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Rohrleitung aus Rillenrohr Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung
aus metallenem, wendelförmig gewickeltem Rillenrohr für schwingungsbehaftete Verbindungen,
wie für Auspuffanlagen von Kraftfahrzeugen.
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Derartige Rohrleitungen sind deshalb besonders verschleißgefährdet,
weil das Frequenzspektrum der Schwingungen, die beispielsweise von Eolbenmaschinen
übertragen werden, sehr breit ist, so daß sowohl hochfrequente Schwingungen von
kleiner Amplitude, wie auch niederfrequente Schwingungen mit größerer Amplitude
die Rohrleitungen belasten. Bei Verbrennungsmaschinen kommt ferner noch die thermische
Belastung durch die heißen Auspuffgase hinzu. Besonders wegen der thermischen Haltbarkeit
verwendet man bei Auspuffanlagen von Brennkraftmaschinen vorzugsweise
gewickelte
Metallrohre, die aus einem korrosisionsbeständigen Material bestehen.
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Rillenrohre haben weiter den besonderen Vorzug, in bestimmten Richtungen
nachgiebig zu sein, was der Schwingungsdämpfung entgegenkommt. Urn ihre Schwingungsfestigkeit
zu erhöhen, hat man schon versucht, sie mehrlagig auszuführen, was noch zu keinen
zufriedenstellenden Ergebnissen eeffthrt hat. Werner ist es bekannt, in solche schwingun,sbehaftete
Rohrleitungen Muffen einzufügen, deren Stutzen gegeneinander verarehbar sind.
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Auch bei solchen Rohrleitungen treten insbesondere an den Rohrstutzen
immer wieder Risse auf, so daß die Verdrehbarkeit der Stutzen keinen effektiven
Nutzen mehr bringt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einem anderen ~wege
die Schwingungsfestigkeit der gattungsgemäßen Rohrleitungen zu erhöhen.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung durch zwei oder mehrere, ineinander
liegende Rillenrohre, von denen jeweils einander benachbarte gegenläutig gewickelt
sind.
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Vorzugsweise haben bei einer solchen erfindungsgem ßen Rohrleitung
benachbarte Rohre einen ungleichen Abstand der Rillen.
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Dabei ist es ferner von besonderem Vorteil, wenn das innenliegende
Rillenrohr die engste Verdrillung besitzt.
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Es wurde herausgefunden, da es zur Lösung der gestellten Aufgabe sogar
ausreiclsen kann, wenn eine gattungsgemäße Rohrleitung nur zu den Befestigungsstutzen
hin aus zwei oder mehreren, ineinander liegenden Rillenrohren besteht.
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Drsbei ist es sehr vorteilhaft, wenn die äußeren Rillenrohre gestuft
abgesetzt sind, wobei die Länge dieser Rohre vom Befestigungsstutzen aus von außen
nach innen zunimmt.
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Für den gaadioliten Anschluß ist es bei einer erfindungsgemäßen Rohrleitung
von Vorteil, wenn an ihren Enden die Rillenrohre miteinander verbördelt sind.
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Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Befestigungsstutzen die
Verbördelung nach außen und innen umgreifen.
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Zur Abdichtung der Rillenrohre gegeneinander und zum erleichterten
Anschluß an vorhandene Leitungssysteme liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung
darin, daß das innere Rillenrohr 7auf ein Gewinde am Befestigungsstutzen aufgeschraubt
und die Rohre in einer Stirnnut in einem Flansch des Befestigungsstutzens verklemmt
sind.
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Eine weitere Erhöhung der Abdichtung wird vorteilhaft dadurch erreicht,
daß die Stirnnut schräge Flanken und/oder einen schrägen Grund hat.
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Eine weitere Steigerung der Abdichtung erreicht man vorteilhaft durch
eine elastische Dichtung der Stirnnut.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an bevorzugten
Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1: eine teilweise
geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Rohrleitung im Bereich des Befestigungsstutzens
und Fig. 2: in gleicher Darstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Rohrleitung.
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Die dargestellte, erfindungsgemäße Rohrleitung besteht aus einem Außenrohr
1 und einem Innenrohr 2. Grundsätzlich kann die Zahl der ineinander liegenden Rillenrohre
höher sein; jedoch tritt auch schon bei zwei ineinander geschobenen Rillenrohren
der angestrebte Gebrauchszweck ein.
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Die Rillenrohre 1 und 2 sind in bekannter Weise aus Metallbändern
wendelförmig gewickelt. Bei dieser Herstellung werden in die Rohre parallele Rillen
4,5 in die Metallbänder eingedrückt, so daß sie längs der fertigen Rillenrohre 1,2
wendelförmig verlaufen.
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Die Besonderheit nach der Erfindung liegt darin, daß der wender förmige
Verlauf der Rillen 4 und 5 der Rohre 1 und 2 gegenlaufig ist, so daß also das eine
Rohr rechtsgängig und das
andere Rohr linksgängig ist. Die Durchmesser
der Rillenrohre 1 und 2 sind so aufeinander abgestimmt, daß das innere Rillenrohr
2 mit seiner Außenseite eng an der Innenseite des äußeren Rillenrohres 1 anliegt.
