DE202011005629U1

DE202011005629U1 - Flexibles Leitungselement

Info

Publication number: DE202011005629U1
Application number: DE201120005629
Authority: DE
Original assignee: BOA Balg und Kompensatoren Technologie GmbH
Current assignee: BOA Balg und Kompensatoren Technologie GmbH
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-07-31
Anticipated expiration: 2021-04-28

Abstract

Flexibles Leitungselement, insbesondere für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Balg (2) und einem zumindest einen Teil der Balgwellen überdeckenden Gestrickeschlauch (5) aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass der Gestrickeschlauch (5) an mindestens einem Befestigungsring (12) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles Leitungselement, insbesondere für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Balg und einem wenigstens einen Teil der Balgwellen überdeckenden Gestrickeschlauch aus Metall.
Entkopplungselemente werden in Abgasleitungen von Kraftfahrzeugen als Zwischenstücke eingebaut, um Bewegungen und Schwingungen weitgehend zu entkoppeln. Das Entkopplungselement weist hierzu einen beweglichen Balg aus Metall auf, welcher im Innenbereich einen Angraffschlauch zum Zweck der Abgasführung und Schutz des Balges aufweisen kann. Der Gestrickeschlauch dient der Dämpfung auftretender Schwingungen und Geräusche.
Ein gattungsgemäßes Leitungselement ist beispielsweise aus der EP 1 238 226 B1 bekannt, die ein flexibles Leitungselement mit einem Balg mit einem außenseitig angeordneten Gestrickeschlauch beschreibt. Die jeweiligen Enden des Gestrickeschlauches sind im Anschlussbereich des Balges mittels eines metallenen Winkelringes festgelegt. Hierbei ist ein Ende des Gestrickeschlauches von dem Winkelring vollständig umschlossen zwischen diesem und dem Anschlussbereich des Balges verpresst. Nachteilig hierbei ist, dass sich im Spalt zwischen dem Winkelring und dem Balgende Feuchtigkeit und Salzreste ansammeln können, die zu einer Korrosion des Gestrickeschlauches bzw. des gesamten Leitungselements führen können.
Bei der EP 1 607 598 B1 weisen die letzten Wellen einen geringeren Radius auf als die anderen und die Enden des Gestrickeschlauches sind als Verdickung (als Gestrickepressringe) radial über diesem und mit der vorangehenden Welle als Widerlage festgelegt. Die DE 10 2007 038 509 A1 zeigt ebenfalls radial, allerdings nach außen, verdickte Endbereiche im Gestrickeschlauch durch Umschlagen, Einkrempeln oder Einrollen der Enden des Gestrickeschlauches, wobei die Festlegung am Balg durch radiale Vorspannung über die gesamte Länge erfolgt. Nachteilig an beiden vorgenannten Alternativen ist ihre äußerst aufwändige und kostspielige Herstellung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Leitungselement vorzuschlagen, bei welchem eine Festlegung der Enden des Gestrickeschlauches am Balg kostengünstig ist und eine Korrosionsgefahr vermindert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem flexiblen Leitungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Gestrickeschlauch an mindestens einem Befestigungsring befestigt ist.
Die Ausgestaltungen der Erfindung basieren darauf, dass eine Auszugssicherung gegenüber mäßiger Längung des Metallbalges in modernen Abgasanlagen von Kraftfahrzeugen kaum mehr notwendig ist, da flexible Leitungselemente der vorliegenden Art zum Entkoppeln von Schwingungen recht weit stromaufwärts in der Abgasanlage eingebaut sind. Die Hauptfunktion des aus Metalldraht bestehenden Gestrickeschlauches besteht in der Bedämpfung des Metallbalges gegen die im Kraftfahrzeugbetrieb vorkommenden Schwingungsanregungen und die Vermeidung von Resonanzschwingungen bei entsprechenden Anregungsfrequenzen. Nach den Ausgestaltungen der Erfindung können die Enden des Gestrickeschlauches verliersicher verwahrt werden. Die Erfindung sieht hierfür besonders bevorzugt vor, dass der Balg zu beiden Seiten zylindrische Anschlussbereiche aufweist, wobei der Befestigungsring im Anschlussbereich des Balges angeordnet ist. Ein Ende des Gestrickeschlauchs kann durch Schweißen am Befestigungsring festgelegt sein. Der Befestigungsring kann, vorzugsweise durch Schweißen, mit dem Balg stoffschlüssig verbunden sein. Eine Schweißnaht kann hierbei durchgängig oder als Kette von einzelnen durch Punktschweißen gesetzten Schweißpunkten um den Umfang des Befestigungsringes ausgebildet sein.
