DD282060A5

DD282060A5 - Schellenband fuer die verbindung von zwei metallrohren

Info

Publication number: DD282060A5
Application number: DD88318412A
Authority: DD
Inventors: Lionel Calmettes; Michel Andre
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1990-08-29
Also published as: YU47687B; ATE58001T1; GR3001345T3; US4834431A; PL273978A1; BG48815A3; YU147188A; FR2618870A1; CS525788A3; KR890002593A; PT88129A; CS276738B6; HU201599B; FR2618870B1; EP0305232A1; JP2512535B2; PL158142B1; DE3860932D1; JPS6446087A; KR960006178B1

Abstract

Schellenband fuer die dichte Verbindung von zwei Metallrohren, insbesondere von zwei Rohren, die die Auspuffleitung eines Kraftfahrzeugmotors bilden, wobei die Enden im Hinblick auf die zwei zu verbindenden Rohre sich ergaenzende Aufnahmeflaechen in konischer Form aufweisen, die aus der aeuszeren zylindrischen Oberflaeche der Rohre hervortreten. Das Schellenband wird aus einem offenen Ring gebildet, dessen Querschnitt die Form eines inversen V besitzt und dessen zwei Enden Aufnahmeelemente fuer die Mittel zum Spannen und zum Halten des Ringes in seiner geschlossenen Position nach dem Anlegen des Schellenbandes auf den zu verbindenden Rohren besitzen. Fig. 1{Schellenband; dichte Verbindung; zwei Metallrohre; Auspuffleitung; Kraftfahrzeugmotor; Enden; Aufnahmeflaechen; konische Form; zylindrische Oberflaeche; offener Ring; Querschnitt; inverses V; Aufnahmeelemente; Spannen; Halten}

Description

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Schollonband für, die dichte Verbindung yon zwoi Motallrohren Anwendungsgebiet dor Erfindung

üio erfindungsgomäßo Lösung wird angewendet boi dor Verbindung von zwei Hotallrohron, insbesondere von zwei Rohron, dio dio Auspuffleitung eines KrQftfahrzouginotors bilden, woboi die Enden im Hinblick auf die zwei zu verbindenden Rohro sich ergänzende Aufnahmoflachen in konischor Fonn oufwoison, die aus der äußeren zylindrischen überfläche dor Rohro horvortroten, und das Schollonband selbst mindestens oin kreisförmigos Element aufweist, dossen Querschnitt dio Form eines inverson V besitzt.

Charakteristik des bekann ton Standes der Technik

Es ist boreits bekannt, daß die dichte Vorbindung von zwoi Meta.llrohron oft Schwierigkeiten mit sich bringt, insbesondore wenn man eino möglichst großo Loichtigkoit und oine schnelle und boquemo Handhabung beim Anzogen der Verbindung verwirklichen will. Das ist insbesondere bei dor Konstruktion von Kraftfahrzeugen der Fall, wenn es darum geht, dio Auspuffleitung eines Motors mittels mehrerer Abschnitto von Metallrohren herzustellen.

Zu diOGuiii Zweck wurdo bereits vorgeschlagen, beispielsweise in dom Patont US-A-3 964 773, dio Enden in bezug auf die zu vorbindenden Rohre in dor V/eise auszugestalten, daß sie sich ergänzende Aufnahmooborflachen, im allgemeinen in koniocher Form, aufweisen. Ein ü hollonband ist um diese konischen Oberflächen herum angoordnot, die in bezug auf dio äußoro Üborfläche dor Rohro aus dieser horvortreton, um das Band

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gegonoinanclor ongodrückt zu haiton, wobei auf dieso »7₀l30 sowohl die Dichtigkeit dor Vorbindung als auch die orfordorlische mechanische Starrheit gowährloistot werdon,

Ein dorartigos Gchollonband umfaßt zwoi halbkreiofürmigo [flomento, deren Querochnitt die Form eines invorson V aufweist, um dio hervortretenden konischen Oborflächon dor Rohro bedecken zu können«

üodec halbkreisförmige Elomont ist an soinon Spann-Enden, wo sie solbst mitoinandor verbunden werden können, mit Schrauben oder Dolzon ausgestattet. In dem besonderen Fall dos vorgenannten jmorikanischon Patentes weison die halbkreisförmigen Elemente an einem ihrer Enden Mittel zur inoinandorgroifenden Verbindung auf, die dio Vorwondung von nur oinorn Bolzen für das Spannen dos Dandos ermöglichen.

