DE19921682A1 - Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung offenbart verschiedene Ausgestaltungen von Spannvorrichtungen für schwingungsentkoppelnde Flanschverbindungen im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen, die es ermöglichen, den sehr unterschiedlichen baulichen und funktionalen Anforderungen an derartige schwingungsentkoppelnde Flanschverbindungen gerecht zu werden, wobei ein- oder mehrteilige Lösungen vorgesehen sind, bei denen teils ein höherer Fertigungsaufwand für die Spannvorrichtung im Hinblick auf eine leichtere Montage in Kauf genommen wird, teils die Vorteile einer einfachen Fertigung gegenüber gewissen Erschwernissen bei der Montage im Vordergrund stehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwingungsentkoppelnde Flanschver­ bindung im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindungen der vorgenannten Art sind aus der Praxis bekannt und werden insbesondere zwi­ schen Teilen des Abgasstranges vorgesehen, die zueinander ge­ lenkig beweglich dichtend zu verbinden sind. Auf die Flanschverbindung wirken dabei teilweise erhebliche Kräfte, da der Abgasstrang mit dem Motor des Fahrzeuges gekoppelt ist und einen vom Motor abragenden "Hebel" bildet, der ebenso wie der Motor elastisch beweglich gegenüber Rahmen bzw. Karosserie des Fahrzeuges abgestützt ist und damit zu Lagestabilisierung des Motores innerhalb des Fahrzeuges beiträgt, wobei der Motor im Hinblick auf innermotorische Kräfte und Momente, Antriebsmomen­ te und Massenkräfte zu stabilisieren ist. Dies bedingt einer­ seits eine entsprechend stabile Ausbildung der Flanschverbin­ dung und andererseits eine Ausgestaltung, durch die Winkelfeh­ ler und Montagetoleranzen bis zu einem gewissen Grad kompen­ siert werden und sowie die Auswirkungen von Schwingungen der Abgasanlage wie auch von in die Abgasanlage eingeleiteten Schwingungen und Lastwechselreaktionen reduziert werden können.

Um diesbezüglich eine gewisse Entkopplung in der Flanschverbin­ dung zu erreichen, wird diese federnd verspannt.

Hierzu ist es bekannt, tellerfederartige, die Flansche über ih­ ren ganzen Umfang umschließende und daher nicht in den ge­ schlossenen Abgasstrang einsetzbare Spannelemente zu verwenden, die ihrerseits unter entsprechender Vorspannung verbunden wer­ den, wobei die Verbindung über in Richtung des Abgasstranges sich erstreckende, mit einem der Spannelemente einstückige und gegenüber dem anderen der Spannelemente verhakbare Laschen er­ folgt, so daß der Grad der elastischen Nachgiebigkeit allein von der Federhärte der tellerfederartigen Spannelemente ab­ hängt. Derartige Spannvorrichtungen sind zwar in ihrer Funktion zufriedenstellend, bedingen aber einen relativ hohen Bedarf an teurem Federstahl und können vor allen Dingen nicht in den ge­ schlossenen Abgasstrang eingesetzt werden, so daß beispielswei­ se eine Beschädigung oder ein Versagen der Spannelemente hohe Reparaturkosten nach sich zieht. Darüber hinaus bedingt die voll umschließende Bauweise auch einen relativ großen Raumbe­ darf, so daß ungeachtet des funktional durchaus befriedigenden Ergebnisses solcher Spannvorrichtungen ein Bedarf für Spannvor­ richtungen der im Oberbegriff genannten Art gegeben ist, die ihrerseits in den geschlossenen Abgasstrang einsetzbar sind.

Solche in den geschlossenen Abgasstrang einsetzbare Spannvor­ richtungen sind als einstückige, U-förmige Flanschklammern aus­ gebildet, deren Klammerschenkel an ihrem einen Ende über einen Steg verbunden sind und an ihrem anderen Ende frei auslaufen, wobei die Klammerschenkel jeweils gegabelt sind und zwei Arme aufweisen, die, aufgeschoben auf den Abgasstrang, diesen beid­ seitig übergreifen und sich auf der zugehörigen Flanschseite abstützen. Die Beaufschlagung der zu verspannenden Flansche über die sich jeweils entsprechenden Arme der Schenkel erfolgt in Spannbereichen, die in Längsrichtung der Arme versetzt sind, wobei die Arme im jeweiligen Spannbereich als Abstützung eine Ausprägung oder dergleichen aufweisen, durch die auch der für die Federwirkung notwendige Freigang zwischen jeweiligem Flansch und dem gegen diesen abgestützten Arm erreicht wird.

Derartige Lösungen bauen raumsparend und sind montagemäßig auch unter Reparaturgesichtspunkten günstig, bedingen aber in der Festlegung der Spannbereiche und in der Positionierung der ent­ sprechenden Abstützungen gewisse Einschränkungen, die das Er­ reichen der angestrebten Schwingungsentkopplung bei betriebssi­ cherer Flanschverbindung erschweren.

Durch die Erfindung soll eine Flanschverbindung der eingangs genannten Art insbesondere unter Berücksichtigung dieser Ge­ sichtspunkte verbessert werden.

