DE2829333A1

DE2829333A1 - Auspuffdichtung

Info

Publication number: DE2829333A1
Application number: DE19782829333
Authority: DE
Inventors: Peter P Usher
Original assignee: METEX CORP
Current assignee: METEX CORP
Priority date: 1977-11-30
Filing date: 1978-07-04
Publication date: 1979-05-31
Also published as: IT1100342B; US4607851A; BR7807846A; IT7830088A0; JPS5476759A; FR2410777A1; SE7812288L; DE2829333C2; AU4198578A; FR2410777B1; JPS5821144B2; GB1602989A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Hochtemperatur-Auspuffdichtung und insbesondere eine zusammengesetzte Dichtung mit flexiblem, hitzebeständigen Blattmaterial und einem Drahtgitter; die Dichtung läßt sich speziell in Fahrzeug-Auspuffanlagen verwenden.

Es gibt allgemein zwei Möglichkeiten, einen Fahrzeugmotor anzubringen. Zum einen ist der Motor so angebracht, daß seine Kurbelwelle gegenüber dem Fahrzeugkörper in Längsrichtung läuft, was im folgenden als längsliegender Motor bezeichnet wird. Bei der anderen Anordnungsmöglichkeit des Motors verläuft dessen Kurbelwelle gegenüber dem Fahrzeugkörper quer, was im folgenden als querliegender Motor bezeichnet wird. Letztere Anordnung ist besonders bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb geeignet.

Im Hinblick auf die zu diesen Motoren gehörenden Auspuffanlagen ist es offensichtlich, daß sich eine spezielle Auspuffanlage mit einem Motor-Auspuffsammelrohr und einem Auspuffabgasrohr in seiner Ausgestaltung in Abhängigkeit von der Richtung der Motorlage gegenüber dem Fahrzeug, also von der Längslage oder Querlage,ändert.

Beispielsweise erstreckt sich im Falle eines längs liegenden Motors ein Auspuffsammeirohr vom Motorauspuffkrümmer am Motor entlang nach unten und besitzt gewöhnlich einen an seinem offenen Ende angebrachten Flansch, der zur Verbindung mit einem eingreifenden Flansch an einem Abgasrohr nach unten gerichtet ist, das unter dem Fahrzeug verläuft. Bei dieser Anordnung wird gewöhnlich zwischen den verbundenen Flanschen eine Dichtung eingesetzt, um ein Ausströmen von Auspuffgas an den verbundenen Flanschen zu verhindern. Über die verbundenen Flansche werden Bewegungen des Auspuff-

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krümmers, wie sie beispielsweise beim normalen Betrieb des Motors verursacht werden, voll auf das Abgasrohr übertragen. Durch flexible Halterungen (die auch als Aufhängungen bekannt sind) werden die durch die Bewegung des Abgasrohrs verursachten Beanspruchungen aufgenommen; die flexiblen Halterungen machen das Abgasrohr an der Unterseite des Fahrzeugkörpers fest. Typische Auspuffdichtungen müssen deshalb keine dieser Beanspruchungen aufnehmen und sind aus diesem Grund von relativ einfachem Aufbau. Eine typische, bei längs liegendem Motor verwendete Abdichtung ist aus Gußeisen hergestellt und besitzt verjüngte Auflageflächen, die mit den Oberflächen der Plansche so zusammenwirken, daß ein sicherer Abdichteffekt erreicht wird. Andere für diese Anwendungszwecke geeignete Dichtungen besitzen einen Schichtaufbau aus Asbest und perforiertem Stahlblech. Wiederum andere konventionelle Dichtungen können imprägniertes Asbestgarn enthalten, das innerhalb eines Drahtgeflechts verflochten ist; diese Materialien werden zur Bildung der Dichtung zusammengepreßt. Manchmal wird überhaupt keine Dichtung verwendet, so daß die Flansche selbst, wenn sie miteinander verbunden sind, eine Abdicht-Verbindung bewirken.

