ITMI941054A1

ITMI941054A1 - Dispositivo per il collegamento flessibile di tubi in condotti dei gas di scarico di autoveicoli

Info

Publication number: ITMI941054A1
Application number: IT001054A
Authority: IT
Inventors: Wieland Holzhausen
Original assignee: Iwk Regler Kompensatoren
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1995-11-24
Also published as: JPH0749028A; FR2705756B1; JP3672589B2; IT1269832B; DE4317334C1; KR100307129B1; GB2278414A; US5482330A; FR2705756A1; ITMI941054A0; GB9409308D0; BR9402061A; GB2278414B; DE4317334C2

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO PER IL COLLEGAMENTO FLESSIBILE DI TUBI IN CONDOTTI DEI GAS DI SCARICO DI AUTOVEICOLI"

DESCRIZIONE - L'invenzione riguarda un dispositivo per il collegamento flessibile di tubi, in particolare in condotti dei gas di scarico di autoveicoli, con estremità di tubo collegate da un elemento di tubazione flessibile, come un soffietto metallico, le estremità di tubo essendo collegate con elementi di reazione diversi di cuscini ammortizzatori di filo metallico pressato, disposti in almeno un contenitore.

I dispositivi del tipo noto per il collegamento di tubi, in particolare in condotti dei gas di scarico di autoveicoli, con cuscini ammortizzatori di filo metallico pressato disposti in contenitori, sono noti da DE-A-33 21 382 o da EP-A-208 128.

Elementi di reazione previsti su entrambi i lati frontali del contenitore alloggiale il cuscino ammortizzatore sono collegati con la stessa estremità di raccordo del dispositivo per il collegamento flessibile dei tubi, ossia di un elemento di disaccoppiamento, mentre all'altra estremità è collegato un elemento di reazione, che si impegna circa centralmente fra due cuscini disposti l'uno dietro l'altro in direzione assiale oppure invece in una cavità radiale di un singolo cuscino.

È stato fondamentalmente dimostrato che nei dispositivi ed elementi di disaccoppiamento noti i cuscini ammortizzatori lavorano soltanto con una parte molto piccola del loro volume, e precisamente là dove le forze vengono direttamente convogliate. La maggior parte del volume rimane inattiva. Ciò significa, in altri termini, che i cuscini sono stati sovradimensionati, il che era necessario in particolare a causa deH'impegnamento centrale dell'elemento di reazione collegato con una estremità di raccordo. Inoltre i cuscini, per il fatto che i contenitori non possono essere completamente chiusi, sono soggetti ad influenze corrosive, sia internamente al percorso della corrente dei gas di scarico caldi, sia, esternamente al percorso della corrente, la polvere, umidità e sali. Si è inoltre constatato che particolarmente la parte del cuscino che nelle condizioni di funzionamento normali non lavora o lavora poco si indurisce o si incrosta, per cui le proprietà dinamiche esistenti da nuovo si alterano pregiudizievolmente.

Per effetto del sovradimensionamento i dispositivi finora noti per lo smorzamento e gli elementi di disaccoppiamento erano inoltre ingombranti, sia in direzione radiale che assiale.

È quindi scopo dell'invenzione impedire gli inconvenienti sopra citati.

Secondo l'invenzione lo scopo proposto viene raggiunto, in un dispositivo del tipo sopra citato, per il fatto che tratti di parete frontali del contenitore disposti gli uni accanto agli altri sono mobili fra loro come elementi di reazione dei cuscini ammortizzatori.

Le metà di contenitore e in particolare i tratti di parete del contenitore non sono quindi direttamente a contatto tra loro; al contrario, fra le metà di contenitore e i tratti di parete sono previste intercapedini e interspazi. Tratti di parete del contenitore frontali esterni disposti l'uno accanto all'altro, ciascuno su un lato del cuscino ammortizzatore, sono quindi mobili gli uni rispetto agli altri, in particolare anche in direzione delle loro normali.

