DE4224317C1

DE4224317C1 - Einrichtung zur Befestigung eines Gasführungskanals innerhalb eines Gehäuses einer Abgasleitung

Info

Publication number: DE4224317C1
Application number: DE19924224317
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schley
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Schley Friedrich Dipl-Ing 88045 Friedrichshaf
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2012-07-24

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Befestigung eines Gasführungskanals innerhalb eines Gehäuses einer Abgasleitung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Bei einer solchen Abgasleitung ist der Gasführungskanal durch einen Luftspalt gegenüber dem meist wassergekühlten Gehäuse isoliert. Wegen der im Betrieb auftretenden großen Temperaturdifferenz zwischen Gasführungskanal und Gehäuse, ist die betriebssichere Befestigung des Gasführungskanals innerhalb des Gehäuses ein kritisches Konstruktionsdetail.

Eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE 39 00 830 C1 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung wird der Gasführungskanal über in Längsrichtung verlaufende radiale Stege an seiner Außenkontur mittels Schraubung an einem Gehäusevorsprung befestigt. Durch eine solche Befestigung können betriebsgefährdende Wärmespannungen und Schwingungen auftreten.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, eine Einrichtung zur Befestigung eines Gasführungskanals innerhalb eines Gehäuses einer Abgasleitung zu schaffen, mit der eine beanspruchungsgerechte Befestigung des Gasführungskanals in wirtschaftlicher Weise realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der heißgehende Gasführungskanal durch die nachgiebige Halterung in den Gabelfederleisten von betriebsgefährdenden Zwangskräften, die aus Wärmedehnungen und Schwingungserregung resultieren können, freigehalten wird, daß eine kostengünstige Herstellbarkeit der Einrichtung gewährleistet ist und daß die Einrichtung in allen Ausführungsformen einfach montierbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Querschnitt einer Abgasleitung mit ungeteiltem Gehäuse und einem aus vier Schalen gebildeten Gasführungskanal;

Fig. 2 Vergrößerte Darstellung einer Gabelfederleiste im Querschnitt;

Fig. 3 Querschnitt einer Abgasleitung mit geteiltem Gehäuse und einem aus Halbschalen gebildeten Gasführungskanal;

Fig. 4 Querschnitt einer Abgasleitung mit geteiltem Gehäuse und einem einteiligen Gasführungskanal mit geschweißten Stegen;

Fig. 5 Detail eines Gasführungskanals mit einem als Quetschfalte ausgebildeten Steg.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines wassergekühlten, rohrartigen Gehäuses 11 einer an einer Brennkraftmaschine 22 befestigten Abgasleitung mit einem aus vier Schalenteilen 13, 14, 15, 16 zusammengesetzten Gasführungskanal 12. Die Ränder der Schalenteile 13, 14, 15, 16 sind radial auswärts umgebogen. Die Ränder benachbarter Schalenteile bilden aneinander anliegend im zusammengefügten Zustand des Gasführungskanals 12 achsparallel verlaufende Stege, die durch vier Gabelfederleisten 17 nachgiebig zusammengehalten werden. Die Gabelfederleisten 17 werden ihrerseits unter Vorspannung in achsparallel an der Innenwand des Gehäuses 11 verlaufenden Nuten 18 gehalten.

Das Gehäuse 11 besitzt Abgaseintrittsöffnungen 21, die mit den Abgaskanälen 20 der zugehörigen Zylinder der Brennkraftmaschine 22 korrespondieren. In jeder Abgaseintrittsöffnung 21 des Gehäuses 11 ist ein Stutzen 24 angeordnet, der jeweils in eine Öffnung 23 des Gasführungskanals 12 hineinragt. Im Bereich der Öffnungen 23 sind die Ränder der Schalenteile 15, 16, die Nuten 18 und die zugehörige Gabelfederleiste 17 unterbrochen.

Eine Gabelfederleiste 17 besteht aus einem hochwärmebeständigen Blechstreifen, dessen symmetrisch gegenläufig, rohrförmig eingerollten Längsränder zwischen sich eine einen Steg des Gasführungskanals 12 unter Vorspannung aufnehmende Rille bilden. Die beiden rohrförmigen Hohlräume der Gabelfederleiste 17 sind mit einem wärmebeständigen, elastischen Material 19 teilweise ausgefüllt, das im Betrieb eine Dämpfung der Gabelfederleisten 17 durch elastische Verformung bewirkt.