Die erfindungsgemäße, schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung geht davon aus, daß abhängig von den jeweiligen fahrzeugspezi­ fischen Gegebenheiten die angestrebte Schwingungsentkoppelung eine individuelle Festlegung der Spannkraft der Spannvorrich­ tung in den einzelnen Spannbereichen bedingt, um einerseits die gegebenen Kräfte aufnehmen zu können und andererseits bezogen auf gegebene Schwingungsverläufe und Schwingungsebenen die an­ gestrebte Schwingungsentkoppelung zu erreichen, zumal die bau­ lichen Gegebenheiten häufig nur ein Aufschieben der Spannvor­ richtung auf den Abgasstrang in einer vorgegebenen Position zu­ lassen. Eine diesbezügliche Optimierung erweist sich zunehmend als notwendig, da einerseits aus Gewichtsgründen eine möglichst leichte Bauweise auch des Abgasstranges angestrebt wird, ande­ rerseits das zunehmende Komfortbedürfnis eine gute Schwingungs­ entkoppelung unter akustischen Gesichtspunkten nötig macht, zu­ mal zumindest für bestimmte Fahrzeugtypen auch ein gewisser "Sound" angestrebt wird und diesbezüglich störende Geräusche, insbesondere blechartige Geräusche generell vermieden werden sollen.

Diese individuelle Anpassung der Spannvorrichtung an die jewei­ ligen Gegebenheiten wird erfindungsgemäß desweiteren bei einer einstückigen U-förmigen Flanschkammer mit den Armen zugeordne­ ten Abstützungen dadurch ermöglicht, daß jeder Arm nur eine Ab­ stützung trägt, so daß allein durch die Anpassung der verblei­ benden Querschnittsvariablen die angestrebte Anpassung der Spannkräfte erreichbar ist. Bezogen auf eine im Querschnitt U- förmige Spannklammer erweist es sich im Hinblick auf deren Aus­ bildung mit drei Spannbereichen als zweckmäßig, die Arme im Be­ reich des Steges der Spannklammer über einen zum Steg weitge­ hend freiliegenden Stützsteg zu verbinden und diesem Stützsteg einen Spannbereich zuzuordnen, so daß insgesamt drei Spannbe­ reiche verwirklicht sind, die bezüglich ihrer Spannkräfte indi­ viduell festgelegt werden können, wobei bevorzugt bei einer derartigen Ausgestaltung die den Armen zugeordneten Abstützun­ gen im Bereich der freien Enden der Arme und die dem Stützsteg zugeordnete Abstützung im Mittelbereich des Stützsteges liegt, der seinerseits gegenüber dem die Schenkel verbindenden Steg freigeschnitten ist und im Bereich der Ansätze der Arme in der Verbindung zum die Schenkel verbindenden Steg gehalten ist. Ei­ ne derartige Ausgestaltung der Flanschverbindung bzw. von deren Spannvorrichtung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Spannvorrichtung nicht sehr hoch belastet ist.

Insbesondere für Spannvorrichtungen, die auch hohe Spannkräfte aufzubringen haben, erweist es sich als zweckmäßig, die Arme der Klammerschenkel im Bereich ihrer vom Klammersteg abgelege­ nen Enden lösbar zu verbinden, was in einfachster Weise über eine Rastverbindung erfolgen kann, die dadurch gebildet wird, daß das Ende des einem Schenkel zugeordneten Armes in eine in Richtung auf den entsprechenden Arm des anderen Schenkels abge­ winkelte Lasche übergeht, die ihrerseits gegenüber diesem Arm verhakbar ist. In Verbindung mit einer solchen Lösung ist es von Vorteil, die Spannklammer so auszubilden, daß die Abstüt­ zungen beiderseits der quer zu den Armen verlaufenden Längsmit­ telebene des Abgasstranges im Bereich der Flanschverbindung liegen, wobei die Abstützungen bevorzugt ausgestellten, den Flansch beaufschlagenden Zungen zugeordnet sind, so daß über die Bestimmung des Zungenquerschnittes das Verhältnis der Spannkräfte in den einzelnen Abstützungen zusätzlich beeinfluß­ bar ist. Insbesondere muß durch die Gestaltung der Abstützungen auch sichergestellt sein, daß die Schenkelarme gegenüber den benachbarten Flanschseiten einen für Federbewegungen ausrei­ chenden Freigang aufweisen.

Im Hinblick auf einen möglichst geringen Materialverbrauch für die insbesondere aus Federstahl bestehende Spannvorrichtung so­ wie eine einfache Herstellbarkeit derselben kann es zweckmäßig sein, die die Spannvorrichtung bildende Flanschklammer mehrtei­ lig auszubilden, wobei eine diesbezüglich mögliche erfindungs­ gemäße Ausgestaltung darin besteht, den über die Spannvorrich­ tung zu beaufschlagenden Flanschseiten jeweils einen in der Draufsicht einem zweiarmigen Schenkel entsprechenden Klammerbo­ gen zuzuordnen und die beiden einer Spannvorrichtung zugehöri­ gen Klammerbögen über Rast- und/oder Haltevorrichtungen mitein­ ander zu verbinden. Hierbei erweist es sich als zweckmäßig, kombiniert Steck- und/oder Rastverbindungen vorzusehen, so daß nach Herstellung der Steckverbindung zwischen den beiden Klam­ merbögen durch Verschwenken derselben gegeneinander die Lagesi­ cherung durch Verrastung vorgenommen werden kann, was die Mon­ tage erleichtert. Hierzu können den Klammerbögen entsprechende Steckzungen zugeordnet sein, die in Aufnahmeöffnungen von La­ schen einrasten, sowie Laschen vorgesehen sein, die mit ent­ sprechenden Rastnasen das Gegenstück hintergreifen.

