(19)
(11) EP 1 596 049 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
09.09.2009  Patentblatt  2009/37

(21) Anmeldenummer: 05004529.3

(22) Anmeldetag:  02.03.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F01N 7/18(2006.01)

(54)

Verbindungsvorrichtung

Connecting device

Dispositif de raccordement


(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE ES FR GB IT

(30) Priorität: 14.05.2004 DE 102004023995

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
16.11.2005  Patentblatt  2005/46

(73) Patentinhaber: Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft
70435 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Fritz, Andreas
    75443 Oetisheim (DE)
  • Bayha, Martin
    70825 Korntal-Muenchingen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1- 19 959 955
FR-A- 2 810 716
US-A- 5 257 834
DE-U1- 29 503 550
FR-A- 2 821 117
US-A- 5 454 604
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

    [0002] Aus der DE 199 59 955 C2 ist eine Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre bekannt, die endseitig angeformte und im Querschnitt V-förmig ausgebildete Verbindungselemente aufweisen. Des Weiteren ist aus der WO 02/066801 A1 eine Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre bekannt, bei denen das eine Abgasrohr einen nach außen gerichteten Verbindungsflansch und das weitere anschließende Abgasrohr mit einem im Querschnitt etwa V-förmigen Verbindungselement versehen ist.

    [0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Verbindungsvorrichtung für Abgasrohre zu schaffen, damit eine Auswechslung eines Katalysators aus einem der Abgasrohre vereinfacht wird und darüber hinaus eine Abnahme der Gastemperatur vor dem Katalysator vermieden wird.

    [0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

    [0005] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass zum einen eine schnelle und einfache Auswechselbarkeit eines Katalysators aus dem Aufnahmerohr mittels der Verbindungsvorrichtung gewährleistet ist und zum anderen soll die Gasströmungsführung vor dem Katalysator nicht eingeschränkt sein. Dies wird im Wesentlichen dadurch erzielt, indem mit einem stirnseitigen Flansch des Abgaseintrittsrohres ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement verbunden ist, das mit einer seiner Schrägflächen an einer gegenüberstehenden Schrägfläche eines im Querschnitt winkelförmigen Ringelements abgestützt ist. Dieses Ringelement ist mit dem Aufnahmerohr verbunden, wobei das V-förmige Ringelement und das winkelförmige Ringelement gemeinsam von einer V-förmigen Spannschelle einer Verbindungsvorrichtung zusammenhaltend übergriffen sind.

    [0006] Durch diese Ausbildung und Anordnung der Verbindungsvorrichtung ist der Strömungsverlauf im Abgaseintrittsrohr unbehindert durch die Vorrichtung und die Verbindungsvorrichtung kann in einfacher Weise geschlossen und zur Herausnahme des Katalysators geöffnet werden.

    [0007] Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der stirnseitige Flansch des Abgaseintrittsrohres sich radial nach außen erstreckt und in einer Ebene mit einem gegenüberstehenden Verbindungsflansch des V-förmigen Ringelements angeordnet ist, das das Aufnahmerohr von außen übergreift. Durch diese Ausbildung des Verbindungselements am Abgaseintrittsrohr wird ein minimaler Bauraum benötigt und die Ausmündungsfläche des Abgasaustrittsrohres entspricht nahezu dem Durchmesser bzw. dem Einmündungsquerschnitt des Katalysators.

    [0008] Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das winkelförmige Ringelement mit einem Schenkel im Bereich der Isolierung des Katalysators angeordnet und mit dem Aufnahmerohr in diesem Bereich verbunden ist, wobei der weitere anschließende Schenkel die Schrägfläche des V-förmigen Ringelements von außen übergreift und korrespondierend mit diesem angeordnet ist. Durch die Verbindung des winkelförmigen Ringelements mit seinem einen Schenkel auf dem Aufnahmerohr im Bereich der Isolierung des Katalysators wird keine nachteilige Abnahme der Gastemperatur vor dem Katalysator erzeugt, so dass die Abgastemperatur nicht durch thermische Massen herabgesetzt wird.

    [0009] Nach einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Abgaseintrittsrohr sowie das Aufnahmerohr jeweils mit einem im Querschnitt winkelförmigen Ringelement verbunden ist, die beide einen in einer Ebene radial vorragenden Befestigungsflansch aufweisen, welche gegenüberstehend und miteinander verbindbar sind. Auch bei dieser Vorrichtung liegt das mit dem Aufnahmerohr verbundene winkelförmige Ringelement mit seinem einen Schenkel im Bereich der Isolierung des Katalysators und ist mit dem Aufnahmerohr verbunden. Durch diese Vorrichtung wird eine einfache schnell zu lösende und zu schließende Verbindungsvorrichtung von Abgasrohren geschaffen, die ebenfalls alle Vorteile der vorgenannten Vorrichtung umfasst, wie insbesondere die Strömungsführung und die Gastemperatur vor dem Katalysator.

