DE19812611C2 - Entkopplungselement in Rohrleitungen - Google Patents
Entkopplungselement in RohrleitungenInfo
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
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- F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
- F01N13/1816—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration the pipe sections being joined together by flexible tubular elements only, e.g. using bellows or strip-wound pipes
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- F16L27/10—Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
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Description
Die Erfindung betrifft Entkopplungselemente in Rohrlei
tungen, insbesondere in Abgasanlagen von Kraftfahrzeu
gen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um die Schüsse von Rohrleitungen gegeneinander zu ent
koppeln, verwendet man sogenannte Balgabkoppelele
mente, Schlauchgelenke und dergleichen. Diese besitzen
zwei Anschlußstutzen, mit deren Hilfe die Verbindung zu
den jeweiligen Rohrschüssen hergestellt wird, und ein be
wegliches Mittelteil. Für das Mittelteil gibt es zwei grund
sätzliche Konstruktionen. Die eine Konstruktion verwendet
zwei konzentrische Rohrstücke, zwischen denen sich ein
Lagerring, beispielsweise ein Drahtpreßring, befindet. Die
andere Konstruktion verwendet aus einem Rohrstück ge
schnittene oder aus einem Blechstreifen gefaltete, gegenein
ander bewegliche Wendeln. In beiden Fällen muß durch ein
außenliegendes Element sichergestellt werden, daß die Be
wegung der beiden Rohrstutzen gegeneinander in axialer,
radialer und Drehrichtung auf konstruktiv zulässige Werte
begrenzt wird. Falls die Beweglichkeit der Rohrstutzen ge
geneinander durch einen elastischen Lagerring erreicht
wird, sind an den Rohren entsprechende Anschläge vorgese
hen; falls die Beweglichkeit durch Wendeln erzeugt wird,
werden Schläuche aus Drahtgestrick, -gewebe oder -ge
flecht verwendet.
Es versteht sich, daß die Herstellung und Montage dieser
die Beweglichkeit begrenzenden Elemente mit zusätzlichen
Kosten verbunden ist. Der vorliegenden Erfindung liegt da
her die Aufgabe zugrunde, ein Entkopplungselement anzu
geben, welches ohne solche Elemente auskommt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Entkopplungsele
ment mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Grundprinzip,
das das bewegliche Mittelteil bildende Rohrstück so zu stau
chen, daß - im Längsschnitt - eine S-förmige Feder entsteht.
Dadurch entsteht ein Entkopplungselement, dessen An
schlußstutzen in allen Raumrichtungen gegeneinander be
weglich sind. Das Rohr selbst muß nicht spanabhebend be
arbeitet werden, so daß das Entkopplungselement gasdicht
bleibt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
sind der verbindende und/oder der nicht aufgeweitete Rohr
querschnitt längsgeschlitzt. Die Schlitze Langlöcher und
dergleichen können in Blechplatinen gestanzt werden, die
dann zu einem Rohr geformt werden. Alternativ lassen sie
sich auch mittels Laser direkt in das fertige Rohr schneiden.
Durch diese Bearbeitung der Rohrwand wird die Federkon
stante des Mittelteils weicher.
Falls eine noch weichere Federkonstante gewünscht wird,
kann der geschlitzte Rohrbereich etwa V-förmig radial ver
formt werden.
Da beim Schlitzen der Rohrwand die Gasdichtigkeit ver
lorengeht, muß das Mittelteil bei Bedarf durch ein mit den
Anschlußstutzen gasdicht verbundenes Wellrohr überdeckt
werden. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß das Wellrohr
sehr kurz ausfällt. Außerdem hat das Wellrohr nur noch
dichtende Funktion, keine tragende Funktion zu überneh
men.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Enden
des Wellrohrs auf je einem der aufgeweiteten Rohrab
schnitte befestigt.
Falls das Entkopplungselement nur einen aufgeweiteten
Rohrabschnitt hat, kann die Befestigung des zweiten Endes
des Wellrohrs auf einem erweiterten Bund erfolgen, der an
dem von der S-Feder abgewandten Ende des Mittelteils an
gebracht ist.
Vorteilhafterweise sind zwischen die Stege der S-Feder
Drahtpreßringe eingeschoben, z. B. um die Bewegungen zu
dämpfen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen je
weils rein schematisch und als Teillängsschnitt
Fig. 1 ein erstes Entkopplungselement,
Fig. 2 ein zweites Entkopplungselement,
Fig. 3 ein drittes Entkopplungselement und
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Entkopp
lungselements der Fig. 3.
Fig. 1 zeigt rein schematisch und als Teillängsschnitt ein
erstes Entkopplungselement 10; Man erkennt einen ersten
und einen zweiten Anschlußstutzen 11, 12 und dazwischen
ein bewegliches Mittelteil 15.