Per il fatto che entrambi gli elementi di reazione assiali per i cuscini ammortizzatori vengono disposti verso l'esterno, ossia nelle pareti di contenitore per il cuscino ammortizzatore, e sono elementi di reazione attivi gli uni contro gli altri per l'assorbimento con smorzamento sia di movimenti di trazione su entrambe le estremità di raccordo dell'elemento di disaccoppiamento, sia anche di movimenti che li premono gli uno contro gli altri, essendo previsti su ciascun lato frontale del cuscino tratti di parete da collegare gli uni accanto agli altri, in particolare in direzione circonferenziale, ciascuno alternativamente con l'una o con l'altra estremità di raccordo dell'elemento di disaccoppiamento, ed essendo quindi previsti tratti di parete mobili assialmente gli uni rispetto agli altri, si è potuto eliminare l'elemento di reazione previsto centralmente secondo la tecnica nota; in tal modo è stato possibile ridurre il volume del cuscino, massimamente di quella parte che finora era inattiva. Per esempio, rispetto alle forme di esecuzione con due cuscini disposti a entrambi i lati dell'elemento di reazione centrale, una può essere eliminato. Inoltre, il dispositivo secondo l'invenzione forma un componente dinamicamente più attivo. Accanto ai risparmi di materiale del cuscino, relativamente costoso, la forma di esecuzione secondo l'invenzione ha il vantaggio di essere molto compatta, particolarmente per quanto riguarda la lunghezza di ingombro anche degli elementi di disaccoppiamento, nei quali viene impiegato il dispositivo secondo l'invenzione. Ciò è importante, perché nei punti di montaggio particolarmente efficaci per gli elementi di disaccoppiamento non esiste molto spazio. Il grado di utilizzazione del dispositivo secondo l’invenzione è maggiore rispetto alla tecnica nota, e l'onerosità costruttiva è minore. Poiché i cuscini ammortizzatori stessi si possono ingarbugliare e quindi non sono singolarizzabili, per esempio mediante un trasportatore a scosse, sono posti limiti alla fabbricazione automatica degli elementi di disaccoppiamento e alla tecnica nota. Per contro, i dispositivi secondo l'invenzione possono venire prefabbricati come semplici unità (cassette) non complicate, e come tali possono venire trasportati oltre automaticamente e lavorati. I cuscini possono essere alimentati come matassa continua in modo di per sé noto e venire tagliati a misura per l'impiego nelle metà di contenitore, direttamente presso di esse, e i pezzi tagliati a misura possono venire inseriti automaticamente, per cui il problema della singolarizzazione dei cuscini non si pone nemmeno.

Anche se fondamentalmente può essere previsto che siano contrapposti fra loro tratti di parete collegati rigidamente tra loro, disposti su entrambi i lati frontali del contenitore, in cui tuttavia si manifestano forze di gravità e il movimento viene assorbito con smorzamento mediante scorrimento elastico dei materiali del cuscino, forme di esecuzione preferite prevedono che ad un tratto di parete sia contrapposto un tratto di parete mobile rispetto ad esso sull'altro lato frontale del contenitore, ed in particolare tratti di parete in particolare rigidamente collegati fra loro, disposti su entrambi i lati frontali del contenitore, si sovrappongano fra loro.

Fondamentalmente è previsto che in direzione assiale vi sia soltanto uno strato di cuscini. In forme di esecuzione speciali può però anche essere previsto che in direzione assiale siano predisposti più strati di cuscini senza elementi di reazione disposti fra di essi. Il dispositivo secondo l'invenzione può essere eseguito come singolo contenitore da disporre sul perimetro dell'elemento di disaccoppiamento. Esso può però anche essere eseguito anularmente. In tal caso, i cuscini ammortizzatori possono parimenti essere a forma anulare oppure anche essere eseguiti a forma di segmenti di anello, appoggiati con i loro lati frontali radiali gli uni agli altri oppure contro elementi di reazione appositamente previsti; in questo caso e nel caso di contenitori separati, previsti intorno al perimetro dei condotti dei gas di scarico, con cuscini ammortizzatori, i cuscini ammortizzatori verranno disposti in piani radiali, nei quali preferenzialmente si manifestano movimenti angolari fra le estremità del tubo.

Anche se fondamentalmente è previsto che i tratti di parete mobili gli uni rispetto agli altri siano eseguiti di uguale grandezza, in una forma di esecuzione preferita può essere previsto che i tratti di parete frontali, mobili gli uni rispetto agli altri, siano eseguiti di grandezza diversa, e in particolare l'intera superficie di un primo gruppi di tratti di parete collegati rispettivamente tra loro sia diversa dall'intera superficie del gruppo dei tratti di parete mobili rispetto ad essi ma parimenti collegati rigidamente fra loro. Il gruppo dei tratti di parete con superficie complessiva maggiore sarà quello che eventualmente deve sopportare presollecitazioni statiche, come il peso dell'impianto di scappamento.

In vista di movimenti angolari delle estremità di tubo degli elementi di disaccoppiamento, che sono provvisti di dispositivi secondo l'invenzione per lo smorzamento, e quindi di buona capacità di articolazione angolare, in una forma di esecuzione preferita è previsto che i tratti di parete siano eseguiti ricurvi, e in particolare che i tratti di parete siano eseguiti bombati.