    [0010] Nach einer nicht erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das winkelförmige Ringelement endseitig des Gaseintrittsrohres angeformt und das V-förmige weitere Ringelement ist mit einem Schenkel am Aufnahmerohr im Bereich der Isolierung befestigt.

    [0011] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen 1 und 2 dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

    [0012] Es zeigen
    Fig. 1
    einen Schnitt durch eine Verbindungsvorrichtung zwischen einem Gaseintrittsrohr und einem Aufnahmerohr für einen Katalysator,
    Fig. 2
    eine schaubildliche Darstellung eines Teiles der Abgasanlage mit der Verbindungsvorrichtung,
    Fig. 3
    eine nicht erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zwischen dem Abgaseintrittsrohr und dem Aufnahmerohr für einen Katalysator und
    Fig. 4
    eine nicht erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zwischen dem Abgaseintrittsrohr und dem Aufnahmerohr für einen Katalysator.


    [0013] Eine Abgasanlage 1 umfasst u.a. ein Abgaseintrittsrohr 2, welches mit einem Aufnahmerohr 3 für einen Katalysator 4 über eine Verbindungsvorrichtung 5; 5a; 5b verbunden ist. Der Katalysator 4 ist von einer Isolierung 6 umgeben und im Aufnahmerohr 3 angeordnet, wobei ein Abgasstrom 8 vom Motor kommend in Pfeilrichtung das Abgaseintrittsrohr 2 und nachfolgend den Katalysator 4 durchströmt und die Isolierung 6 einen Wärmeabfluss verhindern soll.

    [0014] Damit ein schnelles und unkompliziertes Auswechseln des Katalysators 4 aus dem Aufnahmerohr 3 erfolgen kann, ist die Verbindungsvorrichtung 5; 5a; 5b vorgesehen. Diese besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel gem. der Fig. 1 und 2 aus einem stirnseitigen Flansch 9 an einer Stirnseite des Abgaseintrittsrohres 2, der sich in einer Ebene X-X radial nach außen erstreckt. Mit diesem Flansch 9 ist ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement 10 verbunden, das hierzu eine dem stirnseitigen Flansch 9 gegenüberstehende Befestigungsfläche 11 aufweist und der Flansch 9 und diese Befestigungsfläche 11 über eine Schweißung oder Lötung 12 miteinander verbunden sind.

    [0015] Das V-förmige Ringelement 10 umfasst zwei dachförmig ausgerichtete Schrägflächen 14, 15, wobei die eine Schrägfläche 15 des Ringelements 10 einem weiteren winkelförmigen Ringelement 16 zugerichtet ist, das mit dem Aufnahmerohr 3 für den Katalysator 4 fest über eine Schweißung oder Lötung 17 verbunden ist.

    [0016] Das Ringelement 16 gem. Fig. 2 ist im Querschnitt winkelförmig mit Schenkeln ausgeführt, die Schrägflächen 18, 19 bilden, wobei die eine Schrägfläche 18 mit dem Aufnahmerohr 3 und die weitere, unter einem stumpfen Winkel angestellte Schrägfläche korrespondierend mit der Schrägfläche 15 des Ringelements 10 zur Verbindung angeordnet ist. Eine Klemmverbindung der beiden Ringelemente 10 und 16 bzw. 10a und 16a der Rohre 2 und 3 erfolgt über eine umgreifende V-förmige Spannschelle S einer Verbindungsvorrichtung 5; 5b, welche die Ringelemente 10, 16 bzw. 10a, 16a übergreift und zusammenspannt.

    [0017] Der stirnseitige Flansch 9 des Abgaseintrittsrohres 2 ist mit einem Mündungsquerschnitt zum Katalysator 4 versehen, der in etwa dem Durchmesser des Katalysators 4 entspricht. Die Isolierung 6 im Aufnahmerohr 3 für den Katalysator 4 erstreckt sich nahezu bis zur Stirnfläche des Katalysators 4 und im Bereich der Isolierung 6 ist das winkelförmige Ringelement 16 angeordnet und mit dem Aufnahmerohr 3 verbunden.


    Ansprüche

    1. Verbindungsvorrichtung für Rohre einer Abgasanlage, wobei das eine Rohr als Abgaseintrittsrohr und das weitere anschließende Rohr als Aufnahmerohr für einen mit einer Isolierung versehenen Katalysator ausgeführt ist und das Abgaseintrittsrohr mit dem Aufnahmerohr über eine Klemmverbindung lösbar miteinander verbunden sind, wobei mit einem stirnseitigen Flansch (9) des Abgaseintrittsrohres (2) ein im Querschnitt V-förmiges Ringelement (10) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (10) mit einer seiner Schrägflächen (15) an einer gegenüberstehenden Schrägfläche (19) eines im Querschnitt winkelförmigen Ringelements (16) abgestützt ist und mit dem Aufnahmerohr (3) verbunden ist, wobei das V-förmige Ringelement (10) und das winkelförmige Ringelement (16) gemeinsam von einer V-förmigen Spannschelle (S) einer Verbindungsvorrichtung (5) zusammenhaltend übergriffen sind, wobei der stirnseitige Flansch (9) des Abgaseintrittsrohres (2) sich radial nach außen erstreckt und in einer Ebene (X-X) mit einem gegenüberstehenden Verbindungsflansch (11) des V-förmigen Ringelements (10) angeordnet ist, welches das Aufnahmerohr (3) von außen übergreift.
     
