Auspuffrohr

Abstract

 Es wird ein im wesentlichen vertikal ausgerichtetes Auspuffrohr (10) beschrieben, das auf einfache Weise zwischen einer Betriebslage (14) und einer Abstellage (14') höhenverstellbar ist. Das Auspuffrohr (10) enthält einen unteren Abschnitt (12), einen oberen Abschnitt (14) und ein Gelenk (16) zur schwenkbaren Befestigung des oberen Abschnitts (14) am unteren Abschnitt (12). Der untere Abschnitt (12) enthält eine Außenwandung (20) und eine den Abgaskanal bildende Innenwandung (18), welche durch einen Zwischenraum (22) zueinander beabstandet sind. Der obere Abschnitt (14) ist einwandig ausgebildet. Durch das Gelenk (16) läßt sich der obere Abschnitt (14) zwischen einer nicht mit dem unteren Abschnitt (12) fluchtenden Abstellage (14') und einer zu dem unteren Abschnitt (12) ausgerichteten hochstehenden Betriebslage (14) verschwenken. In der Betriebslage (14) erstreckt sich die Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) in den oberen Abschnitt (14) hinein. Die Gelenkmittel (16) halten den oberen Abschnitt (14) etwas von der Außenwandung (20) des unteren Abschnitts (12) entfernt, so daß sich zwischen der Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) und dem oberen Abschnitt (14) ein Zwischenraum (28, 30) ausbildet, der als Venturidüse wirkt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein im wesentlichen vertikal ausgerichtetes Auspuffrohr, das wenigstens zwischen einer Betriebslage und einer Abstellage höhenverstellbar ist.

[0002] Es ist üblich, daß Arbeitsfahrzeuge, wie landwirtschaftliche Schlepper, ein vertikal ausgerichtetes Auspuffrohr aufweisen, das sich ein gutes Stück über den äußeren Bereich des Fahrzeuges erstreckt, um die Abluft ausreichend weit weg von dem Bedienungsstand abzulassen. Es ist jedoch wünschenswert, daß Fahrzeuge für einige Arbeitsumgebungen, wie beispielsweise im Obstgarten oder in Gebäuden, eine möglichst geringe Durchfahrtshöhe aufweisen.

[0003] Das gleiche Fahrzeug sollte sowohl in Umgebungen mit begrenzter Höhe als auch im offenen Feld einsetzbar sein. Dies bedeutet, daß es wünschenswert ist, Vorrichtungen vorzusehen, durch die mit geringer Mühe und ohne Werkzeuge ein Auspuffrohr mit Standardhöhe in ein solches für geringe Durchfahrtshöhe umgewandelt werden kann.

[0004] Eine Möglichkeit hierfür ist in einem oberen Auspuffendrohr zu sehen, das vollständig abnehmbar ist, wie es beispielsweise aus der DE-C-30 23 758 hervorgeht. Diese Ausbildung hat jedoch den Nachteil, daß das Auspuffendrohr leicht verloren gehen oder beschädigt werden kann und daß zur Montage Werkzeuge erforderlich sind. Es wäre daher eine andere Ausbildung wünschenswert.

[0005] Das Straßenverkehrsgewerbe verwendet manchmal einen angelenkten umkippbaren vertikalen Auspuff, der sich zum Manövrieren bei geringer Durchfahrtshöhe eignet. Hierbei entfällt zwar der Nachteil, daß das Auspuffendrohr verloren gehen kann, jedoch wirft es andere Probleme auf. Beispielsweise treten Undichtigkeiten an der Rohrverbindung auf, sofern das Rohr so ausgerichtet ist, daß es seine Standardhöhe einnimmt.

[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein vertikal aufstockbares Auspuffrohr anzugeben, welches sich zwischen einer Standardhöhe und einer Höhe für niedrige Durchfahrten mit geringer Mühe und ohne Werkzeuge umwandeln läßt. Probleme der Undichtigkeit sollen weitgehend vermieden werden. Ferner soll die äußere Oberflächentemperatur reduziert werden, um die Strahlungswärme, der die Bedienungsperson und umgebende Teile ausgesetzt sind, zu verringern.

[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0008] Die vorliegende Erfindung schlägt ein umklappbares Auspuffrohr vor, das eine Venturidüse enthält. Der untere Abschnitt des Auspuffrohres ist doppelwandig ausgebildet. Wie weiter unten beschrieben wird, wird kühle Umgebungsluft zwischen die Wandungen des unteren Rohrabschnitts angesaugt, wodurch die Oberflächentemperatur der Außenwandung absenkbar ist. Hierdurch wird wiederum die Strahlungswärme des Auspuffrohres vermindert.

[0009] Die Innenwandung des unteren Rohrabschnitts erstreckt sich nach oben über deren Außenwandung hinaus. Der obere Rohrabschnitt ist gelenkig an dem unteren Rohrabschnitt befestigt, so daß er sich zwischen einer mit dem unteren Rohrabschnitt fluchtenden Betriebslage und einer hierzu um ca. 180° abgewinkelten Abstellage verschwenken läßt. Der obere Rohrabschnitt ist einwandig ausgebildet und fluchtet mit der Außenwand des unteren Rohrabschnitts, sofern ersterer seine Betriebslage einnimmt.

[0010] Anstatt die Verbindung zwischen den beiden Rohrabschnitten abzudichten, schlägt die vorliegende Erfindung vor, absichtlich einen Zwischenraum zwischen dem oberen Ende der Außenwandung des unteren Rohrabschnitts und dem unteren Ende des oberen Rohrabschnitts zu belassen, wenn der obere Rohrabschnitt in seine Betriebslage aufgerichtet ist. Durch eine Kombination von Wärmeauftrieb und Luftansaugung infolge Unterdrucks, der sich durch die Abgasströmung von der unteren Innenwandung in den oberen Rohrabschnitt ergibt, wird Luft sowohl zwischen den Wandungen des unteren Rohrabschnitts als auch durch den Zwischenraum angesaugt. Der Zwischenraum zwischen der Innenwandung des unteren Rohrabschnitts und dem oberen Rohrabschnitt wirkt daher als Venturidüse, durch die eine gleichbleibende Strömungsrichtung und Durchflußleistung der Luftströmung aufrecht erhalten wird. Hierdurch wird gleichzeitig ein nach außen gerichteter Gasrückschlag durch den Zwischenraum minimiert. Ferner dient die Umgebungsluft der Kühlung der Außenwandung des unteren Rohrabschnitts und des oberen Rohrabschnitts.

[0011] Vorzugsweise ist die Gelenkverbindung zwischen dem oberen Rohrabschnitt und dem unteren Rohrabscnitt als federvorgespanntes Reibungsgelenk ausgebildet. Alternativ hierzu kann auch ein Gelenk mit Kugelrastverriegelung oder eine andere geeignete Verbindung verwendet werden, die den oberen Rohrabschnitt fest in seinen alternativen Lagen hält. Vorzugsweise läßt sich der obere Rohrabschnitt in eine Richtung verschwenken, in der keine Beschädigungen durch Berührung bei Vorwärtsfahrt zu erwarten sind. Dies bedeutet bei typischen Anwendungen, daß das Gelenk auf der nach hinten weisenden Seite des Auspuffrohres angebracht sein sollte.

[0012] Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.

[0013] Es zeigt:

Fig. 1

ein erfindungsgemäßes Auspuffrohr in seiner normalen Betriebsstellung sowie strichpunktiert dargestellt in seiner abgeklappten Abstellage,

Fig. 2

ein Detail der Verbindungsstelle des Auspuffrohres der Fig. 1 und

Fig. 3

einen Querschnitt des Auspuffrohres entlang der Linie 3 - 3 in Fig. 2.

[0014] Gemäß Fig. 1 weist das Auspuffrohr 10 einen unteren Abschnitt 12 und einen oberen Abschnitt 14 auf, die über ein Gelenk 16 miteinander verbunden sind. Das Gelenk 16 ermöglicht es, den oberen Abschnitt 14 zwischen einer oberen Betriebslage, bei der er mit dem unteren Abschnitt 12 fluchtet, und einer hierzu um ungefähr 180° verschwenkten und durch strichpunktierte Linien angedeuteten Abstellage zu verkippen.

[0015] Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich, ist der untere Abschnitt 12 doppelwandig ausgebildet und weist eine innere Wandung 18 und eine äußere Wandung 20 auf. Zwischen diesen Wandungen 18, 20 ist ein Zwischenraum 22 ausgebildet, der durch geeignete Mittel, beispielsweise durch herausgepreßte Bereiche 24 der inneren Wandung 18, aufrechterhalten wird. Es können viele Alternativen hierzu angewandt werden, beispielsweise angeschweißte Abstandsteile, in die äußere Wandung 20 eingelassene Einstanzungen und dergleichen.

[0016] Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ragt die innere Wandung 18 des unteren Abschnitts 12 oben über die äußere Wandung 20 des unteren Abschnitts 12 weit genug hinaus, um in den oberen Abschnitt 14 einzugreifen. Der obere Abschnitt 14 ist vorzugsweise als Einzelwandung 26 ausgebildet, die im wesentlichen mit der äußeren Wandung 20 des unteren Abschnitts 12 fluchtet, sofern sich der obere Abschnitt 14 in seiner Betriebslage befindet. Zwischen der inneren Wandung 18, welche sich in den oberen Abschnitt 14 hinein erstreckt, und der äußeren Wandung 20 des oberen Abschnitts 14 ist ein Zwischenraum 28 ausgebildet.

[0017] Befindet sich der obere Abschnitt 14 in fluchtender Ausrichtung mit dem unteren Abschnitt 12, so stellt das Gelenk 16 den oberen Abschnitt 14 derart ein, daß sich ein Spalt 30 zwischen dem oberen Ende 32 der äußeren Wandung 20 des unteren Abschnitts 12 und dem unteren Ende 34 der Einzelwandung 26 des oberen Abschnitts 14 ausbildet. Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, die das Gelenk 16 unterstützen, um den oberen Abschnitt 14 in dieser Weise zu halten. Beispielsweise kann eine Einstanzung 36 in dem oberen Abschnitt 14 vorgesehen sein, die sich auf einem herausgestanzten Bereich 24 des unteren Abschnitts 12 abstützt.

[0018] Das Gelenk 16 ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß es das Auspuffrohr 10 entweder in der in Fig. 1 dargestellten Betriebslage 14 oder der Abstellage 14' stabil und fest hält. Vorzugsweise ist das Gelenk 16 als federvorgespanntes Reibungsgelenk ausgebildet, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Alternativ hierzu kann auch ein Gelenk mit Kugelrastverriegelung oder irgend ein anderes Gelenk verwendet werden, das das Auspuffrohr in einer der beiden Lagen festhält, es jedoch einer Bedienungsperson erlaubt, das Auspuffrohr von einer Lage in die andere Lage zu bringen, ohne daß übermäßige Kräfte oder Handwerkzeuge angewendet werden müssen.

[0019] Wenn das Auspuffrohr 10 sich in dem oberen Abschnitt 14 auf einer Seite 38 öffnet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich vorzugsweise die Seite 40 des oberen Endes der inneren Wandung 18 des unteren Abschnitts 12, die der Öffnung 38 gegenüberliegt, weiter nach oben in den oberen Abschnitt 14 hinein als die Seite 42 des oberen Endes, die in Richtung der Auspufföffnung 38 weist. Diese Ausbildung unterstützt es, daß der Abgasstrom in Richtung der Öffnung 38 geleitet wird.

[0020] Die äußere Wandung 20 des unteren Abschnitts 12 enthält eine oder mehrere Öffnungen 25, durch die Luft in den Zwischenraum 22 zwischen der Innenwandung 18 und der Außenwandung 20 des unteren Abschnitts 12 eintreten kann. Alternativ hierzu ist auch irgend eine andere Ausbildung verwendbar, die es erlaubt, daß nahe des unteren Endes des Auspuffrohres 10 Luft in den Zwischenraum 22 eindringt.

[0021] Vorzugsweise ist das Auspuffrohr 10 zu einem ovalen Querschnitt abgeflacht, wie es aus Fig. 3 hervorgeht. Hierdurch läßt sich die Breite des Auspuffrohres 10 verringern, und, sofern das Auspuffrohr 10 richtig ausgerichtet ist, ist die Sicht der Bedienungsperson weniger beengt.

Wirkungsweise

[0022] Im Betrieb werden Abgase von dem Motor, an dem das Auspuffrohr 10 befestigt ist, innerhalb der Innenwandung 18 des unteren Abschnitts 12 nach oben geblasen. Durch die Öffnungen 25 wird hierbei Luft in den Zwischenraum 22 zwischen den beiden Wandungen 18 und 20 des unteren Abschnitts 12 angesaugt. Dies erfolgt durch eine Kombination von wärmeinduziertem Luftauftrieb und einer Luftansaugung durch den Abgasstrom, der an der Oberkante der Innenwandung 18 ausströmt. Zusätzlich wird Luft durch den Spalt 30 eingesaugt. Durch den Zwischenraum 30 zwischen den Wandungen 18 und 26 bildet sich eine Venturidüse aus, durch die eine gleichbleibende Strömungsrichtung und Durchflußleistung der Luftströmung durch das Auspuffrohr 10 sichergestellt wird.

[0023] Dies führt zu verschiedenen Effekten. Erstens kühlt die Luft unmittelbar die äußeren Wandungen 18 und 26 des unteren und oberen Abschnitts 12, 14, was eine Reduzierung der Strahlungswärme zur Folge hat, der die Bedienungsperson ausgesetzt sein könnte. Zweitens hilft die unter Ausnutzung des Venturieffekts erzielte Richtung und Beständigkeit des Luftstroms dabei, die Abgasleckagen oder Abgasrückschläge an der Gelenkverbindung zu vermindern.

[0024] Die Luftstromrichtung wird auch durch die Höhendifferenz zwischen den Seiten 40 und 42 des oberen Endes der Innenwandung 18 beeinflußt. Das höhere Ende neigt dazu, Luft von sich wegzu drücken, beispielsweise in Richtung der Seite des Auspuffrohres 10, auf der die Öffnung 38 liegt. Hierdurch wird eine Ausrichtung des Luftstroms in Richtung der Öffnung 38 unterstützt. Die Ausbildung hilft ferner, die Abgase weg von der Bedienungsperson zu leiten, wenn das Auspuffrohr 10 sich in seiner heruntergeschwenkten Lage geringer Durchfahrtshöhe befindet.

[0025] Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die unter die vorliegende Erfindung fallen.

Ansprüche

1. Auspuffrohr mit einem unteren Abschnitt (12), welcher eine Außenwandung (20) und eine den Abgaskanal bildende Innenwandung (18) enthält, die durch einen Zwischenraum (22) zueinander beabstandet sind, einem oberen den Abgaskanal bildenden Abschnitt (14) und Gelenkmitteln (16) zur schwenkbaren Befestigung des oberen Abschnitts (14) am unteren Abschnitt (12), durch die der obere Abschnitt (14) zwischen einer nicht mit dem unteren Abschnitt (12) fluchtenden Abstellage und einer zu dem unteren Abschnitt (12) ausgerichteten Betriebslage verschwenkbar ist, wobei in der Betriebslage die Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) sich in den oberen Abschnitt (14) erstreckt und die Gelenkmittel (16) den oberen Abschnitt (14) etwas von der Außenwandung (20) des unteren Abschnitts (12) entfernt halten, so daß sich zwischen der Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) und dem oberen Abschnitt (14) ein Zwischenraum (28, 30) ausbildet.

2. Auspuffrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (28, 30) zwischen dem oberen Abschnitt (14) und der Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) bei in die Betriebslage aufgerichtetem oberen Abschnitt (14) als Venturidüse ausgebildet ist.

3. Auspuffrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Einzelwandung (26) ausgebildete obere Abschnitt (14) in seiner Betriebslage im wesentlichen mit der Außenwandung (20) des unteren Abschnitts (12) fluchtet.

4. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt (14) auf einer Seite seines oberen Endes eine Öffnung (38) aufweist und daß in der Betriebslage des oberen Abschnitts (14) die obere Kante der Innenwandung (18) des unteren Abschnitts (12) mit seiner der Öffnung (38) gegenüberliegenden Seite (40) sich weiter in den oberen Abschnitt (14) hinein erstreckt als mit seiner der Öffnung (38) zugewandten Seite (42).

5. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des unteren Endes der Außenwandung (20) des unteren Abschnitts (12) mehrere Öffnungen (25) ausgebildet sind, durch die Luft in den zwischen der Innenwandung (18) und der Außenwandung (20) liegenden Zwischenraum (22) ansaugbar ist.

6. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in seiner Abstellage der obere Abschnitt (14) im wesentlichen parallel und benachbart zum unteren Abschnitt (12) ausgerichtet ist.

7. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkmittel (16) entweder ein federvorgespanntes Reibungsgelenk oder ein Gelenk mit Kugelrastverriegelung enthalten.

8. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Kippsicherungsmittel (24, 30) vorgesehen sind, die die Gelenkmittel (16) unterstützen, den oberen Abschnitt (14) in seiner Betriebsstellung mit einem Abstand zwischen dem oberen Abschnitt (14) und dem unteren Abschnitt (12) zu halten.

9. Auspuffrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt (12) und der obere Abschnitt (14) ovale Querschnitte aufweisen.

Zeichnung