Querliegende Motoren stellen ein jedoch viel schwierigeres Problem dar. Gewöhnlich erstreckt sich das Auspuffsammelrohr längs des Motors nach unten und besitzt einen Flansch an seinem offenen Ende, der gleichermaßen allgemein nach unten gerichtet ist. Jedoch bewirken normale Betriebsbewegungen des Motors, die vom Drehmoment der Kurbelwelle und entgegenwirkenden Torsionskräften der Antriebswelle herrühren, daß der Flansch des Auspuffsammeirohrs derart sich hin- und herbewegt, daß die senkrecht zur Flanschebene verlaufende Mittelachse des Rohrs von einer im wesentlichen vertikal verlaufenden Linie abweicht und abwechselnd in bezug auf

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das Fahrzeug nach vorne und nach hinten gekippt wird. Zur Aufnahme dieser Bewegung ist es notwendig, eine flexible Verbindung bzw. ein flexibles Gelenk zwischen dem Auspuffsammeirohr und dem Abgasrohr zu verwenden, da sonst diese Bewegung direkt auf das Abgasrohr übertragen wird und übermäßige Spannungen und Beanspruchungen verursacht. Derartige Belastungen und Spannungen können eine Ermüdung des Metalls verursachen und somit den Ausfall des Abgasrohrs beschleunigen. Auch kann durch die Vibrationen, die durch die Spannungswechsel verursacht werden, übermäßig starkes Geräusch erzeugt werden.

Offensichtlich ist es deshalb, daß bei einem quer liegenden Motor die Auspuffdichtung in der flexiblen Verbindung zwischen dom Auspuffsammeirohr und dem Abgasrohr im bestimmten Grade eine Relativdrehung erlauben muß und trotzdem Auspuffgase wirksam abdichtet. Die Verwendung von Auspuff dichtungen, die bei längs liegenden Motoren geeignet sind, sind bei Fahrzeugen mit quer liegendem Motor ungeeignet, da sie relativen Drehbewegungen und der Beanspruchung nicht standhalten können, die in den flexiblen Auspuffverbindungen, die beim quer liegenden Motor verwendet werden, auftreten. Bei einem Lösungsversuch dieses Problems mußte ein Teil aus geripptem Bohr zwischen dem Auspuffsammeirohr und dem Abgasrohr in der Hoffnung eingesetzt werden, daß der gerippte Teil die relative Drehbewegung und die dazwischen erzeugten Spannungen aufnehmen kann. In der Praxis hat sich diese Lösung als nicht erfolgreich erwiesen, da als Folge mechanischer Ermüdung unter Betriebsbedingungen hoher Temperatur das gerippte Rohr häufig brach.

Ein anderer Versuch zur Lösung dieses Problems, ein abgedichtetes Auspuffgelenk zu schaffen, das eine gewisse relative Rohrbewegung erlaubt, ist ein Gelenk vom "Kugel/Pfannen"-Typ,

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wie es "beispielsweise in der US-PS 3 188 115 wiedergegeben ist. Das in dieser Patentschrift offenbarte Gelenk erlaubt jedoch nicht in zufriedenstellendem Maße eine relative drehbewegung eines der verbundenen Rohre, da die durch ungeschlitzte Öffnungen in der Gelenkdruckplatte verlaufenden Bolzen eine gleichlaufende Rotation beider Rohre bewirken.

Eine andere Auspuffdichtung, die sich in einer flexiblen, relative Rohr-Drehbewegungen zulassenden Auspuffverbindung verwenden läßt, enthält Graphit-Schichtmaterial, das perforiertes Blech umgibt. Es hat sich herausgestellt, daß diese Dichtung den schweren Betriebsbedingengen der flexiblen Verbindung nicht zufriedenstellend gewachsen ist. Insbesondere zeigt diese Dichtung einen Mangel an strukturellem Zusammenhalt; unter normalen Betriebsbeanspruchungen wurden sich ihre zusammengesetzten Schichten aus Graphit und Blech voneinander separieren und. ein Versagen der Dichtung bewirken.