Der erfindungsgemäße Befestigungsring kann unterschiedlich ausgestaltet sein, wobei die Erfindung bevorzugt vorsieht, dass der Befestigungsring rohrförmig ausgebildet ist, und/oder dass der Befestigungsring einen Ringflansch aufweist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Befestigungsring, der mit wenigstens einem Ende des Gestrickeschlauchs verbunden ist, den Anschlussbereich des Balges mit radialem Abstand umgibt, wobei der radiale Abstand zwischen Anschlussbereich und Befestigungsring nicht größer als eine Wellenhöhe der Endwelle des Balges ist, sodass die Enden des Gestrickeschlauchs sicher verwahrt sind. Auch kann der Abstand so klein bemessen sein, dass der Befestigungsring auf dem Anschlussbereich des Balgs aufliegt, wobei ein Ringflansch zum weiteren Anflanschen von Komponenten verzichtbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Befestigungsring als Profilring ausgebildet ist, wobei im Längsschnitt das Profil ein Stufenprofil mit abgerundeten Ecken und/oder s-förmig ausgebildet sein kann, sowie ein längs des Anschlussbereichs des Balgs angeordneter Bereich (erstes Parallelstück) der Abstufung des Befestigungsringes am Anschlussbereich des Balgs und/oder zwischen Anschlussbereich des Balges und einem Profilring festgelegt ist. Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass wenigstens ein Ende des Gestrickeschlauchs an einem vom Anschlussbereich des Balges radial beabstandeten Bereich (zweites Parallelstück) der Abstufung befestigt ist, wobei der Abstand nicht größer als eine Wellenhöhe der Endwelle des Balges ist.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass der Gestrickeschlauch in seinem nicht-festgelegten Bereich entlang des Wellbereichs bewegbar ist.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Enden des Gestrickeschlauches in einfacher Weise durch Punktschweißen indirekt am Balg mittels eines gesonderten Befestigungsrings befestigt werden können und vor Verrutschen geschützt werden. Der Herstellungsaufwand ist wesentlich vereinfacht und zudem kostengünstig. Dadurch, dass die Schweißnaht offen und nicht in Spalten liegt, können sich keine Salzreste oder Feuchtigkeit sammeln. Folglich ist eine Korrosionsgefahr wesentlich gemindert.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:
1 einen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Leitungselementes mit einem Befestigungsring;
2 einen Teilschnitt einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Leitungselementes;
3 einen Teilschnitt des erfindungsgemäßen Leitungselements in einer dritten Ausgestaltung; und
4 einen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Leitungselements in einer vierten Ausgestaltung.
In 1 bis 4 ist jeweils der obere Teil eines rechten Endes eines erfindungsgemäßen flexiblen Leitungselementes 1 in einer Teilschnittdarstellung gezeigt. Das Leitungselement 1 weist einen ringgewellten Balg 2 mit zylindrischen Anschlussbereichen 3, einen koaxial innerhalb des Balges 2 angeordneten Agraffschlauch 4 oder einen sonstigen Metallschlauch sowie ein koaxial außerhalb des Balges 2 angeordneten Gestrickeschlauch 5 auf. Die beschriebenen Komponenten des Leitungselementes 1 sind aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, gefertigt.
Der Balg 2 weist einen Wellbereich 6 mit Wellen, insbesondere einer Endwelle 7 mit einer Wellenflanke 8, auf. Der Agraffschlauch 4 ist durchgehend von Anfang bis Ende des Leitungselementes 1 bis zu den freien Stirnseiten des zugehörigen Balgs geführt, so dass der Agraffschlauch 4 und Balg 2 stirnseitig axial in einer Ebene abschließen. Der Agraffschlauch 4 weist beidseitig einen Anschlussbereich 9 auf. Der Anschlussbereich 3 des Balges 2 ist zumindest bei den Ausgestaltungen der 1, 3 mit einem Profilring 10, vorzugsweise durch Schweißen miteinander verbunden.