Anlegen dieser Art von Dändern orfordort relativ viol Zeit, denn es ist oft nötig, mindestens zwoi Dolzon für dos Anlegen und das Vorspannen vorzusohon. Außordom wordon die Spannkräfte schlecht angewendet und vo· aliom schlecht vorteilt, denn sie noigon dazu, die zv/r. ha.lbkroisf örmigon, rolativ starren Elomento gegeneinander zu ziehen, ohne eino gleichmäßig vorteilte Spannung über ihre Poriphorio zu gowährloiston.

Es wird obonfalls auf das Patent FR-A-I 031 767, das d\o dichte Vorbindung von Oelüftungsrohron großen Durchmossors mit llilfo eines Antriebs und eines analogon Schelionbandos wie dos soebon erwähnton vorschlägt. Man muß jedoch dabei unterstreichen, daß diesos französische Patent die Anwendung von "Vorstärkungsbackon" orfordort, die auf don konischen

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Cndon dor zu vorbindenden Rohre angeordnet oind, wao praktisch das Anlogen einer Lehre zur Vorbindung dor Rohro, aus denen die Auspuffleitung oines Kraftfahrzougmotors bostoht, unmöglich macht.

Schließlich muß man feststellen, daß die Vorrichtungen und Antriebe, die soobon in dor Übersicht aufgeführt wurdon, ir.i ollgomeinon oinen Dichtungsring aus Kautschuk oder oinom ähnlichen Matorial orfordern, der zwischon den sich orgänzondon Aufnahmeoborflachen der Rohre angoordnot ist. Die Anwosonhoit oines derartigen Dichtungsringos gostaltot dio Vorbindung dor Rohre offensichtlich schwieriger und anfälliger, vor allem, wenn es sich um oino Großserienproduktion handolt. Andererseits stollt sie oino Quollo für Nachteile dar, die mit den Risiken dor Ooschädigung dos Dichtungsringes durch die heißen und aggressiven Gqqq verbundon sind.

Nach dom Patont US-A- 2 G93 380 wird ein Schollenband vorgoschlagon, das es ermöglicht, dio Vorbindung dor zwei Organo, die eine gegenseitige Vordrohung mit sich bringt, einzig und allein in axialer Richtung zu haiton. Zu diosom Zwock wird das Schollonband durch oinon offonon Ring gebildet, dessen Querschnitt die Form eines invorsen V bositzt. üiosos Schelienband wird auf die konischen Flanken der massiven Elemente aufgesetzt, die an den Organon bofostigt 3ind, dio eine Verdrehung nach sich ziohon. Es ist daher unbedingt erforderlich, daß diesos Schellonbond koinon Torsionobeanspruchur.gen ausgosetzt wird.

Um don Verbund im axialen Sinn dor zwei Organe zu halten, ist der Querschnitt in Form des invorson V mit Hilfe von Verstärkungsschoibon undoformierbar ausgestaltet, was der

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notwondigon Goschmeidigkuit dos Schollonbandoo im poriphoron Sinn während dos Anlog on ο nicht ontgogonstoht.

Noch diosem Rückblick auf don frühoron Stand dor Tochnik, der sich auf Schol.lenbändor mit oinon Quorochnitt in Form oinos invorson V boziolu, J.ot os möglich, die Morkmolo dos vcrbessorten Schollonbandop zu präzisieren, doo dio woitor obon bosc.iriobonen ErgobnxoGO erroichon läßt.

Ziel dor Erfindung

Ziel dor Erfindung ist os, die Gobrauchsworteigonschafton von Schollonbündorn dor gattungsgemäßon Art auf kostengünstige W_eise zu orhohon.

g das Wesens dor Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist os, oin verbossortos G hollonbond für die dichte Verbindung von zwei Motallrohron zu schaffen, das eine einfache und schnelle Verbindung der zvioi lletallrolire ormügl.icht, wobei dio gute Dichtigkeit der" Verbindung insbosondore dank einer bosseron Anwendung der Spannkräfte erhalten wird und clioses Schellonband, insbesondere bestimmt für die Konstruktion von Kraftfahrzeugen, relativ leicht und seine Anordnung einfach gestaltet ist, sowohl boi der "Erotmontage" im Werk als auch bei der 'Zwoitr.iontage" von Ausweciisoltoilon.