Erfindungsgemäß wird eine Auspuffdichtung geschaffen, die den beträchtlichen Betriebsanforderungen einer flexiblen Auspuffverbindung standhalten kann; sie ist insbesondere in Auspuffanlagen eines querliegenden Motors geeignet und kann sowohl hier als auch in vielen anderen Anwendungsgebieten wirksam eingesetzt werden, wie sie sich für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung ergeben.

Eine erfindungsgemäße Auspuffdichtung enthält ein Drahtgeflecht bzw.-gitter, das zwischen den Drähten Öffnungen aufweist, und flexibles, hitzebeständiges Blattmaterial, das die Drähte umgibt und die Öffnungen im Drahtgeflecht im wesentlichen ausfüllt.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Auspuffdichtung aus flexiblem, hitzebeständigem Material

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in Streifenform dadurch gebildet, daß es durch die Öffnungen des Drahtgeflechts gepreßt wird, nachdem es über das Drahtgeflecht gewickelt wurde.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Auspuffdichtung liegt in ihrer ungewöhnlich hohen Elastizität, die sie für eine Verwendung bei flexiblen Auspuffverbindungen besonders geeignet erscheinen läßt, wo die flexiblen Auspuffverbindungen Auspuffsammelrohre und Abgasrohre in Fahrzeugen mit quer liegendem Motor miteinander verbinden. Diese Elastizität ermöglicht, daß die Abdichtung bei einer Anordnung innerhalb der flexiblen Verbindung in hohem Grade Rotationsbelastungen aufnehmen kann. Zusätzlich ermöglicht die vorliegende Dichtung teilweise aufgrund einer relativ hohen Gleitfähigkeit an ihrer Auflagefläche relative Drehbewegungen desjenigen Rohrs, das mit ihrer Auflagefläche in Eingriff steht, und hält gegenüber Auspuffgasen, die durch beide verbundenen Rohre strömen, eine wirksame Abdichtung aufrecht.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Dichtung erfolgt vorzugsweise durch Herstellung einer zylindrischen Vorform, die hitzebeständiges Material in Form eines flexiblen Streifens und ein Drahtgeflecht enthält; mit einer vorbestimmten Kraft wird die Vorform zur Ausbildung des fertiggestellten Produkts axial zusammengepreßt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Auspuffdichtung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben wird; in dieser zeigt:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Auspuffdichtung; dabei wurden Teilbereiche weggelassen; wiedergegeben ist das hitzebeständige Material und das Drahtgeflecht in der Auspuffdichtung j

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Figur 2 eine fragmentarische und teilweise im Schnitt ausgeführte Seitenansicht; gezeigt wird die vorliegende Auspuffabdichtung, wie sie in ihrer Betriebestellung zwischen einem Auspuffsammelrohr und einem Abgasrohr eines Kraftfahrzeugs eingesetzt ist;

Figur 3 eine Ansicht längs der Linie 3-3 nach Fig. 2;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Drahtgeflechtlage und einer Lage aus hitzebeständigem Streifenmaterial, die vor der Bildung der Abdichtung nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zusammen angeordnet sind; und

Figur 5 eine Draufsicht einer "Vorform-Ausgestaltung für das Drahtgeflecht und das hitzebeständige Material nach Fig. 4.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäßβαAuspuffabdichtung allgemein das Bezugszeichen 10 zugeordnet. Die Abdichtung 10 besitzt vorzugsweise, so wie es wiedergegeben ist, die Form eines Endlosrings, und weist eine radial innere Oberfläche 12 und eine radial äußere Oberfläche 14 auf. Die Oberflächen 12 und 14 sind so geformt, daß sie mit gegenüberliegenden Flächen an Rohren und Flanschen, die miteinander entsprechend verbunden werden sollen, einen abdichtenden Eingriff bilden; ein Beispiel einer derartigen Verbindung, das später noch beschrieben wird, ist in Fig. 2 zu sehen.

