DE202012011150U1 - Knitted fabric connection for a decoupling element - Google Patents
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Abstract
Anbindung eines Drahtgestrickes (4) an einem metallischen Leitungsele ment (2), bei der das Drahtgestricke (4) punktweise stoffschlüssig in Anbindungspunkten (6a) auf einer Außenumfangsfläche des Leitungselements (2) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungspunkte (6a) im Bereich erhabener Stellen des Drahtgestrickes (4) angeordnet sind, vorzugsweise im Bereich von Kreuzungsstellen der Gestrickedrähte (6b).Connection of a wire mesh (4) to a metallic line element (2), in which the wire mesh (4) is fixed point-wise cohesively in connection points (6a) on an outer peripheral surface of the line element (2), characterized in that the connection points (6a) in Area of raised points of the knitted wire fabric (4) are arranged, preferably in the area of crossing points of the knitted wire (6b).
Description
Die Erfindung betrifft die Anbindung eines Drahtgestrickes an ein metallisches Leitungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to the connection of a wire mesh to a metallic conduit element according to the preamble of
Außerdem betrifft die Erfindung ein Entkoppelelement mit einem flexiblen Leitungselement, vorzugsweise Balg, und mit einer Außenkomponente in Form eines Drahtgestrickes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.Moreover, the invention relates to a decoupling element with a flexible conduit element, preferably bellows, and with an outer component in the form of a wire mesh according to the preamble of claim 13.
Entkoppelelemente der vorstehend genannten Art sind in vielfältiger Weise bekannt. Sie dienen insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor dazu, dem Motor nachgeschaltete Leitungselemente oder dergleichen schwingungstechnisch von dem Verbrennungsmotor zu entkoppeln. Zu diesem Zweck umfassen Entkoppelelemente der genannten Art regelmäßig wenigstens ein flexibles Leitungselement, welches vorzugsweise als metallischer Ringwellschlauch oder Balg ausgebildet ist. Das flexible Leitungselement ist ebenso regelmäßig von einer Außenkomponente umgeben, welche in Form eines Drahtgestrickes vorliegen kann. Ein solches Drahtgestricke sorgt für eine Bedämpfung des flexiblen Leitungselements, schützt dieses vor äußeren Schadeinflüssen und begrenzt außerdem die axiale Längung des flexiblen Leitungselements, um eine Beschädigung desselben im Betrieb zu vermeiden.Decoupling elements of the aforementioned type are known in many ways. They are used, in particular in the exhaust system of a motor vehicle with an internal combustion engine, to decouple line elements or the like downstream from the engine from the internal combustion engine. For this purpose, decoupling elements of the type mentioned regularly comprise at least one flexible conduit element, which is preferably designed as a metallic corrugated hose or bellows. The flexible conduit element is also regularly surrounded by an outer component, which may be in the form of a wire mesh. Such a knitted fabric provides for damping of the flexible conduit member, protects it from external harmful influences and also limits the axial elongation of the flexible conduit member in order to avoid damage thereof during operation.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten der Anbindung- eines Drahtgestrickes an bzw. auf einem flexiblen Leitungselements eines Balgs bekannt. Eine vorbekannte Lösung besteht darin, die Gestrickeanbindung mittels einer Endhülse auf dem Balgbord zu realisieren. Unter Balgbord wird in diesem Zusammenhang insbesondere das glattzylindrische Anschlussende des flexiblen Leitungselements bzw. Balgs verstanden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gestricke mittels zusätzlicher Gestrickeringe oder sonstiger Einschnürungen zwischen den Balgwellen zu fixieren. Schließlich ist auch bekannt, das Gestricke mittels zusätzlicher, äußerer Ringe auf Wellenbergen des flexiblen Leitungselements zu befestigen. In diesem Zusammenhang kommt vorzugsweise ein elektromagnetisches Umformverfahren zum Einsatz, welches auch als schnelle Magnetumformung (SMU) bezeichnet werden kann.Various types of connection of a wire mesh to or on a flexible conduit element of a bellows are known from the prior art. A previously known solution is to realize the knitted fabric connection by means of an end sleeve on the bellows board. Balgbord is understood in this context, in particular the smooth-cylindrical connection end of the flexible conduit element or bellows. Another possibility is to fix the knitted fabric by means of additional knit rings or other constrictions between the bellows shafts. Finally, it is also known to attach the knitted fabric by means of additional, outer rings on crests of the flexible conduit member. In this context, preferably an electromagnetic forming process is used, which can also be referred to as fast magnetic forming (SMU).