Erfindungsgomb'ß wird dos Schollonband in an sich bokanntor Weise auc. einem of fönen Ring gobildot, der Querschnitt dieses Ringos ist ausreichend doformiorbar, um die sich organzonclen Aufnahmeoborflächon dor Rohro in konischor f-O""n stark

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aneinander zi drücken, wobei seine freien finden außerdom Aufnahmoolomonte bositzon, dio sich radial bis in dio Nölio dor innoron Periphorio dos Ringos erstrecken, um auf dioso V/oiso Mittel zum Spannen und zum Halten des Dingos in soinor geschlossenen Position nach dem Anlogen dos Schellonbandos auf don zu verbindenden Rohron zu bilden.

Eo ist andererseits orfindungogemäß, daß dio zwoi freien Enden dos Ringes, gebildet durch radial angoordnoto Laschen, in der Weise ausgestaltet werdon, daß sie einon Sitz bilden, dor Aufnahmoflachen für dio Mittel zum Spannon und zum Haiton dos Ringes in soiner geschlossenen Position bositzt.

Die Mittel zum Spannon und zum Haiton do3 Ringos in soinor geschlossenen Position können in bekannter Art und V/oiso aus einer einzigen Einheit von Schraube und Mutter bestehen, woboi erfindungsgomäß dor Kopf dor Schraubo und ein vorschiobbar auf der Schraube angoordnotor Anschlag daher vortoilhaftor V/oiso V-förmige Einschnitte an ihror Poriphorio besitzon, die dazu bestimmt sind, sich auf den Laschen dos Ringes, mindestens in ihrom öoroich dor Verbindung mit dem Ring, abzustützen.

Ausführunqsboisp^el

Die erfindungsgomäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsboispiol anhand der zugehörigon Zeichnungen nüher orlüutort worden. Es zoigon:

Fig. 1: eino perspektivische Ansicht oines orfindunysgemäßon Schellonbandes ;

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Fig, 2: oino ansicht eines S_chellonbandos gomäß Fig. I₁ montiert und vorspannt auf zwei zu vorbindendon Rohron und

Fig. 3: eine Toilansicht gomäß dom Pfoil F von Fig. 2.

Worin man sich zunächst auf dio Fig. 1 bozioht, so sieht man ein aus einom offonon metallischen Ring 1 bostohendoo Schollenband, dosson Querschnitt dio Form oines invorson V bositzt, Ein dorartigos Schollonband wird im allgemeinen durch Diogen und Formon oines obonen Dlocho3 horgostollt. Die Stärke dicsos Bleches richtot sich im wosontlichen danach, oino ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen Zugoboanspruchungon zu gewährleisten, dio boim Schollonband im Vorlauf soinos Vorspannons auftreten werden. Wio man woitor unton sehen wird, ist es keineswegs notwondig - und kann sogar schädlich soin - dio Dicke, und domzufolgo dio Steifigkeit dos Bandes, zu erhöhen.

An jodom seiner freien Enden weist der offono Ring oino radial zur Außenseite do3 Oandes hin umgobogono Lasche 2 auf. Man versi-üi'it unmittelbar, daß das Gcliollonban so ausgestaltet ist, daß in seiner geschlossonon Position, das hoißt, wonη die zwei Loschen 2 aneinandor gedrückt werdon oder mindostons stark angenähert sind, soin äußoror Durchmesser dom üor aus don zu vorbindondon Rohron hervortrotcndon konischon Oberflächen entspricht (Fig. 2).

Dio Laschen 2 bilden Aufnahmebcroichc für die sich orgänzendcn Organe, dio das Spannen und das Haiton dos Ringes in soinor geschlossenen Position ormoglichon. Im dargostoll-

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ton Goispiol worden dio sich orgünzonden Organe durch dio bekannte Einheit von Schraube 3 und Muttor 4 geb.ildot_# und solbotvorstündlich woisori die Loschon 2 Dohrungon auf, dio don Durchgang des Gowindebolzons der Schraubo ermöglichen.

Wie man aus don Fig. orsohon kann, sind dio 1 >chon 2 jodoch durch einon Rand 2a vorsteift, der auf dioso Woiso oinon Sitz abgronzt, oinorsoits für don massiven Kopf 3a der Schraube und andererseits für oinon Anschlag 'j, dor gleitond auf der Schraube angeordnet ist, wobei sich dio Mutter 4 on diosem gloitonclon Anschlag abstützen kann.

