DE10043825A1

DE10043825A1 - Flange for fixing exhaust pipe on engine block is made from thin material and has cup-shaped central section which fits around pipe, thicker reinforcing plate being fitted around housing

Info

Publication number: DE10043825A1
Application number: DE10043825A
Authority: DE
Inventors: Rainer Prange; Michael Kevenhoerster
Original assignee: Benteler Deutschland GmbH
Current assignee: Benteler Deutschland GmbH
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2020-09-07
Also published as: DE10043825B4

Abstract

Der Flansch (16) zur Festlegung eines Rohrs (1) an einem Widerlager (2) bildet einen endseitigen radialen Bestandteil eines aus einem dünnwandigen Material, insbesondere mit einer Wanddicke unter 1 mm, bestehenden, mit dem anderen Ende (13) am Rohr (1) festlegbaren topfartigen Gehäuses (14). Auf der dem Widerlager (2) abgewandten Seite ist der Flansch (16) mit einer das Gehäuse (14) umgreifenden Verstärkungsplatte (17) versehen, deren Dicke (D1) die des Flansches (16) um ein Mehrfaches übersteigt. Der Flansch (16) ist schalenartig gestaltet und weist einen radial außen liegenden Begrenzungssteg (18) auf. Die Fixierung der Verstärkungsplatte (17) am Flansch (16) erfolgt durch von dem Begrenzungssteg (18) abgekantete Laschen (19), welche die Verstärkungsplatte (17) übergreifen.The flange (16) for fixing a tube (1) to an abutment (2) forms an end-side radial component of one made of a thin-walled material, in particular with a wall thickness of less than 1 mm, with the other end (13) on the tube (1 ) definable pot-like housing (14). On the side facing away from the abutment (2), the flange (16) is provided with a reinforcing plate (17) encompassing the housing (14), the thickness (D1) of which exceeds that of the flange (16) by a multiple. The flange (16) is designed like a shell and has a radially outer limiting web (18). The reinforcing plate (17) is fixed to the flange (16) by tabs (19) which are bent over by the limiting web (18) and which overlap the reinforcing plate (17).

Description

Zur Festlegung eines Rohrs, insbesondere eines Abgas führenden Rohrs an einem Widerlager, wie beispielsweise ein Motorblock, ist es bekannt, um fangsseitig des in der Regel dünnwandigen Rohrs (unterhalb 1 mm) einen sich radial erstreckenden Flansch anzuschweißen, der um ein Mehrfaches dicker ist als die Wanddicke des Rohrs. Eine derartige Verbindung ist auf wendig und verlangt eine Dichtschweißung zwischen dem dicken Flansch und dem materialmäßig dünnen Rohr.To fix a pipe, in particular an exhaust pipe an abutment, such as an engine block, is known to one side of the generally thin-walled tube (below 1 mm) to weld the radially extending flange several times over is thicker than the wall thickness of the pipe. Such a connection is open agile and requires a seal weld between the thick flange and the material-thin tube.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Flansch zur Festlegung eines Rohrs an einem Widerlager zu schaffen, der einfach gestaltet ist und dessen Fixierung am Widerlager keine zusätzlichen abdichtenden Maßnahmen erfordert.The object of the invention is based on the prior art based on a flange for fixing a pipe to an abutment to create that is simply designed and its fixation on the abutment no additional sealing measures required.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im Patentan spruch 1 aufgeführten Merkmalen.This object is achieved according to the invention in the patent pronounced 1 characteristics.

Danach wird jetzt ein Flansch als Bestandteil eines aus einem dünnwandigen Material bestehenden Gehäuses eingesetzt. Dem sich radial erstreckenden Flansch ist auf der dem Widerlager abgewandten Seite eine Verstärkungsplatte zugeordnet, deren Dicke die Dicke des Flansches um ein Mehrfaches übersteigt. Wird nunmehr über Bohrungen in der Verstärkungs platte und im Flansch durchsetzende Schrauben das Rohr am Widerlager befestigt, so übernimmt die Verstärkungsplatte den flächigen Anpressdruck am Widerlager. Eine Dichtschweißung mit dem damit verbundenen Aufwand entfällt. Der Fertigungs- und Montageaufwand wird deutlich verringert.After that, a flange is now part of a thin-walled one Material existing housing used. The radially extending one Flange is on the side facing away from the abutment Reinforcing plate assigned, the thickness of which is the thickness of the flange Exceeds several times. Will now have holes in the reinforcement plate and bolts passing through the flange on the pipe on the abutment attached, the reinforcement plate takes over the flat contact pressure at the abutment. A seal weld with the associated effort eliminated. The manufacturing and assembly effort is significantly reduced.