Zum Befestigen eines Endes 11 des Gestrickeschlauchs 5 ist, wie 1 zeigt, ein gesonderter Befestigungsring 12 radial beabstandet zum Anschlussbereich 3 des Balges 2 im Bereich zwischen Endwelle 7 und Profilring 10 angeordnet. Der Befestigungsring 12 ist rohrförmig ausgebildet, wobei der gerade so breit ist, dass die Enden des Gestrickeschlauches 5 mittels einer Verbindungsschweißnaht 13 stoffschlüssig mit dem Befestigungsring 12 verbunden sind. Die Verbindungsschweißnaht 13 kann hierbei durchgängig oder durch eine Kette von einzelnen Schweißpunkten um den Umfang des Befestigungsringes 12 ausgebildet sein. Ein radialer Abstand A zwischen Befestigungsring 12 und dem Anschlussbereich 3 des Balges 2 ist so gewählt, dass der Befestigungsring 12 einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Wellung 6 des Balges 2. Der Befestigungsring 12 umgibt den Anschlussbereich 3 des Balgs 2 radial mit Abstand. Der Befestigungsring 12 wird durch den Gestrickeschlauch 5 zentriert, sodass er den Anschlussbereich 3 des Balgs 2 koaxial umgibt.
Die 2 stellt eine weitere Ausgestaltung dar, in welcher der Befestigungsring 12 in Form eines breiteren rohrförmigen Stücks direkt am Anschlussbereich 3 des Balges 2 befestigt ist. Hierbei ersetzt der Befestigungsring 12 den Profilring 10 als Ringflansch. Der Gestrickeschlauch 5 ist hierbei wiederum mittels einer Verbindungsschweißnaht 13 am Befestigungsring 12 festgelegt. Neben einer durchgehenden Schweißnaht 13 sind auch einzelne Schweißpunkte möglich, wie sie durch Punktschweißen erreicht werden.
Die 3 und 4 zeigen weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Befestigungsringes 12, wobei der Befestigungsring 12 nicht als einfaches rohrförmiges Stück, sondern als Profilring ausgebildet ist. Das Profil ist im Längsschnitt stufen- oder s-förmig mit leicht abgerundeten Ecken ausgebildet, wobei ein radial gerichteter Mittelteil 14 (nahezu) senkrecht zu einer Mittelachse (nicht dargestellt) des Balges 2 orientiert ist. Der Mittelteil 14 ist in seiner Höhe derart bemessen, dass der Befestigungsring 12 in radialer Richtung eine Höhe aufweist, die der Höhe der Wellung 6 bzw. einer Endwelle 7 entspricht.
Der Befestigungsring 12 weist senkrecht vom Mittelteil 14 angeordnet im Längsschnitt ein erstes Parallelstück 15 und ein zweites Parallelstück 16 auf. Beide haben eine Rohrform und sind mittels des Mittelstücks 14 miteinander verbunden, wobei die Länge der beiden Rohrstücke gleich sein kann. Das erste Parallelstück 15 liegt direkt am Anschlussbereich 3 des Balgs 2 an und kann dort angeschweißt sein, und ist mit seinem freien Ende zur Stirnseite des Leitungselements 1 gerichtet. Das Parallelstück 16 zeigt zum Wellbereich 6 und ist mit dem Gestrickeschlauch 5 mittels einer Verbindungsschweißnaht 13 verbunden.
Eine weitere Ausgestaltung eines solchen Profilringes ist in 4 dargestellt. Das erste Parallelstück 15 ist länger ausgebildet als das zweite Parallelstück 16. Hierbei ist das erste Parallelstück 15 bis zur Stirnseite des Balges 2 vorgezogen. Das Parallelstück 15 liegt direkt am Anschlussbereich 3 des Balgs 2 an und sitzt vorzugsweise lose auf diesem auf. Um das Leitungselement 1 mit weiteren Komponenten der Abgasanlage zu verbinden, ist ein funktionell dem Ring 10 entsprechender Profilring 17 axial außerhalb des ersten Parallelstücks 15 nahe der Stirnseite des Balgs 2 angeschweißt. Wiederum ist zur Verbindung des Gestrickeschlauches 5 mit dem Befestigungsring 12 eine Verbindungsschweißnaht 13 ausgebildet, die auf dem zweiten Parallelstück 16 angeordnet ist.
Die unterschiedlichen Ausgestaltungen bieten eine einfache Möglichkeit, über einen gesonderten Befestigungsring 12 die Enden eines Gestrickeschlauchs 5 mittelbar an einem Balg 2 zu befestigen.
Bezugszeichenliste

1: Leitungselement
2: Balg
3: Anschlussbereich Balg
4: Agraffschlauch
5: Gestrickeschlauch
6: Wellbereich
7: Endwelle
8: Flanke
9: Anschlussbereiche Agraffschlauch
10: Profilring
11: Ende Gestrickeschlauch
12: Befestigungsring
13: Verbindungsschweißnaht
14: Mittelstück
15: Parallelstücke
16: Parallelstücke
17: Profilring
A: radialer Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1238226 B1 [0003]
EP 1607598 B1 [0004]
DE 102007038509 A1 [0004]

Claims

Flexibles Leitungselement, insbesondere für die Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Balg (2) und einem zumindest einen Teil der Balgwellen überdeckenden Gestrickeschlauch (5) aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass der Gestrickeschlauch (5) an mindestens einem Befestigungsring (12) befestigt ist.
Leitungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (2) zu beiden Seiten zylindrische Anschlussbereiche (3) aufweist.
Leitungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende (11) des Gestrickeschlauchs (5) durch Schweißen am Befestigungsring (12) festgelegt ist.
Leitungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12) rohrförmig ausgebildet ist.
Leitungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12) einen Ringflansch (10) aufweist.
Leitungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12), der mit wenigstens einem Ende (11) des Gestrickeschlauchs (5) verbunden ist, den Anschlussbereich (3) des Balges mit radialem Abstand (A) umgibt, wobei der radiale Abstand (A) nicht größer als eine Wellenhöhe der Endwelle (7) des Balges (2) ist.
Leitungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12) als Profilring ausgebildet ist, wobei im Längsschnitt das Profil ein Stufenprofil ist.
Leitungselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein längs des Anschlussbereichs (3) des Balgs (2) angeordneter Bereich (erstes Parallelstück (15)) der Abstufung des Befestigungsringes (12) am Anschlussbereich (3) des Balgs (2) und/oder zwischen Anschlussbereich (3) des Balges (2) und einem Profilring (17) festgelegt ist.
Leitungselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ende (11) des Gestrickeschlauchs (5) an einem vom Anschlussbereich (3) des Balges (2) radial beabstandeten Bereich (zweites Parallelstück (16)) der Abstufung befestigt ist.
Leitungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Ende (11) des Gestrickeschlauchs (5) am Befestigungsring (12), vorzugsweise durch Schweißen, miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12) das Ende des Balgs (2) lose umgibt.
Leitungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (12) im Anschlussbereich des Balges (2), vorzugsweise durch Schweißen, mit diesem verbunden ist.