Man muß noch untorstroi.chon, daß dor Kopf 3o dor Schraubo an seiner Poriphorio einon Einschnitt 3b in V-Form aufweist, dor dom Quorschnitt des Ringes 1 entspricht,, so daß sich dor Aufnohmoboroich dos Kopfes 3a auf dor entsprochündon Lasche 2 mindestens bis zum Boroich dor Vorbindung diosor Lascho mit dem Ring 1 erstreckt, üor Anschlag 5, dor selbst massiv ist, woist eine idontischo Form wie dor Kopf 3o dor Schraube auf und stützt sich an dor andoren Lascho 2 mindestens im Deroich der Verbindung rflit dom Wing I ab.

Aus Gründon, die weiter unten liorvortreten werden, ist es vorteilhaft, daß dio i3ohrungon des Anschlages 5, dio don Durchgang dos Gewindobolzons dor Schraube 3 ermöglichen, oinen Durchmesser oufweison, dor so nahe als möglich dom äußGren Durchmesser dos Gewindebolzens entspricht, um auf diose Woise Hör Aufnahmoflache dos Anschlages ü auf dor ontsprochondon Lasche 2 zu gestatten, sich immer oonkrocht zur Achso der Schraube zu befinden.

Schließlich kann selbstverständlich oino bekannte Unter-

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logschoibo zwischon dor Mutter 4 und dom Anschlag 5 angoordnct wordon.

V/onn man oich jotzt auf dio f-ig, 2 und 3 bozioht, oo vorstoht man, daß das Schollcnban zuorst in ooinor offonon Position ongologt wurde, oberhalb dos Dereiches dor Vorbindung dor ζ«oi Rohre 6 Lind 7, so daß seine innoro Rinne die horvortrotcndon konischen üborflöchon 6a und 7a dor Rohro bo~ dockt. Wio man weiß, bositzt die horvortrotondo üborfläche Ga tatsächlich zwei konische Flanken, währond die Endflächo, die konische Oberfläche 7a»nur oine konische Flanke umfaßt, dio dazu bostimmt ist, sich an oino der Flankon dor Oborflächo 6a anzulegen, üio Schraube 3 führt dahor schrittv/eiso in dio Dohrungon der Lasche 2 hinein, bis sich ihr Kopf 3a in dem Gitz der ontsprochondon Lasche 2 befindet, v/o sie gegen Verdrohung geschützt ist, wobei der Einschnitt 3b in V-Form den Ring 1 bedeckt« Wie aus Fig, 2 ersichtlich ist, wird dor Anschlag 5 ebenso auf dom Gowindebolzon ontlanggoführt, bis or dio andere Lasche 2 erreicht und soin V-förmiger Einschnitt den Ring 1 bodockt, so daß er ganz und gor symmetrisch zum Kopf der S_chraubo lior;t,'Auf dio30 Woise ist es möglich, die Vorspannung dos Schellenbandos mit Hilfe einer Mutter 4 vorzunehmon. Im Vorlauf dieses Arboitsganges verringert sich dor Durchmesser des Ringes gleichmäßig und, wonn nötig, verändert sich dio V-Form neines Querschnittes leicht, so daß die konischon Flankon, die sich gogonüber von den hervortrotondon Oberflächen dor Rohro 6 und 7 befinden, stark gegeneinander gedrückt worden, wobei sie gloichzoitig die gosuchte üichtigkoit und oino porfokte mechanische Verbindung dor Rohro gewährleisten.

In diesor Hinsicht soll untorstriclion v/erdon, daß os vor-

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toilhaft ist, worin dor innore Winkol des Quorsohnittoo do3 in Form dos invoroon V niodrig ist, bo.lspiolswoino

kloinor als 10°, wobei dor durch dio konischon Flanken in Form :los inverson V dor horvortrotondon Oborflüchon Ga und 7o dor Rol.'o gobildeto V/inkol gomuint ist. Wenn boispiolswoiso dor V/inkol dor konischon Flanken in Form dos invorson V dor horvortrotondon Oberflächen 6o und 7a dor Rohre in der Nühe von 90° liegt, so kann dor innere Winkel dos Querschnitts in Form dos invorson V des Dandos selbst etwa 65° botragon. In diosom Fall, wenn dor Durchmesser dor Rohro otwo 50 mm boträgt, konnto man feststellen, daß oino angemessene Dichtigkeit dor Verbindung durch Anwendung oinoo Kroftmomentos beim Spannen von otwa 3m.DoN an dor Schraube 4 erhalton wird, wenn der Gowl.idobolzon der Schraubo 3 oinon Durchmesser von 10 mm und eine Steigung von 1,5 n.m bositzf.