Das Gehäuse ist topfartig gestaltet, wobei eine zylindrische Konfiguration bevorzugt wird. Der Flansch und auch die Verstärkungsplatte können in ihrer Konfiguration den jeweiligen örtlichen Gegebenheiten angepasst sein.The case is pot-shaped, with a cylindrical configuration is preferred. The flange and the reinforcing plate can be in their Configuration must be adapted to the respective local conditions.

Um der Verstärkungsplatte eine sichere Zentrierung zu geben, ist nach Pa tentanspruch 2 der Flansch schalenartig gestaltet und weist einen radial außen liegenden Begrenzungssteg auf. Die Verstärkungsplatte erstreckt sich dann innerhalb dieser Schale, das heißt zwischen dem radial außen liegen den Begrenzungssteg und dem inneren Gehäuse.In order to give the reinforcement plate a secure centering, according to Pa claim 2 the flange is designed like a bowl and has a radial outer boundary web on. The reinforcement plate extends then within this shell, that is between the radially outside the boundary bar and the inner housing.

Der sicheren und einfachen Festlegung der Verstärkungsplatte am Flansch dienen die Merkmale des Patentanspruchs 3. Demgemäß sind an den Be grenzungssteg eine Anzahl randseitiger Laschen angeformt, welche nach dem Einbetten der Verstärkungsplatte in den schalenartigen Flansch lediglich in Richtung zur Verstärkungsplatte umgebogen werden müssen, damit die Verstärkungsplatte ihren ausreichenden Sitz am Flansch erhält.The safe and easy fixing of the reinforcement plate to the flange serve the features of claim 3. Accordingly, the Be a number of flaps on the edge are formed, which follow embedding the reinforcing plate in the shell-like flange only must be bent towards the reinforcement plate so that the Reinforcement plate receives its sufficient fit on the flange.

Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 4 ist es von Vorteil, wenn der Flansch und damit auch die Verstärkungsplatte eine rautenförmige Konfigu ration aufweisen. In der längeren Achse der Raute sind dann die Bohrungen für die Befestigungsschrauben vorgesehen. In der Nähe der Bohrungen sind vorzugsweise auch die Laschen zur Festlegung der Verstärkungsplatte am Flansch angeordnet. According to the features of claim 4, it is advantageous if the Flange and thus the reinforcement plate a diamond-shaped configuration ration. The holes are then in the longer axis of the diamond provided for the fastening screws. Are near the holes preferably also the tabs for fixing the reinforcing plate on Flange arranged.

Die Fixierung des Gehäuses am Rohr kann in der verschiedensten Weise durchgeführt werden. Eine bevorzugte Maßnahme besteht jedoch in der An wendung der Merkmale des Patentanspruchs 5. Danach ist das am Rohr festlegbare Ende des Gehäuses zylindrisch ausgebildet und mit einem radial gerichteten Endflansch versehen. Das Rohr weist eine durch Wellung oder Faltung gefertigte durchgehende Umfangsrippe auf. Neben der Umfangs rippe besitzt das Rohr einen zylindrischen Rohrabschnitt, über den das im Durchmesser eingezogene zylindrische Ende des Gehäuses geschoben wird. Ferner besitzt das Gehäuseende einen insbesondere durch Abkanten gebildeten, radial abstehenden Flansch, der an der Umfangsrippe zur Anlage gelangt. Durch vom Außenumfang her aufgebrachte Wärme werden die radial äußeren Umfangsbereiche des Flansches und der Umfangsrippe auf geschmolzen und dadurch verschweißt.The housing can be fixed to the pipe in a variety of ways be performed. A preferred measure, however, is to application of the features of claim 5. After that it is on the pipe fixable end of the housing cylindrical and with a radial end flange. The tube has a corrugation or Folded continuous circumferential rib. In addition to the scope The tube has a cylindrical tube section over which the Pushed in diameter cylindrical end of the housing becomes. Furthermore, the housing end has a particularly by folding formed, radially projecting flange, the system on the peripheral rib to the plant arrives. The heat exerted from the outer circumference radially outer peripheral regions of the flange and the peripheral rib melted and thereby welded.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestell ten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to one in the drawings th embodiment explained. Show it:

Fig. 1 im Längsschnitt eine Anordnung zur Festlegung zweier miteinander verbundener Rohre an einem Widerlager; Figure 1 in longitudinal section an arrangement for fixing two interconnected pipes on an abutment.