Fondamentalmente, i cuscini possono essere inseriti senza sforzi nel contenitore del dispositivo secondo l'invenzione. In una forma di esecuzione preferita è però previsto che i cuscini ammortizzatori siano precaricati nei contenitori, per cui anche in presenza di regioni delle superfici frontali che si allontanano tra loro in certi determinati movimenti non si crei possibilmente alcuna intercapedine fra di essi ed i lati esterni contigui dei cuscini, ma i cuscini seguano il movimento dei tratti di parete.

Altre forme di esecuzione dell'invenzione prevedono che i cuscini ammortizzatori siano ricoperti da superfici di parete piene contrapposte fra loro, dalle quali si estendono tratti di parete frontali angolarmente a distanza circonferenziale relativa fra loro, i quali si impegnano rispettivamente gli uni negli altri, e che appendici si estendano oltre, ad angolo rispetto ai tratti di parete frontali, e in particolare anche le parti di parete del contenitore presentino nervature.

Altri vantaggi e caratteristiche dell'invenzione si desumono dalle rivendicazioni e dalla seguente descrizione, nella quale sono chiariti in dettaglio esempi di esecuzione dell'invenzione con riferimento al disegno. Mostrano:

Fig. 1 una sezione longitudinale e un dispositivo preferito secondo l'invenzione, con dispositivo ammortizzatore integrato, corrispondente a I-I di Fig. 2;

Fig. 2 una sezione corrispondentemente a II-II della Fig. 1;

Fig. 3 una vista corrispondente alla Fig. 2 per un'altra forma di esecuzione del dispositivo secondo l'invenzione;

Fig. 4 un'altra forma di esecuzione preferita del dispositivo secondo l'invenzione in sezione longitudinale;

Fig. 5 una sezione corrispondente alla Fig. 2 di un dispositivo ammortizzatore per un dispositivo secondo l'invenzione;

Fig. 6 un'altra forma di esecuzione di un dispositivo ammortizzatore del dispositivo secondo l'invenzione in una sezione analoga a quella della Fig. 5;

Fig. 7 rappresentazioni schematiche di forme di esecuzione delle parti di contenitore di un contenitore per l'elemento ammortizzatore.

Un dispositivo secondo l'invenzione 61 per il collegamento flessibile di tubi, particolarmente in condotti dei gas di scarico di autoveicoli, con un dispositivo integrato per Io smorzamento del movimento presenta in modo di per sé noto un'estremità di raccordo 31, un elemento di condotto flessibile o un soffietto 33, una parte di contenitore 34 che Io circonda, un'estremità di raccordo 32, il soffietto essendo disposto fra le estremità di raccordo 31, 32. Sul contenitore 34 cilindrico del soffietto è eseguita la parte di contenitore 4 e sull'estremità di raccordo 32 una parte di contenitore 6 del contenitore a cassetta con rispettivamente parete cilindrica 7 e tratti di parete frontali 8, 9 e parete cilindrica 16 e tratti di pareti frontali 17, 18.

L'elemento ammortizzatore 1 del dispositivo presenta fondamentalmente un contenitore 2 (Fig. 2), che preferibilmente ha una forma anulare, essendo disposti nel contenitore cuscini ammortizzatori 3, che, per forma anulare, sono costituiti da un cuscino anulare, oppure invece da più settori, che con i loro lati frontali orientati radialmente possono essere contigui gli uni agli altri oppure si appoggiano ad elementi di reazione collegati al contenitore. In direzione assiale possono essere disposti l'uno accanto all'altro più cuscini ammortizzatori 3, tuttavia tra di essi non è presente alcun elemento di reazione rigido collegato con il contenitore.

Il contenitore 2 è costituito da due parti di contenitore 4, 6. Una delle parti di contenitore, 4, presenta una parete cilindrica esterna 7, dalla quale si estendono verso interno tratti di parete frontali 8, 9, fra i quali sono formate rispettive cavità 11, 12. I tratti di parete frontali 9, 8, che racchiudono fra di essi il cuscino o i cuscini ammortizzatori 3, sono preferibilmente sfalsati fra loro in direzione circonferenziale, essendo contrapposta a un lato frontale sul tratto di parete 8 una cavità 12 esattamente simmetrica sull'altro lato frontale (Fig. 4) oppure con un leggero sfalsamento angolare V (Fig. 2). Con lo sfalsamento, ai quale corrisponde un corrispondente sfalsamento V del tratto di parete 9 contiguo alla cavità 12, viene formata una parziale copertura (corrispondentemente a V) nei tratti di parete 8, 9 eseguiti su Iati frontali contrapposti.