Im Rahmen der Erfindung ist es desweiteren möglich, lediglich mit einen Umfangswinkel von kleiner 180° abdeckenden Klammerbö­ gen zu arbeiten und diese Klammerbögen über querverlaufende Verbindungsjoche gegeneinander zu verspannen. Den gleichen Spannbereichen zugeordnete Klammerbögen, also in Spannrichtung miteinander zusammenwirkende Klammerbögen können durch entspre­ chende, passende Aufnahmeöffnungen in den Jochen in ihrem Ab­ stand zueinander festgelegt sein, so daß die Spannfunktion ge­ währleistet ist, oder sie können auch untereinander beispiels­ weise durch einen Steg verbunden sein, so daß über die Querjo­ che lediglich noch die Sicherung der Klammerbögen gegeneinander quer zur Spannrichtung vorzunehmen ist. Diese Jochfunktion der Lagesicherung für die Klammerbögen kann im Rahmen der Erfindung auch von in Verlängerung der Stege sich in Umfangsrichtung er­ streckenden Laschen übernommen werden, die miteinander zu ver­ binden sind, wobei die Spannfunktion bei einer derartigen Vor­ richtung dadurch realisiert ist, daß die in entsprechenden Spannbereichen einander gegenüberliegenden Abstützungen einem Bauteil zugeordnet sind und dieses Bauteil randseitig auf die Flansche aufgeschoben wird und in der jeweiligen Spannlage durch Verspannung in Umfangsrichtung fixiert ist.

Die erfindungsgemäßen Spannvorrichtungen sind in Verbindung mit bekannten Anschlußverbindungen zwischen im Abgasstrang aufein­ ander folgenden Teilen realisierbar.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung mit weiteren Merkmalen nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung der Spannvor­ richtung einer schwingungsentkoppelnden Flanschverbindung im Abgasstrang von Kraft­ fahrzeugen, wobei die über die Flanschverbin­ dung zu koppelnden, die Flanschen tragenden Teile als Rohrteile strichliert angedeutet sind,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltungsform einer Spann­ vorrichtung einer schwingungsentkoppelten Flanschverbindung, wobei die Arme der ein­ stückigen, U-förmigen Spannklammer im Bereich ihrer vom die Arme tragenden Steg abgelegenen Endes miteinander zu verbinden sind,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine erste Ausführungsform einer mehrteiligen Flanschklammer, die als Spannvorrichtung Be­ standteil einer schwingungsentkoppelnden Flanschverbindung ist und die zwei den Spann­ bereichen zugehörige Abstützungen tragende Klammerbögen aufweist, die in Spannrichtung verspannbar und gegeneinander fixierbar sind,

Fig. 6 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch die Spannvorrichtung einer Flanschverbindung gemäß Fig. 5, wobei die Flansche und die sie tragenden, hier als Rohre angedeuteten Teile strichliert angedeutet sind,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform einer mehrteili­ gen Flanschverbindung mit in Draufsicht U- förmigen und gegeneinander verspannbaren Klammerbögen,

Fig. 9 bis 11 den in Fig. 8 angegebenen Schnitten gemäß Linie IX-IX, X-X und XI-XI entsprechende Schnittdarstellungen,

Fig. 12 entsprechend den Fig. 1, 3, 5 und 8 eine vereinfachte Draufsichtsdarstellung auf die Spannvorrichtung einer schwingungsentkoppeln­ den Flanschverbindung in dem Abgasstrang ei­ nes Kraftfahrzeuges, wobei die Spannvorrich­ tung mehrteilig ausgebildet ist und einander gegenüberliegende Klammerbögen aufweist, die über Querjoche lösbar in Spannrichtung wie auch quer hierzu gegeneinander verspannt sind,

Fig. 13 eine Schnittdarstellung gemäß Linie XIII-XIII in Fig. 12,

Fig. 14 eine der Fig. 12 funktional ähnliche Ausge­ staltung einer Spannvorrichtung, bei der in Spannrichtung zusammenwirkende Klammerbögen über Stege verbunden sind und in Verlängerung ihrer Stege liegende, sich in Umfangsrichtung erstreckende Verbindungslaschen aufweisen,

Fig. 15 einen Schnitt gemäß Linie XV-XV in Fig. 14, und

Fig. 16 bis 19 Beispiele für Flanschgestaltungen im Ab­ gasstrang von Kraftfahrzeugen, auf die Spann­ vorrichtungen gemäß der Erfindung ansetzbar sind.

Die Fig. 16 bis 19 zeigen in weitgehend schematisierter Dar­ stellung Schnitte durch einen Teilbereich eines Abgasstranges 1 eines Kraftfahrzeuges, wobei der Abgasstrang 1 im gezeigten Teilbereich Strangteile 2, 3 umfaßt, die beispielshalber durch Rohrabschnitte gebildet sind und die jeweils im Endbereich aus­ gestellte Flansche 4, 5 aufweisen, die über eine Spannvorrich­ tung, beispielsweise eine Spannvorrichtung gemäß den Ausgestal­ tungen in den Fig. 1, 3, 5, 8, 12 oder 14 axial zu verspan­ nen und relativ zueinander zu positionieren sind.

Die Flansche 4, 5 können, wie Fig. 16 bis 19 zeigen, in un­ terschiedlicher Weise ausgebildet sein und über Dichtungen ge­ geneinander abgestützt sein (Fig. 16 bis 18). Eine weitere Ausgestaltung zeigt Fig. 19, bei der die Flansche 4, 5 als ge­ sonderte, die Strangteile 2, 3 umschließende Ringe gebildet sind, die sich gegen entsprechend aufgeweitete Bereiche der Strangteile 2, 3 abstützen, wobei die Strangteile 2, 3 gemäß Fig. 19 im Überdeckungsbereich zwischen den Flanschen 4, 5 ei­ ne dichtende Kugelverbindung 7 bilden.

In Verbindung mit Flanschausbildungen, wie sie beispielsweise die Fig. 16 bis 19 als an sich bekannte Lösungen zeigen, lassen sich erfindungsgemäße Spannvorrichtungen einsetzen, wie sie nachstehend anhand der Fig. 1 bis 15 näher erläutert werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 ist eine eintei­ lige Spannvorrichtung 10 dargestellt, und es ist diese Spann­ vorrichtung 10 in ihrer Zuordnung zu den zu verbindenden Strangteilen 2 und 3 in Fig. 2 angedeutet, wobei die Strang­ teile 2, 3 und die diesen zugeordneten Flansche 4, 5 strichliert angedeutet sind.

Fig. 1 und 2 zeigen, daß die als Flanschklammer 11 ausgebil­ dete Spannvorrichtung 10 zur Herstellung der schwingungsentkop­ pelnden Verbindung zwischen den Strangteilen 2, 3 bzw. deren Flanschen 4, 5 seitlich auf die Flansche 4, 5 aufschiebbar ist, so daß der Abgasstrang 1 zum Aufsetzen der Spannvorrichtung 10 nicht aufgetrennt werden muß.

Die im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 einstückige, U-förmige Flanschklammer 11 weist einen Klammersteg 12 auf, der die Klammerschenkel 13 und 14 trägt, die die Flansche 4 und 5 auf ihren voneinander abgewandten Seiten beaufschlagen und ge­ geneinander verspannen. Die Klammerschenkel 13 bzw. 14 sind, wie in der Fig. 1 in Draufsicht für den Klammerschenkel 14 er­ sichtlich, ebenfalls U-förmig gestaltet und weisen zwei vom Steg 12 abragende Arme 15, 16 auf, wobei diese Schenkelarme 15, 16 die als Rohre ausgebildeten Strangteile 2, 3 seitlich über­ greifen und sich auf dem zugehörigen, in Fig. 1 ebenfalls strichliert angedeuteten Flansch 5 abstützen. Bezogen auf die zum Steg 12 parallele Längsmittelebene 17 der Strangteile 2, 3 stützen sich die Schenkelarme 15, 16 im vom Steg 17 abgelegenen Bereich ab, wobei die entsprechenden Spannbereiche den freien Enden der Schenkelarme 15, 16 zugeordnet sind, die Abstützungen 18, 19 bilden.

Zwischen den Armen 15, 16 weist die Flanschklammer 11 im Be­ reich des Steges 12 einen weiteren Spannbereich auf, der durch die Abstützung 20 symbolisiert ist, welche einem Stützsteg 21 zugeordnet ist, der im Anschlußbereich der Schenkelarme 15, 16 an den Steg 12 mit diesem verbunden ist, zwischen den Armen 15, 16 gegenüber dem parallel verlaufenden Steg 12 aber freige­ schnitten ist.

Die Abstützungen 18 bis 20 liegen damit symmetrisch zu einer zum Steg 12 senkrechten Längsmittelebene 22 und in etwa glei­ chem Winkelabstand zueinander, wobei eine bevorzugte Lösung be­ zogen auf die drei Abstützungen 18 bis 20 gleiche Winkelabstän­ de von 120° vorsieht.

Wie die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt, wird die dem Stützsteg 21 zugeordnete Abstützung 20 durch einen eingezogenen Mittelbereich des Stützsteges gebildet.

Die Flanschklammer 11 ist bevorzugt bezüglich des freien Ab­ standes zwischen den freien Enden der einem Klammerschenkel 13 bzw. 14 zugehörigen Schenkelarme 15, 16 so bemessen, daß dieser gleich, bevorzugt geringfügig kleiner als der Durchmesser der Strangteile 2 bzw. 3 ist, die vom jeweiligen Klammerschenkel 13 bzw. 14 übergriffen werden, so daß sich zudem eine Sicherung für die auf den Abgasstrang 1 aufgesteckte Flanschklammer 11 gibt, ungeachtet dessen, daß diese seitlich aufgeschoben ist.

Als Material findet für die Flanschklammer 11 bevorzugt Feder­ stahlblech Verwendung, wobei der für die Federwirkung der Flanschklammer 11 wesentliche Freigang der Schenkelarme 15, 16 bzw. des Stützsteges 21 gegenüber der benachbarten Flanschseite dadurch sichergestellt ist, daß die Abstützungen 18 bis 20 die­ se Flanschseite im Abstand zum Schenkelarm 15, 16 bzw. zum Stützsteg 21 beaufschlagen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Spannvorrich­ tung 10 ist in der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 und 4 aufge­ zeigt, wobei die hier gezeigte Flanschklammer mit 23 bezeichnet ist und bezüglich der entsprechenden Teile gleiche Bezugszei­ chen Verwendung finden.

Die Flanschklammer 23 ist ebenfalls einstückig ausgebildet, weist im Querschnitt U-Form auf, und umfaßt in dieser Ausge­ staltung den Klammersteg 12 sowie die Klammerschenkel 13 und 14. Der Klammerschenkel 14 ist in der Draufsicht gemäß Fig. 3 der sichtbare Schenkel und überdeckt den darunterliegenden Schenkel 13, wobei die Klammerschenkel 13 und 14 jeweils Schen­ kelarme 24 und 25 aufweisen, die zueinander beabstandet sind und bezogen auf den jeweiligen Klammerschenkel 13 und 14 sich beiderseits des Strangteiles erstrecken. Den Schenkelarmen 24, 25 sind jeweils Abstützungen 26 und 27 zugeordnet, die beider­ seits der stegparallelen Längsmittelebene 17 liegen und die in Richtung auf das jeweilige Strangteil 2 bzw. 3 bzw. den ent­ sprechenden Flansch 4, 5 zum Schenkelarm 24 und 25 versetzt liegen, so daß ein entsprechender Freigang des Schenkelarmes 24, 25 zum Flansch 4, 5 gegeben ist. Abweichend von der Dar­ stellung gemäß Fig. 1 und 2 laufen die Schenkelarme 24 und 25 nicht frei aus, sondern sind im Bereich ihrer vom Steg 12 abgewandten Enden gegeneinander verspannt. Die Verspannung er­ folgt im dargestellten Ausführungsbeispiel über jeweils eine einem der Schenkelarme 24, 25 zugeordnete Spannlasche, die mit 28 bzw. 29 bezeichnet ist, die im dargestellten Ausführungsbei­ spiel von den Schenkelarmen des Klammerschenkels 13 ausgeht und in Richtung auf den Klammerschenkel 14 abgewinkelt ist, wobei jede der Spannlaschen 28, 29 einen eingeschlagenen Endbereich 30 aufweist. Dieser Endbereich 30 ist hakenförmig gekrümmt und übergreift im eingeschlagenen Zustand mit seinem Hakenende das freie Ende des jeweils zugehörigen Schenkelarmes 24 bzw. 25 des Klammerschenkels 14.

Die Flanschklammer 23 weist in sich hohe Stabilität auf und er­ möglicht aufgrund der Verspannung auch im Bereich der Enden der Schenkelarme 24 und 25 die Beherrschung höherer Spannkräfte, wobei durch die Hebellängen der Abstützungen 26, 27 einerseits zum jeweiligen Schenkelarm 24 und 25 und andererseits zum je­ weils benachbarten, verspannten Armende, also zum Steg 24 bzw. zur Spannlasche 27 bzw. 28 die jeweiligen Spannkräfte weitge­ hend unabhängig voneinander individuell vorgegeben werden kön­ nen.

Die Spannlaschen 28 und 29 ermöglichen in Verbindung mit dem eingebogenen Endbereich 30 zudem eine einfache Montage, wobei durch die Einbiegung des Endbereiches eine Führungsbahn ge­ schaffen ist, und nach Überfahren des Endbereiches 30 durch die in entsprechender Länge ausgeführten Schenkelarme durch Rückfe­ derung der Spannlasche 28, 29 deren Spannstellung auch gesi­ chert ist.

Eine weitere Spannvorrichtung 10 gemäß der Erfindung zeigen die Fig. 5 und 6, wobei hier die Flanschklammer 31 mehrteilig ausgebildet ist und durch zwei Klammerbögen 32, 33 gebildet ist, die in die Flansche 4, 5 über einen Umfangswinkel von mehr als 180°, bevorzugt etwa 240° umschließen, wobei bevorzugt in gleichmäßiger Verteilung drei Abstützbereiche über den Umfang vorgesehen sind, denen drei Abstützungen 34, 35 und 36 zugeord­ net sind von denen die Abstützungen 34 und 35 in den Endberei­ chen der Klammerbögen 32 und 33 vorgesehen sind. Bezogen auf etwa gleich große Spannkräfte in den Abstützungen 34 und 35 liegt die resultierende Spannkraft in einer durch die mittlere Abstützung 35 gehenden Längsmittelebene 22, und für die Ver­ spannung der Klammerbögen 32 und 33 erweist es sich als ausrei­ chend, diese in lediglich zwei Punkten miteinander zu verbin­ den, welche auf einer zur Längsmittelebene 22 senkrechten Ebene 37 liegen, in der auch die Resultierende der über die Abstüt­ zungen 34 bis 36 übertragenen Spannkräfte verläuft.

Eine derartige Ausgestaltung führt zu einer sehr einfachen Flanschklammer 31, die nur einen geringen Bearbeitungsaufwand erfordert, und dies bei geringem Materialbedarf. Die Verbindung der beiden Klammerbögen 32 und 33 kann in einfacher Weise, wie insbesondere Fig. 6 und 7 zeigen, dadurch erfolgen, das ei­ ner der Klammerbögen, nämlich der Klammerbogen 33 ausgestellte Laschen 38 aufweist, die abgebogen in Richtung auf den der an­ deren Flanschseite zugeordneten Klammerbogen 32 in verspanntem Zustand mit ihrem Kopfteil 39 Zungen 40 übergreifen, die in ei­ nem der Breite der Lasche 38 entsprechenden Abstand radial vom Klammerbogen 32 abragen. Die Abstützungen 33 bis 35 können bei dieser Ausgestaltung analog zu den Abstützungen 18 bis 20 gemäß Fig. 1 und 2 ausgebildet sein.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsform einer Spann­ vorrichtung 10 in Form einer mehrteiligen Flanschklammer 41 zeigen Fig. 8 bis 11, wobei in Fig. 9 die Strangteile 2 und 3 in Verbindung mit einer im Querschnitt keilförmigen Dichtung 6 und entsprechend winklig aufeinander zulaufenden Flanschen 4 und 5, wie auch in Fig. 17 dargestellt, Verwendung finden, ge­ gen die sich die beiden Klammerbögen 42 und 43 mit ihren Ab­ stützungen 44 bis 46 gegen die Flansche 4 und 5 in den jeweili­ gen Spannbereichen abstützen. In der Draufsicht weisen die Klammerbögen 42, 43 jeweils U-förmige Grundform auf und sind mit drei Abstützungen 44 bis 46 versehen, die über den Umfang des jeweiligen Strangteiles bei einem Winkelabstand von etwa 120° gleichmäßig verteilt angeordnet sind derart, daß die eine Abstützung 46 im Scheitelbereich zwischen den Armen 47 und 48 des jeweiligen Klammerbogens 42 bzw. 43 liegt, und die Abstüt­ zungen 44 und 45 im Übergang zu dem auskragenden Endbereich 49, 50 des jeweiligen Armes 47 bzw. 48 angeordnet sind, wobei als auskragender Endbereich 49, 50 die über die Flansche 4, 5 hin­ auslaufenden Endteile der Arme 47 und 48 bezeichnet sind.