Die Auspuffdichtung 10 ist vorzugsweise aus flexiblem Blattmaterial 16 und einem verflochtenen Drahtgitter 18 gebildet. Vorzugsweise werden das hitzebeständige Material 16 und das Geflecht 18 zur Bildung der Abdichtung 10 zusammengepreßt,

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wobei erwünscht und bevorzugt ist, daß sowohl an der radial inneren als auch an der radial äußeren Oberfläche 12 bzw. 1Zj. so, wie es in Fig. 1 zu erkennen ist, hitzebeständiges Material 16 vorhanden ist. Weiterhin ist es erwünscht und
wird es bevorzugt, daß das hitzebeständige Material die Öffnungen im Geflecht 18 und alle anderen Luftporen innerhalb der Abdichtung 10 ausfüllt.

Ein hitzebeständiges Material, das speziell für die Abdichtung 10 geeignet ist, stellt Graphit in flexibler Blatt- bzw. Strcifonform dar. Es hat sich erwiesen, daß beispielsweise "automotive-grade-GTC'-Graphitstreifenmaterial, von
Union Carbide Corporation, ITew York, Few York, zufriedenstellende Funktion erbringt. Natürlich kann auch ein anderes Graphitstreifenmaterial ähnlicher oder höherer Güte
von anderen Bezugsquellen gleichermaßen in der erfindungsgemäßen Auspuffdichtung verwendet werden. Eine bevorzugte
Dicke liegt im Bereich von 0,2% - 1,27 mm (0.010 to O.O5O inches).

Ein anderes hitzebeständiges, in der erfindunr:sgemäßen Dichtung 10 verwendbares Material 16 ist flexibles, haftend verbundenes Glimmer-Schichtmaterial. Ein Beispiel für ein
geeignetes Glimmer-Material ist silokongebundenes Glimmerpapier, beispielsweise No. 22-50-25, das von Midwest Mica and Insulation Company, Cleveland, Ohio, beziehbar ist. Ebenfalls läßt sich anderes flexibles Glimmermaterial, wie beispielsweise organisch gebundenes Glimmerschichtmaterial in der vorliegenden Erfindung verwenden.

Das Drahtgeflecht 18 ist vorzugsweise aus Stahl gefertigt; jedoch könnten auch andere Materialien mit vergleichbarer
Festigkeit und Elastizität genauso gut verwendet werden.

Der Gitterdraht kann einen Durchmesser im Bereich von etwa

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0.089 mm (0.0035 inches) bis 0.279 ram (0.011 inches) besitzen, während die Öffnungen zwischen benachbarten Drähten im Gitter vorzugsweise im Bereich von ungefähr 3»18 ωη
(0.125 inches) bis 6,35 mm (0.250 inches) liegen.

Wie aus den Fig. 1+ und 5 zu ersehen ist, wird die erfindungsgemäße Auspuffdichtung 10 durch Umwicklung eines Streifens aus hitzebeständigem Material 16 mit einem Stück oder mehreren darüberliegenden Stücken aus Drahtgeflecht 18 zur Bildung einer allgemein zylindrischen Vorform l±k hergestellt. Die Länge des Geflechtstücks oder der Geflechtstücke 18
ist so gewählt, daß sie zur fertiggestellten Größe der Abdichtung 10 paßt, wobei bevorzugt ist, daß die Gitterlänge einer oder mehrerer Umfangslängen der fertiggestellten Dichtung 10 entspricht. Die Breite des Gitters 18 wird passend für jede Dichtungskonstruktion gewählt und entspricht vorzugsweise wenigstens dom Zwei- oder Mehrfachen der Höhe der fertiggestellten Dichtung.

