DE2111321B2 - Rohrverbindung - Google Patents
RohrverbindungInfo
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
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- F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
- F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung, bei der ein fester Flansch mit einem losen Flansch zusammengespannt
ist und beide Flansche miteinander eine kugelkalottenförmige Ausnehmung bilden, in der
ein Dichtungskörper aus wärmebeständigem Werkstoff angeordnet ist, der eine entsprechende kugelförmige
Oberfläche aufweist und unter dem Druck der Zusammenspannkraft
der Flansche steht.
Eine solche Rohrverbindung ist beispielsweise durch die belgische Patentschrift 658 926 bekanntgeworden.
Es handelt sich dabei um die Rohrverbindung von Flüssigkeitsleitungen,
die insbesondere zu Kühlzwecken in Walzwerken dienen. Die dem Gegenstand der belgischen
Patentschrift zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine gelenkige Rohrverbindung zu schaffen, die
hohen Flüssigkeitsdrücken standhält.
Bei der vorliegenden Erfindung ist jedoch demge- &°
genübcr an eine Rohrverbindung zwischen Auspuffkrümmer und Auspuffleitung von Brennkraftmaschinen
gedacht. Hierbei sind völlig andere Probleme als bei Kühlrohren, wie sie Gegenstand der belgischen Patentschrift
658 926 sind, zu berücksichtigen. 6S
Bei Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen ist es allgemein üblich, die Auspuffleitung an den Auspuffkrümmer
anzuflanschen. Dadurch wird eine verhältnismäßig starre Verbindung geschaffen, deren einziges
SastSches Element ein Dichtungsrmg ist. der allerdings
durch die gegenseitige Verspannung der Flansche derart zusammengepreßt wird, daß kaum noch von einer
Ss Sn Sng gesprochen werden kann. Die beschriebenen Maßnahmen haben zur Folge daß -durch unvermeidbare Herstellungsungenau.gkeiten bedingt - die Motoren in der Aufhängung verspannt
werden, was sich im Fahrbetrieb zumindest als listiges
Geräusch äußert. In den meisten Fällen treten jedoch
darüber hinaus durch die ständen Erschütterungen
des elastisch gelagerten Motors Beschädigungen an der in Rede stehenden Rohrverbindung auf, die zu Undichtigkeiten derselben führen.
Wie aus der deutschen Gebrauchsmusterschnft 1 472 187 ersichtlich, hat man bereits vor längerer Zeit
versucht dem geschilderten Mißstand abzuhelfen. Der in der Gebrauchsmusterschnft geoffenbarte Losung
weg zeichnet sich im wesentlichen durch trichterfornnge
Ausnehmungen bzw. Ausstülpungen in den zu verbindenden Rohteilen aus, zwischen denen ein Dich
tungsring eingeklemmt war. Leider hat d.ese bekannte Lösung wie auch weitere Lösungsversuche, die bei
spielsweise in der deutschen Gebrauchsmusterschnft 1634 733 sowie in der deutschen Patentschrift
1 005 319 ihren Niederschlag gefunden haben, nicht /u
befriedigenden Ergebnissen geführt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein,·
Rohrverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen die bei gleichbleibender voll wirksamer Dichtfunk
tion einen selbsttätigen Ausgleich der Herstellungs;ingenauigkeiten
erlaubt und damit die Nachteile bekannter Verbindungen von Auspuffkrümmer und -leitung
vermeidet.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der be, gischen Patentschrift 658 926 nicht als gelöst gelten.
Die Anforderungen hinsichtlich Dichtheit der Rohrver
bindung brauchen dort nämlich nicht so hoch zu sein wie bei Abgasleitungssystemen von Verbrennungsmaschinen,
bei denen die Rohrverbindung gasdicht sein muß. obwohl sie ständig hohen Temperaturunterschieden
und Vibrationen ausgesetzt ist. Auch eine Schwenkbarkeit der Rohrverbindung wie beim Gegenstand
der belgischen Patentschrift ist bei Abgasleitungssystemen von Verbrennungsmaschinen nicht erwünscht.
Nach dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird die oben angegebene, dieser zugrunde liegenden
Aufgabe bei einer Rohrverbindung der eingangs bezeichneten Art dagegen dadurch gelöst, daß in
bekannter Weise der Dichtungskörper nachgiebig ausgebildet, der feste Flansch dem Auspuffkrümmer und
der lose Flansch der Auspuffleitung einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen, zugeordnet
ist.
Durch die erfindungsgemäße nachgiebige Ausbildung
des Dichlungskörpers wird nicht nur eine Verspannung der beiden Rohrenden nach beliebiger Ausrichtung
derselben erlaubt, sondern auch ein axialer Ausgleich von Herstellungsungenauigkeiten ermöglicht.
Es ist somit ohne jegliche Beeinträchtigung der Dichtfunktion eine gute Anpassung der Auspuffleitung
an den Auspuffkrümmer ohne Rücksicht auf Herstellungstoleranzen möglich, wodurch ein unverspannter
Einbau des Motors gewährleistet und damit unter anderem eine starke Geräuschquelle beseitigt wird.
Ein weiteres Merkmal, das der praktischen Verwirklichung des oben angegebenen Grundgedankens der
2 ill
Erfindung dient, zeichnet sich dadurch aus, daß die
Nachgiebigkeit des Dichtungskörpers durch eine oder mehrere innen ausgebildete Ringkerben erreicht wird.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Nachgiebigkeit des Dichtungskörpers dadurch
erreicht, daß er aus einer Blechmanschette mit nach innen umgebördelten freien Enden besteht.
Es hat sich nun gezeigt, daß der oben geschilderte
Mißstand, nämlich die Verspannung der Motoren in ihrer Aufhängung infolge der bekannten unelastischen
Verbindung Auspuffkrümmer—Auspuffleitung, in besonders starkem Ausmaß bei Hochleistungsmotoren
auftritt, bei denen der Auspuffkrümmer in der Regel zwei Auslässe aufweist und die sich daran anschließende Auspuffleitung als sogenannte Hose ausgebildet ist;
d- h. zwei Leitungen vereinigen sich jeweils zu einer
einzigen Auspuffleitung. Eine Ausführungsform der Erfindung, weiche für diesen speziellen Fall besonders geeignet
ist, zeichnet sich dadurch aus, daß die Teile des riosenförmigen Auspuffleitungsend^s je einen eigenen
Anschlußflansch aufweisen.
Bei Moloren, z. B. Vier-Zylinder-Motoren, bei denen
zwei Auspuffkrümmer vorgesehen sind, die sich ebenfalls hosenartig vereinigen und in einem gemeinsamen
Flansch auslaufen, ist es indessen zweckmäßiger, wenn der Anschlußflansch des hosenförmigen Auspuffleilungsendes
ebenfalls einteilig ausgebildet ist.
Die Erfindung ist nun an Hand von Ausrührungsbeispielen in der Zeichnung und der nachstehenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemä Ben Rohrverbindung im Längsschnitt,
F i g. 2 ebenfalls im Längsschnitt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rohrverbindung.
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der erfin- i;
dungsgemäßen elastischen Dichtung im teilweisen Längsschnitt,
F i g. 4 ine Verbindung Auspuffkrümmer—Auspuffleitung
für einen Vier-Zylinder-Hochleistungsmotor Und
F i g. 5 eine Verbindung Auspuffkrümmer — Auspuffleitung für einen Sechs-Zylinder-Hochleistungsmotor.
Nach F i g. 1 ist der Anschlußteil eines Auspuffkrümmers eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors mit 10
und die damit verbundene Auspuffleitung mit M bezeichnet.
Die Verbindung der Teile 10, 11 erfolgt durch Flansche 12, 13, die mittels Schrauben 14, 15 gegenein-
«nder verspannt sind. Der Flansch 13 weis! zu diesem
Zweck Durchgangsbohrungen 16, 17 für die Schrauben 14, 15 auf. wohingegen der Gegenflansch 12 mit Ge-Ivindebohrungen
18, 19 vorsehen ist.
Beide Flansche 12, 13 sind innen kugelförmig ausge (flreht (Pos. 20, 21) und bilden zusammen eine kugelkalottenförmige
Ausnehmung. In dieser Ausnehmung 20,
21 ist ein entsprechend kugelförmig ausgebildeter ela
Itischer Metalldiehtungskörper 22 angeordnet, der die
Auspuffleitung 11 innen dichtend umschließt. Die Auspuffleitung 11 ragt dabei in die kugelkalottenförmige
Ausnehmung 20 des Auspuffkrümmers 10 hinein.
Zur Erhöhung der Elastizität ist der Dichtungskörper
22 innen mit einer Ringkerbe 23 versehen. Den gleichen Zweck erfüllen die drei Ringkerben 24, 25, 26 in
der AusführungEform eines Dichtungskörpers 27 nach F ig. 3.
Wie aus F i g. I ersichtlich, wird durch Verspannung
der Flansche 12, 13 gegeneinander nicht nur die mechanische Verbindung der Rohrteile 10, 11 hergestellt, sondern
gleichzeitig auch eine dichtende Verbindung derselben bewirkt. Zu diesem Zweck isrder Flansch 13 als
separates Bauteil und axial beweglich gegenüber der Auspuffleitung 11 ausgebildet. Der Gegenflansch 12 dagegen
ist an dem Auspuffkrümmer t0 in üblicher Weise angegossen. Werden nun die beiden Flansche 12,13 gegeneinander
verspannt, so erfolgt durch die radiale Druckkomponente der Schraubverspannung einerseits
eine Abdichtung der Flächen 28,21 gegeneinander, andererseits
wird der Dichtungskörper 22 durch die axiale Druckkomponente in den Ringspalt zwischen den
Flächen 29, 20 hineingedrückt, so daß auch diese Flächen gegeneinander abgedichtet sind.
Wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen, erlaubt die kugelige Form des Dichtungskörpers 22 bzw. der
Ausnehmungen 20,21 innerhalb gewisser Grenzen eine beliebige Winkelstellung der Rohrteile 10, 11 zueinander.
(Der betreffende Winkel ist in F i g. 1 zwischen den Mittelachsen 30,31 der Rohrteile 10,11 angedeutet und
mit λ bezeichnet.) Durch dies~ Winkelbeweglichkeit
der Teile 10, 11 können vor der Verspannung der Flansche
12, 13 Herstellungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, ohne daß eine Beeinträchtigung der Dichtfunktior
zu befürchten wäre.
D.c Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich
von derjenigen nach F i g. 1 im wesentlichen nur durch die Ausbildung des hier mit 32 bezeichneten elastischen
Dichtungskörpers. Die übrigen T«*ile sind daher entsprechend
den vergleichbaren Teilen nach F i g. I bezeichnet, wobei die Bezugszeichen durch »a« ergänzt
werden. Der Dichtungskörper 32 ist als geprägte Blechmanschettc ausgebildet, deren freie Enden 33, 34
nach innen umgebördelt sind. Auf diese Weise ist ebenfalls eine gute Elastizität des Dichtungskörpers 32 gewährleistet.
Nach F i g. 4 ist der Auspuffkrümmer einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine
mit 35 bezeichne; und seine beiden Auslässe mit 36, 37. Die beiden Auslässe 36, 37
'aufen in einem gemeinsamen Flansch 38 aus, der durch schematisch angedeutete Schrauben 39, 40, 41 mit
einem Gegenflansch 42 verbunden ist. Der Gegenflansch 42 ist einer Auspuffleitung 43 zugeordnet. Die
Auspuffleitung 43 schließt sich an den Auslässen 36, 37 mit je einem Leitungsstutzen 44 bzw. 45 an, die sich in
rückwärtiger Richtung hosenartig zu einer gemeinsamen Leitung 46 vereinigen. Die Auspuffleitung 44, 45,
46 ist gegenüber der Ebene der Flansche 38, 42 seitlich abgebogen (in F i g. 4 nach links) ausgebildet, wobei
sich zwischen einer zu dieser Ebene parallelen, strichpunktiert angedeuteten Ebene 47 und der Auspuffleitu.ig
46 ein Winkel ä bildet.
Dei der Ausführungsform nach F i g. 5 handelt es sich
um eine Verbindung Auspuffkrümmer —Auspuffleitung für einen Sechs-Zylinder-Verbrennungsmotor. Der
Auspuffkrümmer ist mit 48 bezeichnet. Er besteht aus zwei Auslaßp?iren 49. 50, die sich in je zwei Auslässe
51, 52 und 53, 54 aufteilen. Je ein Auslaßpaar 49 bzw. 50 hat einen Flansch 55 bzw. 56 gemeinsam, an den sich
jeweils ein Gegenflansch 57 bzw. 58 der Auspuffanlage 59 anschließt. Flansch und Gegenflans'jh 55,57 bzw. 56,
58 sind dabei jeweils durch zwei Schrauben 60,61 bzw. 62, 63 gegeneinander verspannt. Die Auspuffanlage 59
ist wiederum hosenartig ausgebildet, wobei es aus zwei Leitungsstutzen 64, 65 besteht, die sich zu einer gemeinsamen
Auspuffleitung 66 vereinigen. Auch hier ist die Auspuffanlage entsprechend der Ausführungsform
nach F i g. 4 seitlich abgebogen ausgebildet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Rohrverbindung, bei der ein fester Flansch mit
einem losen Flansch ziisammengespannt ist und beide Flansche miteinander eine kugelkalottenförmige
Ausnehmung bilden, in der ein Dichtungskörper aus wärmebeständigem Werkstoff angeordnet ist, der
eine entsprechende kugelförmige Oberfläche aufweist und unter dem Druck der Zusammenspann- to
kraft der Flansche steht, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise der Dichtungskörper (22,27,32) nachgiebig ausgebildet, der
feste Flansch (12, 12a) dem Auspuffkrümmer und der lose Flansch (13,13a) der Auspuffleitung einer
Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeu gen, zugeordnet ist.
2. Rohrverhindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nachgiebigkeit des Dichtungskörpers (22, 27) durch eine (23) oder mehrere
(24 25, 2β^ innen ausgebildete Rin^kerben erreicht
wird (F i g. 1 bzw. 3).
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit des Dichtungskörpers
(32) dadurch erreicht wird, daß er aus einer Blechmanschelte mit nach innen umgebördelten
freien Enden (33,34) besteht (Fig. 4).
4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche I bis 3 für eineii Auspuffkrümmer mit mehreren Auslässen
und ein an diese anschließendes hosenförmiges Auspuffltitungsendä, dadurch gekennzeichnet,
daß dessen Anschlußflansch (47" einteilig ausgebildet ist (F i g. 4).
5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für einen Auspuffkrümmer mit mehreren Auslassen
und eine an diese anschließendes hosenförmiges Auspuffleitungsende. dadurch gekennzeichnet,
daß dessen Teile (64, 65) je einen Anschlußflansch (57 bzw. 58) aufweisen (F i g. 5).
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Priority Applications (1)
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DE19712111321 DE2111321B2 (de) | 1971-03-10 | 1971-03-10 | Rohrverbindung |
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DE2111321A1 DE2111321A1 (de) | 1972-09-21 |
DE2111321B2 true DE2111321B2 (de) | 1974-10-10 |
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ID=5801002
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Families Citing this family (4)
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DE3546461A1 (de) * | 1985-08-17 | 1987-02-26 | Daimler Benz Ag | Anordnung einer aus einem russfilter und einem abgasturbolader bestehenden einheit im abgassystem einer brennkraftmaschine |
DE3917870A1 (de) * | 1989-06-01 | 1990-12-06 | Stihl Maschf Andreas | Stahlblechdichtung fuer einen schalldaempfer |
US5683119A (en) * | 1996-09-10 | 1997-11-04 | Metex Corporation | Pipe joint and seal therefor |
DE102013016235A1 (de) * | 2013-10-01 | 2015-04-02 | Deutz Aktiengesellschaft | Abgasanlage für Dieselfahrzeuge |
-
1971
- 1971-03-10 DE DE19712111321 patent/DE2111321B2/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2111321A1 (de) | 1972-09-21 |
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