Auch bei dieser Lösung können die Klammerbögen 42 und 43 als im wesentlichen ebene Federelemente hergestellt werden, die über ihre Abstützungen 44 bis 46 die Flansche 4 und 5 von gegenüber­ liegenden Seiten beaufschlagen und die gegeneinander verspannt eine federnde Abstützung für die Flansche 4, 5 bilden. Die Ver­ spannung der wie auch in den vorherigen Ausgestaltungen Federe­ lemente bildenden Klammerbögen 42, 43 gegeneinander erfolgt einmal in den Endbereichen 49, 50 der Arme 47 und 48 und zum anderen im gegenüberliegenden Scheitelbereich der Klammerbögen 42, 43, wobei abweichend von der hier gezeigten Anordnung auch eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung möglich ist, bei der die Verbindung der Klammerbögen 42, 43, die insgesamt sym­ metrisch gestaltet sind, im Scheitelbereich über eine in dieser Symmetrieebene liegende Halterung erfolgen könnte.

Im Ausführungsbeispiel sind, wie Fig. 8 in Verbindung mit Fig. 10 zeigt, die den Endbereichen 49, 50 der Arme 47, 48 ge­ genüberliegenden, verspannenden Halterungen durch vom Klammer­ bogen 42 umfangsseitig auskragende und abgebogene Laschen 51 gebildet, die kopfseitig Ausnehmungen 52 aufweisen, in die am anderen Klammerbogen 43 vorgesehene Steckzungen 52 einzufädeln sind. Sind die beiden Klammerbögen 42 und 43 in ihrem scheitel­ seitigen Bogenbereich auf diese Weise verbunden, so können die jeweiligen Arme 47 bzw. 48 der Klammerbögen 42 und 43 die Flan­ sche 4, 5 gegeneinander verspannend soweit gegeneinander ver­ schwenkt werden, bis in den Endbereichen 49, 50 der Arme 47, 48 des Klammerbogens 42 vorgesehene, abgewinkelte Laschen 53 mit ihren hakenförmigen Kopfteilen 54 den Klammerbogen 43 über und hintergreifen, und somit die durch das Zusammenschwenken der Klammerbögen 42 und 43 aufgebaute Federspannung sichern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung 10 in mehrteiliger Ausführung zeigen Fig. 12 und 13, wobei die Teile der Spannvorrichtung hier besonders einfach zu gestalten sind und in der gezeigten Gestaltung insbesondere auch beson­ ders materialsparend, nahezu verschnittfrei herzustellen sind. Dem kommt im Hinblick auf die verwendeten hochwertigen Materia­ lien ebenso Bedeutung zu wie einer Herstellung mit möglichst geringem Verformungsaufwand, und damit auch in möglichst wenig Arbeitsgängen.

Die in Fig. 12 und 13 dargestellte Spannvorrichtung 10 ist als gebaute Flanschklammer 56 gestaltet, bei der je Flanschsei­ te zwei Klammerbögen 57 und 58 vorgesehen sind, die bevorzugt gleich ausgebildet sind und bevorzugt zu einer Längsmittelebene des von ihnen umschlossenen Strangteiles symmetrisch angeordnet sind. Verbunden und in ihrer Lage zueinander fixiert sind die einer Flanschseite zugeordneten Klammerbögen 57 bzw. 58, und zusätzlich auch zu den der gegenüberliegenden Flanschseite zu­ gehörigen, entsprechenden Klammerbögen festgelegt durch Spann­ joche 59, 60, die, was in der Zeichnung nicht weiter darge­ stellt ist, die Klammerbögen 57, 58 sowohl in Spannrichtung, also im Sinne einer axialen Verspannung der Flansche 4, 5 wie auch quer hierzu festlegen. Bevorzugt sind die Spannjoche 59, 60 mit schlitzförmigen Aufnahmen für die durch sie hindurchge­ führten Enden der Klammerbögen 57, 58 versehen, wobei die schlitzförmigen Aufnahmen in ihrer Höhe, also in Spannrichtung an die Materialdicke der Klammerbögen 57, 58 angepaßt sind, um eine entsprechende Führung zu gewährleisten. Die Klammerbögen 57, 58 sind in den jeweiligen Spannbereichen, wie anhand der voraufgegangenen Ausführungsformen erläutert, mit entsprechen­ den Abstützungen versehen, die bevorzugt in bezogen auf die Klammerbögen auskragend ausgebildet sind und die Flansche 4 bzw. 5 beaufschlagen. Diesbezüglich wird auf die entsprechenden Darlegungen in den anderen Ausführungsbeispielen verwiesen.

Zur Montage werden Spannvorrichtungen 10, die gemäß Fig. 12 und 13 als gebaute Flanschklammern 56 ausgebildet sind, bevor­ zugt bezüglich ihrer Klammerbögen 57, 58 an ihrem einen Ende durch ein entsprechendes Spannjoch 59 oder 60 verbunden und nachfolgend gegenüberliegend in Umfangsrichtung der Flanschver­ bindung zusammengedrückt, bis auch das jeweils gegenüberliegen­ de Spannjoch verrastend mit den entsprechenden Enden des Klam­ merbogens 57 bzw. 58 verbunden ist.

In Abweichung von der gezeigten Ausgestaltungsform können zwei einander entsprechende, einander gegenüberliegende Klammerbögen 57 bzw. 58 auch über einen Steg verbunden sein, so daß die axialen Spannkräfte über den Steg aufgenommen werden, und die vorgesehene Jochverbindung nur noch der Abstützung in Umfangs­ richtung und der Fixierung in der jeweiligen Montagestellung dient.