Zur Vorbereitung wird das hitzebeständige ' Blattmaterial
16 in die Form eines Streifens geeigneter Länge und Breite geschnitten. Die Länge des Streifens 16 hängt von den
gewünschten.Abmessungen der fertiggestellten Dichtung 10 ab; vorzugsweise ist sie gleich oder länger als die Länge des
Drahtgeflechts 18. Falls der hitzebeständige Streifen 16
länger als das Stück aus Drahtgeflecht 18 ist, läßt man,
wie es in Fig. l± gezeigt wird, an einem Ende der darüberliegenden Schichten einen Teil 19 hervorstehen. Die Breite des Streifens 16 ist vorzugsweise gleich der Breite des
Drahtgeflechts 18, kann jedoch etwas schmäler oder breiter als das Gitter 18 sein; dies hängt davon ab, ob es gegebenenfalls erwünscht ist, daß ein gewisser Teil des Geflechts 18 an den Endflächen der fertiggestellten Dichtung 10 vorhanden ist.

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Die Vorform l\.l\. wird dann in eine (nichtwiedergegebene) konventionelle Druck-Gesenkform eingegeben, deren Hohlraum im wesentlichen die gleiche Form wie die der fertiggestellten Dichtung 10 zeigt.Die Gesenkform ist so gebaut, daß axial zur Vorform kk Druckkraft angelegt wird. Nach dem Einsetzen der Vorform l\.l± in die Gesenkform wird eine axiale Belastung ausreichender Stärke angelegt, die bewirkt, daß die Vorform Zj4 auf Größe und Form der fertiggestellten Abdichtung 10 zusammenfällt.

V/ährend des Preßvorgangs werden die hitsebeständige Schicht und das Drahtgeflecht stark miteinander verbunden bzw. verkettet und liefern somit der Abdichtung 10 in hohem Grade mechanische Stabilität und strukturellen Zusammenhalt.

Eine Auspuffdichtung mit flexiblem Graphit-Schichtmaterial, mit einer Endhöhe von ungefähr 1,27 cm (0.5 inches) und einem Innendurchmesser von ungefähr 5» 08 cm (2,0 inches), wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, kann folgendermaßen hergestellt werden.

Ein doppellagiger Streifen aus Stahldrahtgeflecht mit einer ungefähren Länge von 40,005 cm (15-75 inches) und einer ungefähren Breite von 5_}398 cm (2.125 inches) wird zur Vorbehandlung geglättet und es wird eine Drahtgeflechtshülle

geschnitten. Der Durchmesser des Gitterdrahtes liegt vorzugsweise bei ungefähr 0,279 mm (0.011 inches). Die Öffnungen zwischen benachbarten Gitterdrähten erstrecken sich vorzugsweise von ungefähr 3₅18 mm (0.125 inches) bis 6,35 Kim (Ο.25Ο inches). Der vorbereitete Streifen aus Drahtgeflecht wird dann durch Eintauchen in eine Lösung oder durch andere konventionelle Mittel entfettet.

Eine 0.381 mm (0.015 inches) dicke flexible Graphitschicht wie beispielsweise die "GTC-automotive-grade"-Graphitschicht,

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die von Union Carbid Corporation, New York, New York bezogen werden kann, wird zur Vorbehandlung in Form eines Streifens geschnitten, dessen Länge ungefähr 62,23 cm (24,500 inches) bei einer Breite von ungefähr 5*56 cm (2,188 inches) Breite mißt.

Der entfettete Stahlgeflechtstreifen 18 (Fig. 4) wird über den vorbereiteten Graphitschichtstreifen 16 so gelegt, daß ein Ende des Geflechts 18 mit einem entsprechenden Ende des Graphitstreifens 16 zusammenfällt (wobei diese Enden in Fig. 4 nicht in Erscheinung treten). Die so orientierten Lagen werden vorzugsweise an mehreren Stellen beispielsweise durch Klammern miteinander befestigt, so daß sie in der oben bestimmten Beziehung zueinander gehalten werden. Es sei bemerkt, daß ein Ende der Graphitschicht 16, bei 19i von dem Ende des Geflechts 18, wie es in Fig. 4 zu sehen ist, vorsteht.

