist eine solche gattungsgemaße Dichtung zu entnehmen. Im Hinblick auf Schallimmission werden bei Kraftfahrzeugen die Motoren mit Schallschutzmaterialien gekapselt. Hierdurch werden die Einbauräume immer enger, insbesondere werden auch im Bereich des Bodenbleches diesbezüglich Maßnahmen angewendet. Eine übliche Rohrverbindung mit radial weit auskragenden Flanschen ist deshalb in vielen Fällen nicht mehr möglich. Es wurden daher auch schon Abgasrohre muffenlos ausgebildet und über Schellenverbindungen in Form einer metallischen Hülse miteinander verbunden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Art der Verbindung keine ausreichende Mikroabdichtung erzeugt. Durch die unzureichende Abdichtung gelangt Sauerstoff in den Abgasstrom. Diese Sauerstoffanreicherung wird von der Motorelektronik erfaßt und veranlaßt sofort eine Kraftstoffanreicherung im Kraftstoff-Luft-Gemisch. Hieraus resultieren höhere Abgasimmissionen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Rohrverbindung dahingehend zu verbessern, daß sie für den Einsatz bei extrem engen Einbauräumen geeignet ist, wobei gleichzeitig eine verbessere Mikroabdichtung erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß je eine Dichtung an den beiden offenen Enden eines rohrförmigen Bauteils angeordnet ist, wobei die Dichtungen sich an einem im rohrförmigen Bauteil erstreckenden Zentrierring axial abstützen und über je einen am Endbereich des rohrförmigen Bauteils angeordneten Spannring radial spreizbar sind und daß die Spannringe mit dem rohrförmigen Bauteil fest verbindbar sind. Auf diese Weise ist eine Rohrverbindung geschaffen, die im Durchmesser nur unwesentlich größer als die zu verbindenden Rohre ausgebildet ist. Durch das axiale Zusammendrücken der Spannringe spreizt die Dichtung in radialer Richtung auf und verklemmt das jeweilige Rohrende mit dem rohrförmigen Bauteil. Hierdurch wird eine feste Verbindung aller Bauteile erzeugt und eine Labyrinthdichtung mit verbesserter Mikroabdichtung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dokumentiert. Die besondere Ausbildung der Spannringe erzeugt eine sichere Verbindung und zugleich einfache Montage der Rohrverbindung. Der als Sinterkörper ausgebildete Zentrierring schützt die Dichtung vor heißen Abgasen und Hochtemperatur-Korrosion.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 erfindungsgemäße Rohrverbindung in der Ansicht,

Fig. 2 alternative Ausführung eines Spannringes,

Fig. 3 Beispiel einer Verklammerung gemäß Fig. 2.

Die in der Fig. 1 dargestellte Rohrverbindung (1) für Abgasrohre bei Brennkraftmaschinen besteht aus einer metallischen Dichtung (2), die aus einem Stahlband gewickelt ist, zwischen den Wicklungen können Füllstoffe (3) angeordnet sein. Die Dichtung (2) kann gegebenenfalls auch aus einzelnen Federringen, die als Tellerfedern ausgebildet sind, bestehen.

Die Dichtungen (2, 2') werden in ein rohrförmiges Bauteil (4) eingesetzt und stützen sich axial an einem im Bauteil (4) angeordneten Zentrierring (5) ab. Dieser als Sinterkörper ausgebildete Zentrierring (5) weist einen ringförmigen Fortsatz (6) auf, an den sich die Rohrenden (7, 7') abstutzen. Im Zentrierring (5) und Bauteil (4) kann gegebenenfalls eine Öffnung (8) vorgesehen sein, um einen Sensor z. B. eine Sonde zur Messung der Abgase anzuordnen (nicht dargestellt). An den offenen Endbereichen des rohrförmigen Bauteils (4) sind Spannringe (9, 9') angeordnet. Diese können in das Bauteil (4) eingeschoben werden, um die Dichtungen (2, 2') axial zusammenzudrücken. Die Spannringe (9, 9') können wie in der Fig. 1 dargestellt, axial gerichtete Schenkel (10) mit radial federnden Vorsprüngen (11) oder wie in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt, federnde Schenkel (10) mit rasterförmigen Vorsprüngen (11) aufweisen. Die Schenkel (10) drücken, gegebenenfalls über eine Ringscheibe (12, 12'), die Dichtungen (2, 2') zusammen. Sobald ein definierter Verschiebeweg erreicht ist, rasten die Vorsprünge (11) in Ausnehmungen (13) des rohrförmigen Bauteils (4). Die erfindungsgemäße Rohrverbindung eignet sich auch für Abgasrohre mit ovalem Querschnitt. Die über die Spannringe (9, 9') eingeleitete Spreizung der Dichtungen (2, 2') sorgt auch dann für eine ausreichende Befestigung und Abdichtung.

Claims

1. Rohrverbindung, insbesondere für Abgasrohre bei Brennkraftmaschinen mit einer spiralförmigen Dichtung aus metallischem Werkstoff und eingelagertem Füllmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Dichtung (2, 2') an den beiden offenen Enden eines rohrförmigen Bauteils (4) angeordnet ist, wobei die Dichtungen (2, 2') sich an einem im rohrförmigen Bauteil (4) erstreckenden Zentrierring (5) axial abstützen und über je einen am Endbereich des rohrförmigen Bauteils (4) angeordneten Spannring (9, 9') radial spreizbar sind und daß die Spannringe (9, 9') mit dem rohrförmigen Bauteil (4) fest verbindbar sind.

2. Rohrverbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (9, 9') axial in das rohrförmige Bauteil (4) einschiebbar und über radial nach außen weisende in Öffnungen des Bauteils (4) greifende Vorsprünge (11) mit diesem verbindbar sind.

3. Rohrverbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (9, 9') über den Umfang verteilt mehrerer axial gerichtete Schenkei (10) aufweisen in denen radial federnde Vorsprünge (11) angeordnet sind.

4. Rohrverbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (5) einen in die Stoßfuge der Rohre (7, 7') ragenden ringförmigen Fortsatz (6) aufweist.

5. Rohrverbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Stoßfuge eine Öffnung (8) zur Aufnahme eines Sensors vorgesehen ist.

6. Rohrverbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierring (5) aus einem sinterförmigen Metallpulver gebildet ist.