Bei diesen vorbekannten Lösungen hat sich als nachteilig herausgestellt, dass zwischen Gestricke und Balg oder Endhülse ein Luftspalt- entstehen kann, was die sichere Anbindung des Gestrickes erschwert und sich auch hinsichtlich der Gestrickeeinwirkung auf das flexible Leitungselement als nachteilig erweisen kann. Außerdem begünstigt eine solche Luftspaltung das Entstehen von Ablagerungen und schädliche Korrosionseinwirkungen. Darüber hinaus gehen einige der vorbekannten Lösungen mit einer Umlenkung des Gestrickestrumpfes über Vorwellen oder Hauptwellen des Balgs einher, was im Betrieb zu einer übermäßigen Belastung sowohl des Gestrickes als auch des Balgs im Umlenkungsbereich führen und einen übermäßigen Verschleiß bewirken kann. Der Einsatz elektromagnetischer Umformverfahren erfordert das Vorhandensein einer speziellen Apparatur bzw. spezieller Werkstoffe und ist somit nicht in allen Fällen sinnvoll bzw. kostengünstig anwendbar.In these prior art solutions has proved to be disadvantageous that between knitted fabric and bellows or ferrule an air gap may arise, which complicates the secure connection of the fabric and may also prove to be disadvantageous in terms of Gestrickeeinwirkung on the flexible conduit element. In addition, such an air splitting promotes the formation of deposits and harmful corrosion effects. In addition, some of the previously known solutions go hand in hand with a deflection of the knitted stocking via pre-waves or main shafts of the bellows, which in operation can lead to excessive loading of both the knitted fabric and the bellows in the deflection region and can cause excessive wear. The use of electromagnetic forming processes requires the presence of a special apparatus or special materials and is therefore not useful or cost-effective in all cases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angesprochenen Nachteile zu überwinden, so dass insbesondere kein Luftspalt zwischen Gestricke und Balg bzw. Endhülse entsteht und zudem eine übermäßige Umlenkung des Gestrickestrumpfes vermieden wird. Des Weiteren soll eine Alternative zu den angesprochenen elektromagnetischen Umformverfahren zur Befestigung des Gestrickes bereitgestellt werden.The invention has for its object to overcome the above-mentioned disadvantages, so that in particular no air gap between knitted fabric and bellows or end sleeve is formed and also an excessive deflection of the knitted stocking is avoided. Furthermore, an alternative to the mentioned electromagnetic forming method for fixing the knitted fabric is to be provided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gestrickeanbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Entkoppelelement mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Bevorzugte Weiterbildungen sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a knit connection with the features of
Erfindungsgemäß ist eine Anbindung eines Drahtgestrickes an einem metallischen Leitungselement dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgestricke punktweise stoffschlüssig in sogenannten Anbindungspunkten auf einer Außenumfangsfläche des Leitungselements festgelegt ist, wobei die Anbindungspunkte im Bereich erhabener Stellen des Gestrickes angeordnet sind. Solche erhabenen Stellen finden sich vorzugsweise im Bereich von Kreuzungsstellen der einzelnen Gestrickedrähte.According to the invention, a connection of a knitted fabric to a metallic duct element is characterized in that the knitted fabric is point-wise cohesively fixed in so-called attachment points on an outer peripheral surface of the duct element, wherein the attachment points are arranged in the region of raised areas of the knitted fabric. Such raised areas are preferably found in the region of intersections of the individual knitted wires.