Diese wichtige Maßnahme stellt sicher, daß sich die beiden Rohre gegeneinander abstützen
können. Dabei ist von Vorteil, daß die Rohre 1 und 2, die sowohl innen wie draußen
gegrillt sind, sich an den Kreuzungsstellen ihrer Rillen nur etwa punktförmig berühren.
Damit bleibt die Fähigkeit der Schwingungsdämpfung jedes einzelnen Rohres weitgehend
erhalten; jedoch entlasten sich die Rohre bei der Aufnahme der Schwingungsenergien
gegenseitig.
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Von der Fertigung der Rillenrohre her besteht grundsätzlich kein Zwang,
den Abstand der Rillen bei Rohren mit dem dünneren Durchmesser geringer zu halten.
Für die Schwingungsdämpfung hat es sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, wenn die
Rillen benachbarter Rohre einen ungleichen Abstand haben. Besonders vorteilhaft
ist, wenn das innenliegende Rillenrohr 2 eine sehr enge Verdrillung besitzt, weil
die Innenseite dieses Rohres durch den bedingten geringen Rillenabstand glatter
wird und somit einen geringeren Strömungswiderstand aufweist. Dies ist insbesondere
für Auspuffanlagen von Brennkraftmotoren wichtig, um einen Leistungsabfall der Motoren
zu vermeiden.
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Da die Rohrleitungen insbesondere nahe ihrer Anschlußstellen schwingungsgefährdet
sind, hat es sich für eine beträchtliche Verlängerung der Lebensdauer bereits als
vorteilhaft erwiesen, wenn sie nur zu ihren Befestigungsstellen hin aus zwei oder
mehreren, inehander liegenden Rillenrohren bestehen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich,
umgibt das äuJ.#ere Rillenrohr 1 das innere Rillenrohr 2 nur nahe dem Bereich des
Befestigungsstutzens 3. Damit wird das Rillenrohr 2 in seinem besonders gefährdeten
Bereich von dem Außenrohr 1 entlastet. Sind mehrere Außenrohre 1 vorhanden, die
ebenfalls nur vom Befestigungsstutzen 3 aus das innere Rillenrohr auf einem Teilbereich
unterstützen, so ist es zweckmäßig, die Länge der Außenrohre so zu stufen, daß die
Länge der einzelnen Rohre nach außen hin abnimmt. Eine solche Rohrleitung erhält
damit im Bereich ihrer Befestigung das Aussehen eines auseinandergezogenen Teleskopatabes.
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Die einzelnen Rillenrohre 1 und 2 sind an ihren ebenengleichen Enden
gegeneinander gasdicht verschlossen. Man hat damit die Möglichkeit, eine solche
Rohrleitung an ein bereits vorhandenes-System gasdicht anzuschließen. Diese Abdichtung
erreicht man durch eine Verbördelung der Rillenrohre an ihren Enden,
Zweckmäßig
wird zusätzlich jedoch noch ein Befestigungsstutzen 3 verwendet. Beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 besitzt er einen inneren Kragen 6 und einen äußeren Kragen 7, mit denen
er die Verbördelung 8 der Rohrenden nach innen und nach außen umgreift. Ein solcher
Befestigungsstutzen schließt die einzelmen Rillenrohre nicht nur gasdicht gegeneinander
ab, sondern tr4t auch dazu bei, daß unter extremen Beanspruchungen die einzelnen
Rohre sich nicht voneinander lösen.
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Einen anderen gasdichten Anschluß einer erfindungsgemäßen Rohrleitung
an bereits vorhandene Leitungssysteme zeigt Fig. 2.
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Der hier verwendete Befestigungsstutzen 3 kann auf seiner der Rohrleitung
abgewandten Seite als Kupplungsteil für jede beliebige Rohrverbindung ausgebildet
sein. Zweckmig besitzt er einen Flansch 10, an den die Rohre 1,2 anschlagen. Das
innere Rillenrohr 1 ist dabei auf ein Gewinde 9 m Befestigungsstutzen 3 aufgeschraubt.
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hierdurch alleine schon läßt sich das Rohr 1 auf dem Befestigungsatutzen
3 gegen den Flansch 10 so festziehen, daß eine wikaane Abdichtung zwischen dem Pefestigungsatutzen
3 und den Ri]ienrohren 1,2 sichergestellt ist.
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Um diese Abdichtung noch weiter zu verbessern, ist vorteilhaft in
die Stirnseite des Flansches 10 eine Nut 11 eingearbeitet, die in ihrem Durchmesser
an die Aufnahme der Rohre 1,2 angepaßt ist. In dieser Nut 11 können die Rohre 1,2
so verklemmt werden, daß durch Stauchung der gasdichte Abschluß noch verbessert
ist. Eine geringfügige Deformierung der Enden der Rohre 1 und 2 zur Erlangung eines
glatten, gasdichten Anschlusses kann noch wirksam dadurch gefördert werden, daß
entweder die Flanken 12 oder der Nutgrund 13 der Nut 11 geschrägt sind.
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Letzlich läßt sich die Dichtheit des Anschlusses der Rohre 1,2 an
den Befestigungsstutzen 3 noch wesentlich dadurch erhöhen, daß in die Nut 11 eine
elastische Dichtung 14 eingebettet ist, die auch kleinste Spalte ausgleicht und
zudem für eine Schwin -gungsdämpfung sorgt.