Fra i bordi delle parti di contenitore 4, 6 esistono, allo stato non caricato, distanze finite, intercapedini che consentono la mobilità relativa.

Regioni di ricoprimento Ul, U2 vengono ottenute con la forma di esecuzione simmetrica della Fig. 4 nella parte di contenitore esterna 4 per il fatto che le parti di parete 8, 9 della parte di contenitore 4 sono qui più grandi delle parti di parete della parte di contenitore interna 6.

La parte di contenitore interna 6 presenta una parete perimetrale 16, a partire dalla quale si estendono verso l'esterno tratti di parete 17, 18 nelle cavità 11, 12 fra i tratti di parete 8, 9 della parte di contenitore esterna 6, e formano fra di essi a loro volta corrispondenti cavità 19, 21.

II cuscino o i cuscini ammortizzatori 3 sono quindi appoggiati con uno dei loro lati frontali, considerati in direzione circonferenziale, contro tratti di parete 8, 19 delle parti di contenitore 4, 6 e, sull'altro lato perimetrale, in ugual modo considerati in direzione circonferenziale, alternativamente contro tratti di parete 9, 18 delle parti di contenitore 4, 6.

I cuscini ammortizzatori 3 sono inseriti nel contenitore 2 con un precarico, essendo stati inseriti in stato di compressione nelle parti di contenitore 4, 6.

Le parti di contenitore 4, 6 vengono collegate, ciascuna con estremità di tubo diverse, collegate da una parte di tubo flessibile a tenuta di gas, come un soffietto, di un elemento di disaccoppiamento, o sono eseguite su di esso.

Quando le estremità di tubo o di raccordo si muovono l'una rispetto all’altra, questo movimento viene trasmesso alle due parti di contenitore 4, 6. Nel caso di un movimento assiale le regioni di parete 8, 17 vengono mosse l'una contro l'altra (mentre le regioni di parete 9, 18 si allontanano tra loro) e tendono a comprimere ulteriormente il cuscino ammortizzatore 3, il quale a sua volta per effetto delle sue caratteristiche ammortizzatrici (secondo la tecnica delle oscillazioni) limita e smorza il movimento dei tratti di parete 8, 9 e quindi in definitiva delle estremità di tubo.

Secondo la forma di esecuzione della Fig. 4, non è previsto alcun contenitore di soffietto 34 a forma di mantello cilindrico che circondi il soffietto 33 come nella forma di esecuzione della Fig. 1. In sua vece, internamente al soffietto 33 è condotto attraverso di esso un tubo di sostegno 62, sul quale è eseguita una estremità di raccordo 63, e il tubo di sostegno 62 forma radialmente all'intemo del cuscino ammortizzatore 3 la superficie di parete cilindrica 16 interna della parte interna di contenitore 6. Qui sono inoltre previsti i due tratti di parete frontali rigidi 17, 18. Con l'altra estremità di tubo 64 è eseguita la parte di contenitore 4 con la parete cilindrica anulare 7 e con i tratti di parete frontali 9, 8.

Per protezione del soffietto 33, nella regione della estremità di raccordo 23 è previsto un anello di protezione 66.

Secondo la forma di esecuzione della Fig. 5 le parti di contenitore 4, 6 sono eseguite ciascuna in due pezzi, i tratti di parete 8 essendo eseguiti di un sol pezzo con la parete perimetrale 7 e questa presentando un'appendice 22. 1 tratti di parete 9 sono eseguiti su un'appendice ad angolo 23, che è collegabile con l'appendice 22, per esempio mediante saldatura, essendo impiegabile qualsiasi tipo di saldatura (a fusione, a resistenza, saldatura a laser; fondamentalmente è anche possibile un collegamento meccanico, per esempio per pressatura, aggraffatura, giunzione a pressione).

Per il montaggio, per esempio in un primo tempo vengono inserite l'una nell'altra le parti 7, 8, 22 e 18 con l'appendice 26, in modo che i tratti di parete 18 si impegnino fra i tratti di parete 8. Successivamente, da sinistra viene infilato il cuscino ammortizzatore 3 fin contro i tratti di parete 8, 18. Successivamente, parimenti in direzione assiale, contemporaneamente o in successione le parti 9, 23 e 16, 17 vengono spostate con l'appendice 24 contro il lato frontale di sinistra del cuscino ammortizzatore, ed i tratti di parete 17 si impegnano nelle intercapedini tra i tratti di parete 9 e viceversa. Viene esercitata la pressione desiderata, e successivamente avviene il collegamento delle parti 22 con 23 e 24 con 26 nel modo descritto, mediante saldatura o un'altra delle tecniche citate.