Wie man gut anhand der Fig. 2 und 3 orkonnon kann, bositzon andererseits dio konischen Flanken des Ringes 1 ausreichend geringe Abmessungen, damit ihro innere Peripherie den Doreich der Vorbindung dos zylindrischen Toilos der Rohro und dor horvortrotendon Oberflächen 6a und 7a erreichen kann. Dos ermöglicht es, die sich gegenüber don hervortrotondon Oberflächen befindenden konischen Flanken, insbesondere in der Nähe der äußoron Peripherie, in der Region des S_cheitols dos invorsen V des Ringes 1 stark anzudrücken.

Man kann schließlich feststollen, daß dos erfindungogomäßo Schellenband dank seiner gleichmäßigen Verformung im Vorlauf dos Spannens os ermöglicht, ein stark erhöhtes Lastmoment zwiochon don zwei Rohren zu erhalten. Dies ist insbooondoro mit dor Tatsache verbunden, daß c'ie durch die üinhoit Schraubc-Huttor horvorgorufjnon Spannkräfte sich direkt

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auf don Ring vorteilen, dank dor bosondoron Form dos Kopfoo 3a dor Schraube und dos Anschlagos 5, dor die Einschnitte in V-Forni bositzt. Diese lotztoren ooivie der Ausschluß oinos Spioles zwischon dor Schraube und dom gloitnndon Anschlag vorhindorn dio Vorforr.iung dor Laschon 2 untor dom Einfluß dor Verspannung. Das Spannon kann auf dioso V.'oi3o fortgosetzt worden ι bis dor Ring dos Schollenbondos vollständig oder praktisch geschlossen ist, das hoißt, bis dio Laschon 2 aneinandergodrückt sind oder sich in unmittolbarer Höhe* gogenüber befinden.

Claims

1. Schellonbond für dio dichto Verbindung von zwei Motallrohren, insbosondore von zwei Rohron, die dio Augpuffleitung cinos Kraf tf ohrzougmotors bilden, woboi dio Enden im Hinblick auf dio zwoi zu vorbindenden Rohro sich orgänzendo A"fnahmoflächon in konischor Form aufweisen, die aus dor äußeren zylindrischen Oberfläche der Rohre hervortreten, und das Schollenband selbst mindestens ein kroisförmigos Elemont oufwoist, dessen Querschnitt dio Form eines inverson V besitzt, dadurch gokennzoichnot, daß os in an sich bekannter Woiso aus oinom offenon Ring (1) gobildot wird, daß dieser Ring doformierbar ist, um dio sich ergänzenden Aufnahmooborflächon in konischer Form stark aneinander zu drücken, und daß seine zwei Enden Aufnahmeelomente besitzen, die sich radial bis in die Nä'ho der inneren Peripherie dos Ringes erstreckon, um auf diese Woiso Mittel zum Spannon und zum Halten dos Ringes in seinor geschlossenen Positi'on nach dom Anlegen dos Schellonbandes auf den zu verbindenden Rohren zu bilden.

2. Schellonbond nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dio zwei freien Enden des offenen Ringes (1) aus zwei Falzen bestehen, die radial angeordnete Laschen (2) bilden und in dioser Weise einen Sitz dorstollon, der Aufnahmeflächon für die Mittel zum Spannen und zum Halten des Ringes in soinor geschlossenen Position besitzt.

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Berlin, don 20. 4*

70 091 25 37

AP F 16 L/310 /112-0

Patentansprüche

3. Schellenband noch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dio Mittel zum Spannon und zum Haiton des Ringes in seinor goschlossonen Position in an sich bokannter Wei-

so aus oinor Einheit vofi Schraube (3) und Huttor (4)bo~ stollen, v/oboi dor Kopf (3a) dor Schraubo an soinor Poriphorio einen V-förmigon Einschnitt aufweist, dor dom Querschnitt des Ringes entspricht, 30 daß sich dio orsto Lasche (2) mindestens im Doroich ihror Vorbindung mit dom Ring (1) abstützen kann, während zwischon der Mutter (4) und der zweiton Lascho (2) ein Anschlag (ü) in analoger Form wio beim Kopf dor Schraube vorgesehen i3t, auf der Schraube verschiebbar, dor dazu bestimmt ist, sich mindestens im Bereich der Vorbindung mit dom Ring auf dor zweiton Lascho abzustützon.