Fig. 2 eine Ansicht auf die Darstellung der Fig. 1 in Richtung des Pfeils II gesehen und Fig. 2 is a view of the illustration of Fig. 1 seen in the direction of arrow II and

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der Fig. 1. Fig. 3 in an enlarged representation of the detail III of Fig. 1,.

Mit 1 ist in der Fig. 1 ein Rohr aus V2A-Stahl als Bestandteil einer an sonsten nicht näher veranschaulichten Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, das an einem Widerlager 2 befestigt werden soll. 1 in FIG. 1 denotes a tube made of V2A steel as part of an otherwise not illustrated exhaust system of a motor vehicle, which is to be attached to an abutment 2 .

Zu diesem Zweck ist, wie insbesondere die Fig. 3 erkennen lässt, endseitig des Rohrs 1 eine durch Wellung oder Faltung gebildete durchgehende Um fangsrippe 3 vorgesehen. Beidseitig der Umfangsrippe 3 weist das Rohr 1 zylindrische Rohrabschnitte 4, 5 auf. For this purpose, as can be seen in particular in FIG. 3, the end of the tube 1 is formed by a continuous circumferential rib 3 formed by corrugation or folding. The tube 1 has cylindrical tube sections 4 , 5 on both sides of the circumferential rib 3 .

Auf der der Stirnseite 6 des Rohrs 1 benachbarten Seite der Umfangsrippe 3 ist ein radial abgekanteter Flansch 7 eines Abgas weiterleitenden Rohrs 8 aus V2A-Stahl durch Aufschmelzen der radialen Umfangsbereiche 9, 10 der Umfangsrippe 3 und des Flansches 7 befestigt. Zur Zentrierung des das Ab gas weiterleitenden Rohrs 8 an der Umfangsrippe 4 ist auch benachbart des Flansches 7 ein zylindrischer Rohrabschnitt 11 vorgesehen, in den der zy lindrische Rohrabschnitt 4 des Rohrs 1 zwischen dessen Stirnseite 6 und der Umfangsrippe 3 zentrierend eingreift.On the side of the circumferential rib 3 adjacent to the end face 6 of the tube 1 , a radially folded flange 7 of a pipe 8 made of V2A steel that transmits exhaust gas is fastened by melting the radial circumferential regions 9 , 10 of the circumferential rib 3 and the flange 7 . To center the gas-forwarding tube 8 on the circumferential rib 4 , a cylindrical tube section 11 is also provided adjacent to the flange 7 , in which the cylindrical tube section 4 of the tube 1 engages centering between its end face 6 and the circumferential rib 3 .

Auf der der Stirnseite 6 des Rohrs 1 abgewandten Seite der Umfangsrippe 3 ist ein Endflansch 12 von einem im Durchmesser eingezogenen zylindri schen Abschnitt 13 eines aus den Fig. 1 bis 3 erkennbaren topfartigen Gehäuses 14 aus V2A-Stahl abgekantet. Der zylindrische Abschnitt 13 um greift den zylindrischen Rohrabschnitt 5 des Rohrs 1 benachbart der Um fangsrippe 3. Der Flansch 12 liegt an der Umfangsrippe 3 an und ist durch Aufbringung von Wärme hinsichtlich seines radialen Umfangsbereichs 15 mit dem radialen Umfangsbereich 9 der Umfangsrippe 3 durch Aufschmelzen verschweißt.On the end 6 of the tube 1 facing away from the circumferential rib 3 , an end flange 12 is chamfered by a cylindri's portion 13 of a diameter drawn from a pot-like housing 14 made of V2A steel, which can be seen in FIGS . 1 to 3. The cylindrical portion 13 engages around the cylindrical tube portion 5 of the tube 1 adjacent to the rib rib 3 . The flange 12 abuts the circumferential rib 3 and is welded to the radial circumferential region 9 of the circumferential rib 3 by melting heat with regard to its radial circumferential region 15 .

Rohr 1, Rohr 2 und Gehäuse 14 weisen Wanddicken D zwischen 0,1 mm und 0,5 mm auf.Tube 1 , tube 2 and housing 14 have wall thicknesses D between 0.1 mm and 0.5 mm.