Ein erfindungsgemäßes Entkoppelelement mit einem flexiblen Leitungselement, vorzugsweise einem Balg, und wenigstens einer Außenkomponente in Form eines Drahtgestrickes zeichnet sich dadurch aus, dass die Außenkomponente mittels einer Anbindung gemäß einem die Gestrickeanbindung betreffenden Anspruch an dem Leitungselement befestigt ist. Es können auch mehrere Außenkomponente-Abschnitte vorgesehen und an dem Leitungselement befestigt sein.An inventive decoupling element with a flexible conduit element, preferably a bellows, and at least one outer component in the form of a knitted wire is characterized in that the outer component is fastened to the conduit element by means of a connection according to a claim relating to the knit connection. It is also possible for a plurality of outer component sections to be provided and fastened to the conduit element.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, das Drahtgestricke stoffschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißen, auf einer Außenumfangsfläche des Leitungselements festzulegen. Die stoffschlüssige Festlegung geschieht dabei nicht mittels einer durchgängig umlaufenden Schweißnaht, sondern punktweise, d. h. mittels einzelner, diskreter stoffschlüssiger Befestigungspunkte oder Anbindungspunkte zwischen Drahtgestricke und Leitungselement.According to the invention, it is accordingly provided that the wire knit fabric is firmly bonded, preferably by welding, on an outer peripheral surface of the duct element. The cohesive fixing is done not by means of a continuous circumferential weld, but pointwise, ie by means of individual, discrete material attachment points or Connection points between wire mesh and pipe element.
Im Zuge einer anderen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Drahtgestricke des Leitungselements zumindest über einen axialen und/oder einen umfänglichen Teilabschnitt des Leitungselements umgibt. Das Drahtgestricke muss sich also nicht vollständig in axialer Richtung über das Leitungselement erstrecken. Des Weiteren ist es aufgrund der gewählten punktweise stoffschlüssigen Gestrickeanbindung auch nicht erforderlich, dass sich das Drahtgestricke vollumfänglich um das Leitungselement herum erstreckt.In the course of another development, it may be provided that the wire knit of the conduit element surrounds at least one axial and / or one circumferential section of the conduit element. The knitted fabric therefore does not have to extend completely in the axial direction over the duct element. Furthermore, it is also not necessary because of the selected point-wise cohesive knit connection that the knitted fabric extends completely around the conduit element.
Eine besonders vorteilhafte Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Gestrickeanbindung sieht vor, dass die stoffschlüssigen Anbindungspunkte mittels einer Rollennahtschweißmaschine erzeugt werden bzw. wurden. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang ein elektrisches Potential an dem flexiblen Leitungselement (Balg) angelegt werden. Anschließend wird das auf dem Balg anliegende Gestricke von außen mittels kreisförmiger Elektroden kontaktiert, wobei die Elektroden vorteilhafterweise breiter als die einzelnen Balgwellen sind. Anschließend erfolgt eine Verschweißung mittels Lichtbogen/Wärme, wobei die Schweißpunkte – wie beschrieben – vorzugsweise an erhabenen Stellen des Gestrickes lokalisiert sind. Auf diese Weise ergibt sich keine durchgängige Naht, sondern nur der bereits angesprochene punktweise stoffschlüssige Kontakt zwischen Gestricke und Balg, vorzugsweise auf einem Wellenberg des flexiblen Leitungselements.A particularly advantageous further development of the knitted fabric connection according to the invention provides that the cohesive connection points are or were produced by means of a roll seam welding machine. For example, in this connection, an electrical potential can be applied to the flexible conducting element (bellows). Subsequently, the knitted fabric applied to the bellows is contacted from outside by means of circular electrodes, the electrodes advantageously being wider than the individual bellows shafts. Subsequently, a welding by means of arc / heat, wherein the welding points - as described - are preferably located at raised points of the fabric. In this way, there is no continuous seam, but only the already mentioned point-wise cohesive contact between knitted fabric and bellows, preferably on a crest of the flexible conduit member.