Fig. 14 und 15 zeigen eine Ausgestaltungsform einer Spann­ vorrichtung 10, wie sie der zuletzt angesprochenen, nicht dar­ gestellten Weiterbildung der Ausgestaltung gemäß Fig. 12 und 13 im Prinzip entspricht. Die anhand der Fig. 14 und 15 er­ läuterte Flanschklammer 61 umfaßt zwei Klammerbögen, wobei je­ der der Klammerbögen, die mit 63 und 64 bezeichnet sind, ein U- förmiges Spannelement bildet, das seitlich die zugehörigen Flansche 4 und 5 übergreifend auf diese aufzuschieben ist, der­ art, daß die den zu verbindenden Strangteilen 2, 3 zugehörigen Flansche 4, 5 axial über die im Spannbereich der Klammerbögen 62 und 63 vorgesehenen Abstützungen 64 und 65 beaufschlagt und verspannt werden. Die durch radiales Aufschieben der Klammerbö­ gen 62 und 63 auf die Flansche erreichte axiale Verspannung derselben wird dadurch sichergestellt, daß die Klammerbögen 62 und 63 gegeneinander festgelegt und dadurch daran gehindert werden, die Flansche freizugeben. Die wechselseitige Sicherung und Fixierung im Hinblick auf ihre Lage gegenüber den Flanschen 2, 3 wird für die Klammerbögen 62 und 63 dadurch erreicht, daß die Klammerbögen 62, 63 ihre Stege 66, 67 stirnseitig verlän­ gernde Laschen 68, 69 aufweisen, die für zwei einander gegen­ überliegende Klammerbögen 62, 63 gegeneinander fixierbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist dies durch eine Verhakungsverbindung 70 veranschaulicht, bei der die Laschen 68, 69 im Überdeckungs­ bereich mit einer Hake-Öse-Verbindung bekannter Art zusammenge­ halten sind. Hierbei greifen die Haken insbesondere in Umfangs­ richtung in entsprechende Ösen an der jeweils anderen Lasche ein.

In Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 14 und 15 ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Klammerbögen nicht spiegelbildlich zur Längsmittelebene 17 auszubilden, sondern zu einer - was nicht weiter dargestellt ist - Diagonalebene, der­ art, daß je eine Lasche an einen der Stege angelenkt und gegen­ über dem anderen Schenkel verhakbar ist.

Ferner ist es erfindungsgemäß eine fallweise zweckmäßige Ausge­ staltung, beispielsweise bei einer Grundkonstruktion gemäß Fig. 5, die Klammerbögen durch Verdrehen gegeneinander um die Längsachse des Rohrstranges zu verspannen, wozu beispielsweise einem der Klammerbögen - bezogen auf einen Verbindungsbereich - eine Aufnahme zugeordnet sein kann, in die durch Verdrehen der Klammerbögen gegeneinander der andere Klammerbogen mit einem Steckteil in Eingriff gebracht werden kann. Dies läßt sich bie­ spielsweise durch endseitiges Einrollen der Laschen auf unter­ schiedliche Durchmesser erreichen, so daß die eine Lasche als "Rollenzapfen" in die andere Lasche als geschlitzte "Rollenbuchse" eingreift.

Eine einfache Verbindung bei durch Verdrehen gegeneinander zu verspannenden Klammerbögen läßt sich auch durch höhenversetzte Anordnung von Auflaufflächen erreichen, von den je eine einer Lasche zugeordnet ist und die durch Verdrehen der Klammerbögen gegeneinander zur Überdeckung gebracht werden können. Hierbei ist es auch möglich die Auflauffläche winklig anzustellen, der­ art, daß mit zunehmendem Übergriff eine zunehmende Spannkraft verbunden ist. Durch entsprechende Verrastung lassen sich der­ artige Laschenverbindungen auch leicht arretieren und sichern.

Die Erfindung offenbart verschiedene Ausgestaltungen von Spann­ vorrichtungen für schwingungsentkoppelnde Flanschverbindungen im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen, die es ermöglichen, den sehr unterschiedlichen baulichen und funktionalen Anforderungen an derartige schwingungsentkoppelnde Flanschverbindungen ge­ recht zu werden, wobei ein- oder mehrteilige Lösungen vorgese­ hen sind, bei denen teils ein höherer Fertigungsaufwand für die Spannvorrichtung im Hinblick auf eine leichtere Montage in Kauf genommen wird, teils die Vorteile einer einfachen Fertigung ge­ genüber gewissen Erschwernissen bei der Montage im Vordergrund stehen. Insgesamt relativieren sich diese Unterschiede vor dem Hintergrund unterschiedlicher Stückzahlen und baulich konstruk­ tive Gegebenheiten am Fahrzeug, denen jeweils - als häufig kaum abänderbaren Vorgaben - Rechnung getragen werden muß. Insbeson­ dere bieten die aufgezeigten Lösungen sämtlich den Vorteil der Nachrüstbarkeit ohne Eingriff in den Abgasstrang, so daß sie insbesondere auch als Reparaturlösungen in Frage kommen, wobei konstruktiv bezüglich der Anordnung der Spannbereiche und der in diesen vorgesehenen Abstützungen weite Spielräume gegeben sind, die eine Anpassung an die jeweiligen Schwingungs- und Be­ lastungsverhältnisse ermöglichen und dadurch zu hinsichtlich Festigkeit der Flanschverbindung wie auch schwingungsentkop­ pelnder Wirkung derselben guten Ergebnissen führen, wobei der geringe Raumbedarf derartiger erfindungsgemäßer Spannvorrich­ tungen diese für sehr viele Einsatzfälle geeignet macht.