Das weitgehend zylindrisch ausgebildete Gehäuse 14 weist am anderen Ende einen radial gerichteten Flansch 16 auf. Dieser ist schalenartig gestal tet mit einem randseitigen, umlaufenden Begrenzungssteg 18 und besitzt eine rautenförmige Konfiguration (Fig. 1 und 2). Der Flansch 16 dient der Fixierung der Rohre 1 und 8 an dem nur schematisch angedeuteten Wider lager 2.The largely cylindrical housing 14 has a radially directed flange 16 at the other end. This is shell-like design with an edge-side, circumferential boundary web 18 and has a diamond-shaped configuration ( FIGS. 1 and 2). The flange 16 serves to fix the tubes 1 and 8 to the only schematically indicated counter bearing 2 .

Auf der dem Widerlager 2 abgewandten Seite ist das Gehäuse 14 von einer Verstärkungsplatte 17 umgeben, deren Dicke D1 der Dicke D des Flansches 16 um ein Mehrfaches übersteigt. Die Verstärkungsplatte 17 besitzt ebenfalls eine an den Flansch 16 angepasste rautenförmige Konfiguration. Sie erstreckt sich zwischen dem Gehäuse 14 und dem Begrenzungssteg 18. Die Fixierung der Verstärkungsplatte 17 an dem Flansch 16 erfolgt durch insge samt vier vom Begrenzungssteg 18 abgebogene randseitige Laschen 19.On the side facing away from the abutment 2 , the housing 14 is surrounded by a reinforcing plate 17 , the thickness D1 of which exceeds the thickness D of the flange 16 by a multiple. The reinforcement plate 17 also has a diamond-shaped configuration adapted to the flange 16 . It extends between the housing 14 and the limiting web 18 . The reinforcement plate 17 is fixed to the flange 16 by a total of four edge-side tabs 19 bent from the limiting web 18 .

Zur Befestigung des Flansches 16 am Widerlager 2 sind im Flansch 16 und in der Verstärkungsplatte 17 zwei in der Längsachse des Flansches 16 vor gesehene Bohrungen 20 angeordnet. To attach the flange 16 to the abutment 2 , two bores 20 are arranged in the flange 16 and in the reinforcing plate 17 in the longitudinal axis of the flange 16 .

REFERENCE NUMBERS

11

Rohr
pipe

22

Widerlager
abutment

33

Umfangsrippe v. Circumferential rib v.

11

44

Rohrabschnitt v. Pipe section v.

11

55

Rohrabschnitt v. Pipe section v.

11

66

Stirnseite v. Front of v.

11

77

Flansch v. Flange v.

88th

Rohr
pipe

99

Umfangsbereich v. Circumferential area v.

33

1010

Umfangsbereich v. Circumferential area v.

77

1111

zylindrischer Rohrabschnitt v. cylindrical pipe section v.

88th

1212

Endflansch v. End flange of

1313

zylindrischer Abschnitt v. cylindrical section v.

1414

Gehäuse
casing

1515

Umfangsbereich v. Circumferential area v.

1212

1616

Flansch v. Flange v.

1414

1717

Verstärkungsplatte an Reinforcement plate

1616

1818

Begrenzungssteg an Boundary web

1616

1919

Laschen an Tabs on

1818

2020

Bohrungen in Holes in

1616

u. u.

1717

D Wanddicke v. D wall thickness v.

11

, .

88th

u. u.

1414

D1 Wanddicke v. D1 wall thickness of

1717

Claims

1. flange for fixing a tube ( 1 ) to an abutment ( 2 ), which has an end radial component of a thin-walled material, in particular with a wall thickness (D) less than 1 mm, with the other end ( 13 ) on Pipe ( 1 ) definable pot-like housing ( 14 ) forms and on the side facing away from the abutment ( 2 ) with a reinforcing plate ( 17 ) encompassing the housing ( 14 ), the thickness (D1) of which is the thickness (D) of the flange ( 16 ) by a multiple.

2. Flange according to claim 1, which is designed like a shell and has a radially outer boundary web ( 18 ).

3. Flange according to claim 2, in which the limiting web ( 18 ) with the reinforcing plate ( 17 ) in their position fixing edge-side tabs ( 19 ) is provided.

4. Flange according to one of claims 1 to 3, which a diamond-shaped configuration.

5. Flange according to one of the claims 1 to 4, in which the pipe ( 1 ) fixable end ( 13 ) of the housing ( 14 ) is cylindrical ausgebil det and is provided with a radially directed end flange ( 12 ) which with a on the pipe ( 1 ) circumferential rib ( 3 ) formed by corrugation can be welded.