    2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das winkelförmige Ringelement (16) mit einem Schenkel (18) im Bereich der Isolierung (6) des Katalysators (4) angeordnet und mit dem Aufnahmerohr (3) verbunden ist, wobei der weitere anschließende Schenkel mit der Schrägfläche (19) die Schrägfläche (15) des V-förmigen Ringelements (10) von außen übergreift und korrespondierend mit dieser angeordnet ist.
     
    3. Verbindungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschelle (S) das V-förmige Ringelement (10) und das weitere winkelförmige Ringelement (16) unter einer Klemmwirkung von außen übergreift.
     


    Claims

    1. Connection device for pipes of an exhaust system, one pipe being designed as an exhaust-gas inlet pipe, and the further, adjoining pipe being designed as a reception pipe for a catalytic converter provided with insulation, and the exhaust-gas inlet pipe and the reception pipe being connected releasably to one another via a clamping connection, a ring element (10) of V-shaped cross section being connected to an end-face flange (9) of the exhaust-gas inlet pipe (2), the ring element (10) being supported with one of its oblique faces (15) against an opposite oblique face (19) of a ring element (16) of angular cross section and being connected to the reception pipe (3), the V-shaped ring element (10) and the angular ring element (16) being jointly surrounded, so as to be held together, by a V-shaped tension clip (S) of a connection device (5), characterized in that the end-face flange (9) of the exhaust-gas inlet pipe (2) extends radially outwards and is arranged in one plane (X-X) with an opposite connecting flange (11) of the V-shaped ring element (10) which engages over the reception pipe (3) from outside.
     
    2. Connection device according to Claim 1, characterized in that the angular ring element (16) is arranged with one leg (18) in the region of the insulation (6) of the catalytic converter (4) and is connected to the reception pipe (3), the further, adjoining leg engaging from outside with the oblique face (19) over the oblique face (15) of the V-shaped ring element (10) and being arranged so as to be matched with the oblique face (15).
     
    3. Connection device according to either one of Claims 1 and 2, characterized in that the tension clip (S) engages from outside over the V-shaped ring element (10) and the further angular ring element (16) with a clamping action.
     


    Revendications

    1. Dispositif de raccordement pour tuyaux dans une installation de gaz d'échappement, l'un des tuyaux étant réalisé sous forme de tuyau d'entrée de gaz d'échappement et l'autre tuyau s'y raccordant étant réalisé sous forme de tuyau récepteur pour un catalyseur pourvu d'une isolation, et le tuyau d'entrée de gaz d'échappement étant raccordé de manière détachable au tuyau de réception par le biais d'une connexion par serrage, un élément annulaire (10) de section transversale en forme de V étant connecté à une bride (9) du côté frontal du tuyau d'entrée de gaz d'échappement (2), l'élément annulaire (10) étant supporté avec l'une de ses surfaces obliques (15) contre une surface oblique opposée (19) d'un élément annulaire (16) de section transversale en forme de coude, et étant connecté au tuyau de réception (3), l'élément annulaire (10) en forme de V et l'élément annulaire (16) en forme de coude étant saisis par le dessus de manière maintenue ensemble par un collier de serrage (S) en forme de V d'un dispositif de raccordement (5), caractérisé en ce que la bride (9) du côté frontal du tuyau d'entrée de gaz d'échappement (2) s'étend radialement vers l'extérieur et est disposée dans un plan (X-X) avec une bride de connexion opposée (11) de l'élément annulaire (10) en forme de V qui vient en prise par le dessus depuis l'extérieur avec le tube de réception (3).
     
    2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément annulaire (16) en forme de coude est disposé avec une branche (18) dans la région de l'isolation (6) du catalyseur (4) et est connecté au tuyau de réception (3), l'autre branche s'y raccordant venant en prise par le dessus depuis l'extérieur par sa surface oblique (19) avec la surface oblique (15) de l'élément annulaire (10) en forme de V et étant disposée de manière correspondant à celle-ci.
     
    3. Dispositif de raccordement selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le collier de serrage (S) vient en prise par le dessus depuis l'extérieur avec l'élément annulaire (10) en forme de V et l'autre élément annulaire (16) en forme de coude avec un effet de serrage.
     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente