DE10043825B4 - Flansch zur Festlegung eines Rohrs an einem Widerlager - Google Patents

Abstract

Flansch zur Festlegung eines Rohrs (1) an einem Widerlager (2), welcher einen endseitigen radialen Bestandteil eines aus einem dünnwandigen Material, insbesondere mit einer Wanddicke (D) unter 1 mm, bestehenden, mit dem anderen Ende (13) am Rohr (1) festlegbaren topfartigen Gehäuses (14) bildet und auf der dem Widerlager (2) abgewandten Seite mit einer das Gehäuse (14) umgreifenden Verstärkungsplatte (17) versehen ist, deren Dicke (D1) die Dicke (D) des Flansches (16) um ein Mehrfaches übersteigt.

Description

• Die Erfindung betriff einen Flansch zur Festlegung eines Rohrs an einem Widerlager.
• Zur Festlegung eines Rohrs, insbesondere eines Abgas führenden Rohrs an einem Widerlager, wie beispielsweise ein Motorblock, ist es bekannt, umfangsseitig 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 aufwendig und verlangt eine Dichtschweißung zwischen dem dicken Flansch und dem materialmäßig dünnen Rohr ( US 1,704,939 ). Auch die FR 2 715 611 A1 zeig eine solche Verbindung.
• 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.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
• 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 Verstärkungsplatte 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.
• 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.
• Um der Verstärkungsplatte eine sichere Zentrierung zu geben, ist nach Patentanspruch 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 liegenden Begrenzungssteg und dem inneren Gehäuse.
• Der sicheren und einfachen Festlegung der Verstärkungsplatte am Flansch dienen die Merkmale des Patentanspruchs 3. Demgemäß sind an den Begrenzungssteg 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.
• Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 4 ist es von Vorteil, wenn der Flansch und damit auch die Verstärkungsplatte eine rautenförmige Konfiguration 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.
• Die Fixierung des Gehäuses am Rohr kann in der verschiedensten Weise durchgeführt werden. Eine bevorzugte Maßnahme besteht jedoch in der Anwendung 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 Umfangsrippe 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 aufgeschmolzen und dadurch verschweißt.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 im Längsschnitt eine Anordnung zur Festlegung zweier miteinander verbundener Rohre an einem Widerlager;
• 2 eine Ansicht auf die Darstellung der 1 in Richtung des Pfeils II gesehen und
• 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der 1.
• Mit 1 ist in der 1 ein Rohr aus V2A-Stahl als Bestandteil einer ansonsten nicht näher veranschaulichten Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs bezeichnet, das an einem Widerlager 2 befestigt werden soll.
• Zu diesem Zweck ist, wie insbesondere die 3 erkennen lässt, endseitig des Rohrs 1 eine durch Wellung oder Faltung gebildete durchgehende Umfangsrippe 3 vorgesehen. Beidseitig der Umfangsrippe 3 weist das Rohr 1 zylindrische Rohrabschnitte 4, 5 auf.
• 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 Abgas weiterleitenden Rohrs 8 an der Umfangsrippe 4 ist auch benachbart des Flansches 7 ein zylindrischer Rohrabschnitt 11 vorgesehen, in den der zylindrische Rohrabschnitt 4 des Rohrs 1 zwischen dessen Stirnseite 6 und der Umfangsrippe 3 zentrierend eingreift.
• Auf der der Stirnseite 6 des Rohrs 1 abgewandten Seite der Umfangsrippe 3 ist ein Endflansch 12 von einem im Durchmesser eingezogenen zylindrischen Abschnitt 13 eines aus den 1 bis 3 erkennbaren topfartigen Gehäuses 14 aus V2A-Stahl abgekantet. Der zylindrische Abschnitt 13 umgreift den zylindrischen Rohrabschnitt 5 des Rohrs 1 benachbart der Umfangsrippe 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.
• Rohr 1, Rohr 2 und Gehäuse 14 weisen Wanddicken D zwischen 0,1 mm und 0,5 mm auf.
• Das weitgehend zylindrisch ausgebildete Gehäuse 14 weist am anderen Ende einen radial gerichteten Flansch 16 auf. Dieser ist schalenartig gestaltet mit einem randseitigen, umlaufenden Begrenzungssteg 18 und besitzt eine rautenförmige Konfiguration (1 und 2). Der Flansch 16 dient der Fixierung der Rohre 1 und 8 an dem nur schematisch angedeuteten Widerlager 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 er streckt sich zwischen dem Gehäuse 14 und dem Begrenzungssteg 18. Die Fixierung der Verstärkungsplatte 17 an dem Flansch 16 erfolgt durch insgesamt vier vom Begrenzungssteg 18 abgebogene randseitige Laschen 19.
• Zur Befestigung des Flansches 16 am Widerlager 2 sind im Flansch 16 und in der Verstärkungsplatte 17 zwei in der Längsachse des Flansches 16 vorgesehene Bohrungen 20 angeordnet.

1

Rohr

2

Widerlager

3

Umfangsrippe v. 1

4

Rohrabschnitt v. 1

5

Rohrabschnitt v. 1

6

Stirnseite v. 1

7

Flansch v. 8

8

Rohr

9

Umfangsbereich v. 3

10

Umfangsbereich v. 7

11

zylindrischer Rohrabschnitt v. 8

12

Endflansch v. 13

13

zylindrischer Abschnitt v. 14

14

Gehäuse

15

Umfangsbereich v. 12

16

Flansch v. 14

17

Verstärkungsplatte an 16

18

Begrenzungssteg an 16

19

Laschen an 18

20

Bohrungen in 16 u. 17

D

Wanddicke v. 1, 8 u. 14

D1

Wanddicke v. 17

Claims (5)

1. Flansch zur Festlegung eines Rohrs (1) an einem Widerlager (2), welcher einen endseitigen radialen Bestandteil eines aus einem dünnwandigen Material, insbesondere mit einer Wanddicke (D) unter 1 mm, bestehenden, mit dem anderen Ende (13) am Rohr (1) festlegbaren topfartigen Gehäuses (14) bildet und auf der dem Widerlager (2) abgewandten Seite mit einer das Gehäuse (14) umgreifenden Verstärkungsplatte (17) versehen ist, deren Dicke (D1) die Dicke (D) des Flansches (16) um ein Mehrfaches übersteigt.
2. Flansch nach Patentanspruch 1, welcher schalenartig gestaltet ist und einen radial außen liegenden Begrenzungssteg (18) aufweist.
3. Flansch nach Patentanspruch 2, bei welchem der Begrenzungssteg (18) mit die Verstärkungsplatte (17) in ihrer Lage fixierenden randseitigen Laschen (19) versehen ist.
4. Flansch nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, welcher eine rautenförmige Konfiguration aufweist.
5. Flansch nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, bei welchem das am Rohr (1) festlegbare Ende (13) des Gehäuses (14) zylindrisch ausgebildet und mit einem radial gerichteten Endflansch (12) versehen ist, der mit einer am Rohr (1) durch Wellung gebildeten Umfangsrippe (3) verschweißbar ist.