Zur Montage des Gasführungskanals 12 werden die Gabelfederleisten 17, die geringfügig breiter als die Nuten 18 sind, mit ihrem ebenen Rücken voran in die Nuten 18 des Gehäuses 11 hineingedrückt. Die vier Schalenteile 13, 14, 15, 16 werden dann auf einen Montagehilfsring gesteckt, der die vier Schalenteile 13, 14, 15, 16 in der Einbaulage fixiert. Der Montagehilfsring besitzt keilförmig auslaufende, mit Stegen des Gasführungskanals 12 korrespondierende Rippen, die die Rillen der Gabelfederleisten 17 beim Einpressen des Gasführungskanals 12 in das rohrartige Gehäuse 11 elastisch auf die Dicke der Stege aufweiten.

Bei der durch die Abgaseintrittsöffnungen 21 unterbrochenen Nut 18 werden entsprechende Abschnitte von Gabelfederleisten 17 eingesetzt, wobei während des Einschiebevorganges des Gasführungskanals 12 hilfsweise Distanzdruckstücke in die Abgaseintrittsöffnungen 21 eingelegt werden, die ein Verrutschen der Gabelfederleistenabschnitte bei der Montage verhindern.

Um die radiale Wärmedehnung des Gasführungskanals 12 im Betrieb auffangen zu können, füllen die Stege des Gasführungskanals 12 im montierten Zustand die Rillentiefe der Gabelfederleisten 17 nicht ganz aus.

Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 und 4 zeigen je eine Einrichtung zur Befestigung eines Gasführungskanals 32, 42 in einem teilbaren Gehäuse 31, 41. Die Nuten zur Aufnahme von Gabelfederleisten 17 sind dabei in Form von im Querschnitt Y-förmigen Gabelfederleistenträgern 33, 43 ausgebildet, die am Gehäuse 31, 41 durch Schrauben befestigt sind.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht der Gasführungskanal 32 aus zwei Halbschalen 34, 35, deren aufeinanderliegende Ränderpaare zwei etwa gegenüberliegende Stege bilden, die in Gabelfederleisten 17 gehalten werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt einen einteiligen, rohrförmigen Gasführungskanal 42, bei dem am Außenumfang etwa diametral gegenüberliegende Blechstreifen als Stege 44 durch Schweißen befestigt sind. Die Halterung des Gasführungskanals 42 erfolgt auch hier durch Gabelfederleisten 17, die mittels Gabelfederleistenträgern 43 im Gehäuse 41 befestigt sind.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie bei einem aus einem Blechzuschnitt hergestellten Gasführungskanal 12, 32, 42 die Stege 25 durch radiale Längsfalten ausbildbar sind. Die Längsnaht des fertig gebogenen Blechzuschnitts ist dann vorzugsweise einem der Stege zugeordnet.

Claims

1. Einrichtung zur Befestigung eines Gasführungskanals innerhalb eines Gehäuses einer Abgasleitung für eine Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine, wobei der Gasführungskanal (12, 32, 42) auf der Außenkontur ausgebildete, in Längsrichtung verlaufende, radiale Stege aufweist und im Gehäuse (11, 31, 41) die Stege aufnehmende Halterungen des Gasführungskanals (12, 32, 42) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen elastisch als Gabelfederleisten (17) ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gabelfederleiste (17) aus einem Materialstreifen mit gegenläufig, etwa rohrförmig eingerollten Längsrändern besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den eingerollten Längsrändern gebildeten beiden rohrförmigen Hohlräume einer Gabelfederleiste (17) mit einem wärmebeständigen, elastischen Material (19) wenigstens teilweise ausgefüllt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (11, 31, 41) die Gabelfederleisten (17) aufnehmende Nuten (18) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (18) bei einem geteilten Gehäuse (31, 41) in Form von im Gehäuse (31, 41) zu befestigenden Gabelfederleistenträgern (33, 43) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus Schalenteilen (13, 14, 15, 16 und 34, 35) zusammengesetzten Gasführungskanal (12) die Stege von den aufgebogenen, aneinander anliegenden Rändern benachbarter Schalenteile gebildet werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege durch radiale Längsfalten (25) des Gasführungskanals (12, 32, 42) gebildet werden.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ungeteilten Gasführungskanal (42) die Stege radial ausgerichtete, durch Schweißen befestigte Blechstreifen sind.