Das Mittelteil 15 wird gebildet durch ein Rohrstück, des
sen Durchmesser zunächst aufgeweitet wurde, so daß ein er
weiterter Rohrabschnitt 20 entsteht. Anschließend wird der
nicht aufgeweitete Rohrabschnitt 21 so in den aufgeweiteten
Rohrabschnitt 20 gestaucht, daß eine im Längsschnitt S-för
mige Feder entsteht. Diese besitzt einen verbindenden Rohr
abschnitt 22.
Aufgrund dieser Verformung sind die beiden Anschluß
stutzen 11, 12 in allen Raumrichtungen gegeneinander be
weglich. Das Element 10 ist gasdicht. Der Strömungsquer
schnitt ist nicht verengt. Falls die Gasströmung S nicht auf
eine freie Kante der S-Feder stoßen soll, muß die Gasströ
mung S so gerichtet sein, wie in der Zeichnung durch Pfeil
dargestellt.
Um die Federkonstante der S-Feder weicher zu gestalten,
sind in den nicht aufgeweiteten Rohrabschnitt 21 und/oder
in den verbindenden Rohrabschnitt 22 parallele Längs
schlitze 23 eingearbeitet, so daß parallele Stege 24 stehen
bleiben.
Falls eine noch weichere Federkonstante gewünscht ist,
können der nicht aufgeweitete Rohrabschnitt 21 und/oder
der verbindende Rohrabschnitt 22 radial verformt werden,
so daß die Stege 24 eine im Längsschnitt flache Düsen- bis
V-Form erhalten.
Fig. 1 zeigt eine solche V-förmige Verformung des nicht
aufgeweiteten Rohrabschnitts 21. Dabei ist die Verfor
mungsrichtung radial nach innen zur Rohrachse hin ge
wählt, so daß die Stege 24 eine Art Düse bilden, deren Ein
fluß auf die Gasströmung S minimal ist.
Um das Entkopplungselement der Fig. 1 trotz der Längs
schlitze 23 wieder gasdicht zu machen, ist ein Wellrohr 13
vorgesehen. Dessen eines Ende ist mit Hilfe eines Befesti
gungsrings 14 auf dem erweiterten Rohrabschnitt 20 befe
stigt. Für das andere Ende des Wellrohrs 13 ist im Bereich
des von der S-Feder abgewandten Anschlußstutzens 11 ein
erweiterter Bund 16 angearbeitet. Es fällt auf, daß das Well
rohr 13 äußerst kurz gehalten werden kann, was Kosten zu
sparen hilft.
Fig. 2 zeigt ein zweites Entkopplungselement 30. Man er
kennt den ersten und den zweiten Anschlußstutzen 31, 32
und dazwischen das bewegliche Mittelteil 35. Dieses be
steht aus zwei zu je einer S-Feder verformten Rohrabschnit
ten 40, 41, 42, die wie anhand der Fig. 1 beschrieben mit
Längsschlitzen 33 versehen sind, so daß relativ weiche Me
tallstege 44 stehen bleiben. Da in diesem Fall zwei S-Federn
hintereinander angeordnet sind, ist die Federkonstante er
heblich weicher, so daß auf radiale Verformungen des nicht
aufgeweiteten Rohrbereichs 41 und/oder des verbindenden
Rohrbereichs 42 verzichtet werden kann.
In diesem Fall können beide Enden des Wellrohrs 33 mit
Hilfe von Befestigungsringen 34 auf den erweiterten Rohr
abschnitten 40 gasdicht befestigt werden.
Fig. 3 als Längsschnitt und Fig. 4 als Draufsicht auf die
Stirnseite zeigen ein weiteres Entkopplungselement 50.
Man erkennt einen ersten Anschlußstutzen 51, einen zwei
ten aufgeweiteten Anschlußstutzen 52, 60 und zwischen
beiden Stutzen 51, 52 ein bewegliches Mittelteil 55. Das
Mittelteil 55 wird gebildet durch ein geschlitztes Rohrstück,
das so verformt ist, daß die Stege mehrere S-förmige Federn
64 bilden. Schemenhaft sind die Schlitze 63 zu erkennen.
Aufgrund der Verformung der Stege 63 sind die Rohrstutzen
51, 52 in allen Richtungen gegeneinander beweglich. Die
Steifigkeit hängt zum einen von der Materialdicke der Aus
formung und der Breite der Stege 63 ab. Weiterhin kann die
Steifigkeit durch die verwendeten Radien und Ausformung
der Anschlußrundungen 68, 69 bestimmt werden. Das Ele
ment 60 wird durch das Wellrohr 13 gasdicht. Das Wellrohr
13 wird mittels Anschlußring 14 entweder durch Aufkali
brieren oder durch Schweißen an beiden Seiten befestigt.