Claims (19)

1. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen, bei der die Flansche der schwenkbeweglich und/oder dichtend auf eine einer Sollage der zu verbindenden Strangteile entsprechenden Stellung federnd mittels einer Spannvorrichtung vorgespannt sind, die bei geschlossenem Ab­ gasstrang in diesen einsetzbar und in einer die Flansche der Flanschverbindung von gegenüberliegenden Seiten übergreifenden Spannstellung zu positionieren ist, in der die Flansche über die Spannvorrichtung in in Umfangsrichtung beabstandeten Berei­ chen beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkraft der Spannvorrichtung (10) für die einzelnen Spannbereiche gesondert festlegbar ist.

2. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (10) als einstückige, U-förmige Flanschklammer (11) ausgebildet ist, deren über einen Steg (12) verbundene Klammerschenkel (13, 14) gegenüberliegenden Flansch­ seiten zugeordnet sind und jeweils zwei Arme (15, 16) aufwei­ sen, die bei gleicher Erstreckungsrichtung zueinander beabstan­ det sind und jeweils nur eine einem Spannbereich zugeordnete Abstützung (18, 19) tragen.

3. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Steges (12) zwischen den Armen (15, 16) ei­ nes Schenkels (13, 14) ein zum Klammersteg (12) freiliegender und eine einem Spannbereich zugeordnete Abstützung (20) tragen­ der Stützsteg (21) liegt.

4. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbereiche (Abstützungen 18 bis 20) in Umfangsrich­ tung gleichen Abstand zueinander haben.

5. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei in Umfangsrichtung etwa gleich beabstandete Spannbe­ reiche (Abstützungen 18 bis 20) vorgesehen sind.

6. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 1, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (10) als einstückige, U-förmige Flanschklammer (23) ausgebildet ist, deren über einen Steg (12) verbundene Klammerschenkel (13, 14) gegenüberliegenden Flansch­ seiten zugeordnet sind und jeweils zwei Arme (24, 25) aufwei­ sen, die bei gleicher Erstreckungsrichtung zueinander beabstan­ det sind, jeweils zumindest eine einem Spannbereich zugeordnete Abstützung (26, 27) tragen und von denen jeweils zwei einander gegenüberliegenden und verschiedenen Schenkeln zugehörige im Bereich ihrer vom Steg (12) abgelegenen Enden miteinander lös­ bar verbunden sind.

7. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung der Schenkelarme (24, 25) über zu­ mindest eine abgewinkelte Spannlasche (28, 29) gebildet ist, die am freien Ende eines Armes (24, 25) vorgesehen sind.

8. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Arme (24, 25) zwei Abstützungen (26, 27) trägt, die bezogen auf die zum Klammersteg (12) parallele Längsmitte­ lebene (17) des Abgasstranges (1) auf verschiedenen Seiten lie­ gen.

9. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 1, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (10) als mehrteilige Spannklammer (31) ausgebildet ist, deren beide in Spannrichtung gegenüberliegen­ den Flanschseiten zugehörige, in Umfangsrichtung der Flansche sich erstreckende, den Spannbereichen zugehörige Abstützungen (33 bis 35) tragende Klammerbögen (32, 33) gegeneinander in Spannrichtung verspannbar und fixierbar, insbesondere durch Verrastung fixierbar sind.

10. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerbögen (32, 33) sich über einen Umfangswinkel von etwa 240° erstrecken und im Bereich ihrer freien Enden entspre­ chenden Spannbereichen zugeordnete Abstützungen (34, 35) tra­ gen.

11. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammerbögen (32, 33) symmetrisch zu einer Winkelhal­ bierenden ausgebildet sind, auf deren Winkelschenkeln die end­ seitigen Abstützungen (34, 35) liegen.

12. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Winkelhalbierenden eine weitere Abstützung (36) liegt.

13. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindung von einem der Klammerbögen (33) abgewin­ kelte Spannlaschen (38) umfaßt, die gegen am anderen Klammerbo­ gen (32) vorgesehene Stützzungen (40) verrastbar sind.

14. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 1, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (10) als mehrteilige, gebaute Flanschklammer (56) ausgebildet ist, die je Flanschseite zwei bezogen auf den Umfang einander gegenüberliegende, voneinander unabhängige Klammerbögen (57, 58) aufweist, die in Umfangsrich­ tung zueinander versetzte, den Spannbereichen zugeordnete Ab­ stützungen tragen, und daß die Klammerbögen (57, 58) durch in Umfangsrichtung dazwischenliegende Spannjoche (59, 60) mitein­ ander verbunden und gegeneinander festgelegt sind.

15. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannjoche (59, 60) Schlitzführungen für die Klammerbö­ gen (57, 58) aufweisen.

16. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einander in Spannrichtung gegenüberliegenden Klammerbö­ gen über einen in Spannrichtung verlaufenden Steg jeweils zu einer Spannklammer verbunden sind.

17. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 1, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (10) als mehrteilige Flanschklammer (61) ausgebildet ist, bestehend aus randseitig aufsteckbaren, die Flansche mit ihren Schenkeln übergreifenden und federnd ge­ geneinander verspannbaren Klammerbögen, die über in stirnseiti­ ger Verlängerung der die Schenkel verbindenden Stege (66, 67) liegende, sich in Umfangsrichtung erstreckende Laschen (68, 69) zu einem in Umfangsrichtung geschlossenen Spannring verbunden sind.

18. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring einen in Umfangsrichtung verspannten und in Axialrichtung spannenden Federring bildet.

19. Schwingungsentkoppelnde Flanschverbindung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in Verlängerung der Stege vorgesehenen Laschen (69, 70) gegeneinander verhakt sind.