Entsprechend sieht eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gestrickeanbindung vor, dass es sich bei dem Leitungselement um ein flexibles Leitungselement handelt, vorzugsweise um einen Ringwellschlauch oder einem Balg.Accordingly, another development of the knit connection according to the invention provides that the line element is a flexible line element, preferably a corrugated hose or a bellows.
Eine wieder andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gestrickeanbindung sieht vor, dass das Drahtgestricke bezogen auf eine axiale Richtung des Leitungselements an mehreren Stellen punktweise stoffschlüssig auf der Außenumfangsfläche des Leitungselements festgelegt ist. Vorteilhafterweise kann das Drahtgestricke in diesem Zusammenhang in wenigstens einem Endbereich des Leitungselements festgelegt sein. Besonders bevorzugt ist die Festlegung in den beiden End bereichen des Leitungselements.Yet another development of the knitted fabric connection according to the invention provides that the wire knitted fabric is fixed point-wise cohesively on the outer peripheral surface of the pipe element in several places relative to an axial direction of the pipe element. Advantageously, the wire knit can be fixed in this context in at least one end region of the conduit element. Particularly preferred is the definition in the two end areas of the conduit element.
Es besteht jedoch im Rahmen einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch die Möglichkeit, das Drahtgestricke bezogen auf eine axiale Richtung des Leitungselements nur an einer Stelle punktweise stoffschlüssig auf der Außenumfangsfläche des Leitungselements festzulegen. Vorzugsweise kann diese eine Stelle etwa mittig bezogen auf eine Längserstreckung des Leitungselements angeordnet sein. Allerdings ist die Erfindung keinesfalls auf eine solche mittige Anordnung der Befestigungsstelle beschränkt. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl von axialen Befestigungsstellen in beliebiger axialer Position auf dem Leitungselement vorgesehen sein.However, in the context of another development of the invention, it is also possible to fix the wire knitted fabric material-lockingly on the outer circumferential surface of the duct element at one point in a point-related manner with respect to an axial direction of the duct element. Preferably, this one point can be arranged approximately centrally with respect to a longitudinal extension of the conduit element. However, the invention is by no means limited to such a central arrangement of the attachment point. In principle, any number of axial attachment points can be provided in any axial position on the conduit element.
Wieder eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gestrickeanordnung sieht vor, dass das Drahtgestricke im Bereich eines Wellenbergs, insbesondere einer Vorwelle des Leitungselements festgelegt ist, worauf bereits hingewiesen wurde. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass das Drahtgestricke im Bereich des zweiten Wellenbergs gerechnet vom Ende des Leitungselements festgelegt ist.Yet another development of the knitted fabric arrangement according to the invention provides that the knitted fabric is fixed in the region of a wave crest, in particular a pre-wave of the pipe element, as has already been pointed out. Another embodiment provides that the wire mesh is set in the region of the second wave crest calculated from the end of the line element.
Wieder eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gestrickeanordnung sieht vor, dass das Drahtgestricke in Umfangsrichtung vollständig punktweise festgelegt Hiermit ist nicht gemeint, dass eine in Umfangsrichtung durchgängige Schweißnaht bzw. Anbindung ausgebildet ist. Vielmehr ist hiermit gemeint, dass das Drahtgestricke in Umfangsrichtung an allen möglichen punktförmigen Verbindungsstellen mit dem Leitungselement verbunden ist, vorzugsweise an allen in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden erhabenen Gestrickestellen, worauf bereits hingewiesen wurde.Yet another development of the knitted fabric arrangement according to the invention provides that the knitted fabric is completely pointwise fixed in the circumferential direction. This does not mean that a weld seam or connection that runs through in the circumferential direction is formed. Rather, it is hereby meant that the wire knit is connected in the circumferential direction at all possible punctiform connection points with the line element, preferably at all in the circumferential direction successive raised knitting points, which has already been pointed out.