Der Strömungsquerschnitt ist auch hier nicht verengt. Die
Strömungsrichtung S ist vorgegeben. Gegebenenfalls kön
nen zwischen die Stege 63 ein oder zwei Drahtpreßringe
eingebaut werden, wodurch die Bewegungen gedämpft wer
den.
Claims (8)
1. Entkopplungselement (10, 30, 50) in Rohrleitungen, insbesondere in
Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen, umfassend
einen ersten Anschlussstutzen (11, 31),
einen zweiten Anschlussstutzen (12, 32)
und ein bewegliches Mittelteil (15, 35) aus wenigstens einem aufgeweiteten Rohrabschnitt (20, 40, 60), in den ein nicht aufgeweiteter Rohrabschnitt (21, 41, 61) so eingeschoben ist, dass - im Längsschnitt - eine S-förmige Feder mit einem verbindenden Rohrabschnitt (22, 42, 62) entsteht,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
das Mittelteil (15, 35, 55) ist längsgeschlitzt,
ein mit den Anschlussstutzen (11, 12; 31, 32) gasdicht verbundenes Wellrohr (13, 33) überdeckt das Mittelteil (15, 35).
einen ersten Anschlussstutzen (11, 31),
einen zweiten Anschlussstutzen (12, 32)
und ein bewegliches Mittelteil (15, 35) aus wenigstens einem aufgeweiteten Rohrabschnitt (20, 40, 60), in den ein nicht aufgeweiteter Rohrabschnitt (21, 41, 61) so eingeschoben ist, dass - im Längsschnitt - eine S-förmige Feder mit einem verbindenden Rohrabschnitt (22, 42, 62) entsteht,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
das Mittelteil (15, 35, 55) ist längsgeschlitzt,
ein mit den Anschlussstutzen (11, 12; 31, 32) gasdicht verbundenes Wellrohr (13, 33) überdeckt das Mittelteil (15, 35).
2. Entkopplungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal:
der verbindende Rohrabschnitt (22, 42, 62) ist längsgeschlitzt.
der verbindende Rohrabschnitt (22, 42, 62) ist längsgeschlitzt.
3. Entkopplungselement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das
Merkmal:
der nicht aufgeweitete Rohrabschnitt (21, 41, 61) ist längsgeschlitzt.
der nicht aufgeweitete Rohrabschnitt (21, 41, 61) ist längsgeschlitzt.
4. Entkopplungselement nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch das
Merkmal:
der geschlitzte Rohrbereich (21, 22; 41, 42) ist etwa V-förmig radial verformt.
der geschlitzte Rohrbereich (21, 22; 41, 42) ist etwa V-förmig radial verformt.
5. Entkopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
das Merkmal:
die zwischen den Schlitzen (63) stehen bleibenden Stege bilden mehrere S- förmige Federn (64) (Fig. 3).
die zwischen den Schlitzen (63) stehen bleibenden Stege bilden mehrere S- förmige Federn (64) (Fig. 3).
6. Entkopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
das Merkmal:
die Enden des Wellrohrs (13) sind auf je einem aufgeweiteten Rohrabschnitt (20, 40) befestigt.
die Enden des Wellrohrs (13) sind auf je einem aufgeweiteten Rohrabschnitt (20, 40) befestigt.
7. Entkopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
das Merkmal:
der nicht aufgeweitete Rohrabschnitt (21) besitzt an dem von der S-Feder abgewandten Ende einen erweiterten Bund (16) zur Befestigung eines Endes des Wellrohrs (13).
der nicht aufgeweitete Rohrabschnitt (21) besitzt an dem von der S-Feder abgewandten Ende einen erweiterten Bund (16) zur Befestigung eines Endes des Wellrohrs (13).
8. Entkopplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch
das Merkmal:
zwischen den Stegen (23, 43, 63) der S-Feder sind Drahtpressringe eingeschoben.
zwischen den Stegen (23, 43, 63) der S-Feder sind Drahtpressringe eingeschoben.
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DE1998112611 DE19812611C2 (de) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Entkopplungselement in Rohrleitungen |
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DE1998112611 DE19812611C2 (de) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Entkopplungselement in Rohrleitungen |
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DE19812611A1 DE19812611A1 (de) | 1999-10-07 |
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DE1998112611 Expired - Fee Related DE19812611C2 (de) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Entkopplungselement in Rohrleitungen |
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DE (1) | DE19812611C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010149723A1 (de) | 2009-06-23 | 2010-12-29 | Heinrich Gillet Gmbh | Rohrförmiges akustisches dämmelement |
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- 1998-03-23 DE DE1998112611 patent/DE19812611C2/de not_active Expired - Fee Related
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JP 09-089173 A vom 31.3.97 in Patent Abstr. of Japan * |
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