Le parti da 22 a 26 servono quindi innanzitutto per il fissaggio della parte 7, 8, 22 con la parte 9, 23 e della parte 16, 17, 24 con la parte 18, 26 mentre il cuscino 3 è precompresso, inoltre servono anche per il fissaggio del dispositivo secondo l'invenzione, così formato, ai bocchettoni di raccordo del corrispondente elemento di disaccoppiamento.

La Fig. 6 mostra una forma di esecuzione analoga a quella di Fig. 5. Tuttavia, non vi è qui nessuna parte di parete frontale radiale 8, 9, 17, 18 collegata di un sol pezzo con le pareti perimetrali 7, 16 delle parti 4, .6 del contenitore, ma esse sono eseguite come parti separate con appendici angolate 41, 42, 43, 44, tramite le quali i tratti di parete frontale 8, 9, 17, 18 sono collegati con le parti di parete cilindrica 7, 16 a forma di anello o di superficie cilindrica.

La Fig. 7 mostra nervature 51, 52, 53, 54 sulle parti di contenitore 4, 6. Mediante queste nervature 51-54, è possibile all'occorrenza, dopo l'assiematura del contenitore a forma di cassetta, adattare a posteriori il precarico nel modo desiderato, per esempio adattarlo ad applicazioni diverse nei dispositivi prefabbricati secondo l'invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il collegamento flessibile di tubi, in particolare in condotti dei gas di scarico in autoveicoli, con estremità di tubo collegate da un elemento di condotto flessibile, come un soffietto metallico, in cui le estremità di tubo sono collegate con elementi di reazione diversi di cuscini ammortizzatori di filo metallico pressato disposti in almeno un contenitore, caratterizzato dal fatto che tratti di parete esterni frontali disposti gli uni accanto agli altri (8, 9, 17, 18) sono mobili gli uni rispetto agli altri come elementi di reazione dei cuscini ammortizzatori (3).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ad un tratto di parete (8; 18) è contrapposto un tratto di parete (17; 9) mobile rispetto ad esso, sull'altro Iato frontale del contenitore (2).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che tratti di parete (8 con 9) rigidamente collegati tra loro, disposti su entrambi i lati frontali del contenitore (2), si sovrappongono tra loro.
4. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che tratti di parete rigidamente collegati tra loro, disposti su entrambi i lati frontali del contenitore, sono contrapposti l'uno all'altro.
5. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che in direzione assiale è previsto soltanto uno strato di cuscino.
6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che in direzione assiale sono previsti più strati di cuscino senza elementi di reazione disposti fra di essi.
7. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che più cuscini sono disposti l'uno accanto all'altro, in particolare in direzione circonferenziale. B.
Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i tratti di parete frontali, mobili gli uni rispetto agli altri (8, 9; 17, 18), sono eseguiti di grandezza diversa.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che l'intera superficie di un primo gruppo di tratti di parete (8, 9) collegati rispettivamente tra loro è diversa dall'intera superficie del gruppo dei tratti di parete (17, 18) mobili rispetto ad essi, ma parimenti collegati rigidamente tra loro.
10. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i tratti di parete (8, 9; 17, 18) sono eseguiti ricurvi.
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i tratti di parete (8, 9; 17, 18) sono eseguiti bombati.
12. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i cuscini ammortizzatori (3) sono precaricati nei contenitori (2).
13. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i cuscini ammortizzatori (3) sono ricoperti da superfìci di parete piene (7, 16) contrapposte fra loro, dalle quali si estendono tratti di parete frontali (8, 9; 17, 18), angolarmente a distanza relativa circonferenziale tra loro, che si impegnano rispettivamente gli uni negli altri.
14. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ad angolo rispetto ai tratti di parete frontali (8, 9; 17, 18) si estendono oltre appendici (22, 23, 24, 26, 41, 42, 43, 44).
15. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le parti di parete (7, 8, 9, 16, 17, 18) del contenitore (2) presentano nervature (51, 52, 53, 54).
16. Dispositivo secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fato che un tubo (34) portante parti di parete (17, 18) del contenitore (2), come elemento di reazione per il cuscino ammortizzatore (3), circonda l'elemento di condotto flessibile (33).
17. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 15, caratterizzato dal fatto che il tubo (62) è guidato attraverso l'elemento di condotto flessibile (33).
18. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 17, caratterizzato dal fatto che almeno davanti ad un lato frontale dell'elemento di condotto flessibile (33) è disposto un anello di protezione (66), che si estende sostanzialmente lungo l'altezza radiale dell'elemento di condotto flessibile.