Noch eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Gestrickeanordnung kann vorsehen, dass das Drahtgestricke in Umfangsrichtung teilumfänglich punktweise festgelegt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die punktweise Gestrickeanbindung nur über einen Teil des Umfangs vorzunehmen, beispielsweise über einen Umfangsbereich von 30°, 60°, 90°, ... Es ist auch möglich, die Anbindung über mehrere getrennte Teilumfangsbereiche vorzunehmen. Diese Teilumfangsbereiche können an einer gemeinsamen axialen Position bezogen auf das Leitungselement angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, die getrennten Teilumfangsbereiche jeweils an unterschiedlichen axialen Positionen des Leitungselements vorzusehen. Dabei können die genannten Teilumfangsbereiche für verschiedene axiale Positionen bezüglich des Leitungselements in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. In diesem Zusammenhang ist auch eine zumindest teilweise überlappende Teilanordnung der Teilumfangsbereiche möglich.Yet another development of the knitted fabric arrangement according to the invention can provide that the knitted fabric is fixed pointwise in the circumferential direction partially. In this way, it is possible to make the pointwise knit connection only over part of the circumference, for example over a circumferential range of 30 °, 60 °, 90 °, ... It is also possible to make the connection over several separate partial circumferential areas. These partial circumferential areas can be arranged at a common axial position relative to the conduit element. However, it is also possible to provide the separate partial circumferential regions in each case at different axial positions of the conduit element. In this case, the said partial circumferential regions can be arranged offset in the circumferential direction for different axial positions with respect to the conduit element. In this context, an at least partially overlapping partial arrangement of the partial circumferential areas is possible.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Entkoppelelements sieht vor, dass wenigstens ein Endabschnitt des Drahtgestrickes außerhalb der stoffschlüssigen Anbindung in einem Wellental des flexiblen Leitungselements aufgenommen ist, vorzugsweise dem ersten Wellental gerechnet vom Ende des Leitungselements. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „außerhalb der stoffschlüssigen Anbindung”, dass hier von einem Endabschnitt des Drahtgestrickes die Rede ist, der ein freies Ende des Drahtgestrickes jenseits der erwähnten stoffschlüssigen Anbindung bildet.A refinement of the decoupling element according to the invention provides that at least one end section of the wire mesh is received outside the integral connection in a trough of the flexible conduit element, preferably the first trough calculated from the end of the conduit element. In this context, the term "outside the cohesive connection" means that there is talk here of an end portion of the wire mesh, which forms a free end of the wire mesh beyond the material-bonded connection mentioned.
Durch die erfindungsgemäße Vermeidung des angesprochenen Luftspalts besteht ein geringeres Potential zur Ansammlung von korrosiven Medien zwischen Balgbord und Hülse. Außerdem lassen sich aufgrund der vermiedenen Gestrickeumlenkung die Spannungen im Gestricke und die Abwinkelung der Drähte minimieren, was zu einer verlängerten Lebensdauer des gesamten Bauteils beiträgt. Zudem führt der Verzicht auf Endhülsen oder ringartige Elemente zur Gestrickefestlegung zu einer Gewichts- und Kostenreduktion.By avoiding the mentioned air gap according to the invention, there is less potential for the accumulation of corrosive media between the bellows board and the sleeve. In addition, due to the avoided Gestrickeumlenkung the stresses in the knitted fabric and the bending of the wires can be minimized, which contributes to an extended life of the entire component. In addition, the absence of end sleeves or ring-like elements for knit design leads to a weight and cost reduction.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
Gemnäß der Darstellung in
Wie bereits im einleitenden Teil der Beschreibung erläutert wurde, bedeutet „umlaufend” in diesem Zusammenhang nicht, dass die Anbindung als in Umfangsrichtung durchgehende Schweißnaht ausgebildet wäre. Vielmehr handelt es sich um eine punktweise Schweißanbindung, wie sie in
Die Gestrickeanbindung erfolgt über einzelne stoffschlüssige Verbindungspunkte, vorzugsweise Schweißpunkte, die in
Gemäß der Darstellung in
Falls das Entkoppelelement
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Effective date: 20140403 |
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