Die befestigten Lagen 16, 18 werden um einen zylindrischen Dorn gewickelt, wobei mit dem vorstehenden Ende 19 des Graphitschichtmaterials 16 begonnen und mit der Drahtgeflechtslage 18, welche dem (nicht wiedergegebenen) Dorn zugewandt ist, während des Wickelvorgangs fortgefahren wird. Nach Beendigung des Wickelvorgangs ist somit die Vorform 44 (Fig. 5) gebildet. Die "Vorform 44 selbst wird vorzugsweise durch alle ihre Lagen hindurch mit Klammern oder auf andere konventionelle Weise befestigt, damit sie ihre Form behält. Beispielsweise kann die Vorform 44 mit einem Ende teilweise vom Dorn abgenommen, durch das abgenommene Ende durchgeheftet, dann vollständig abgenommen werden und durch ihr anderes Ende durchgeheftet werden.

Die Vorform 44 wird dann in eine geeignete Hand-Gesenkform geladen und axial, vorzugsweise mit einer Belastung von 45,4 bis 68,0 t (50 to 75 ton) axial zusammengepreßt. Die fertig-

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gestellte Dichtung wird dann beim Öffnen der Gesenkform ent fernt.

Eine orfindungsgemäßo Auspuffdichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, mit einem hitzebeständigen Material aus Glimmerschicht, kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das dem oben beschriebenen, zur Herstellung der Graphitcchichtabdichtung verwendeten Verfahren gleicht. Beispielsweise wird eine Glimmerlamellendichtung mit einem inneren Snddurchmesser von ungefähr 5₅08 cm (2.0 inches) und einer Höhe von ungefähr 1,70 cm (0.67 inches) folgendermaßen hergestellt.

Ein doppellagiger Streifen eines Drahtgeflechts aus rostfreiem Stahl mit einer ungefähren Länge von 57,15 cm (22.50 inches) und einer Breite von 6,985 cm (2.75 inches) wird durch Glätten und Schneiden einer Drahtgeflechthülle aus rostfreiem Stahldraht vom Typ 309 gebildet. Vorzugsweise ist der Draht durchmesser 0.279 Eim (0.011 inches). Die öffnungen zwischen benachbarten Gitterdrähten erstrecken sich vorzugsweise von 3j18 mm (0.125 inches) bis 6,35 nim (0.250 inches). Der vorbereitete Gitterstreifen wird dann auf konventionelle V/eise entfettet.

Ein silikongebundenes Glimmerpapier wie beispielsweise die von Midwest Mica and Insulation Company, Cleveland, Ohio beziehbare No. 22-05-25 wird dadurch hergestellt, daß sie in Form eines Streifens mit einer Länge von etwa 76,2. cm (30 inches) und einer Breite von 7>30 cm (2.875 inches) geschnitten wird.

Das präparierte Drahtgeflecht wird dann über einen Glimmerpapierstreifen so gelegt, daß ein Ende des Papiers sich von einem zugeordneten Ende des Gitters um eine Entfernung

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von ungefähr 16,828 cm (6,625 inches) nach außen erstreckt. Die zwei L_ag_Gn werden dann vorzugsweise an zwei Stellen, die nahe dem hervorstehenden Ende liegen, zusammengeheftet.

Die gehefteten Lagen werden dann um einen zylindrischen Dorn herumgewickelt, wobei mit dem hervorstehenden Ende der Glimmert;chicht begonnen wird und das Drahtgeflecht während dieses \7ickelvorgangs dem Dorn zugewandt ist. V/enn der V/i ekel-Vorgang zur Bildung einer Vorform beendet ist, wird die Vorform in ihrer Gestalt durch ein Gummiband gehalten, das um die Form herum angebracht wird. Die Vorform wird dann vom Dorn entfernt und in eine geeignete Gesenkform eingeladen, die vorzugsweise mit einem normalen Trockentyp-Silikon-Fornfreigabemittel eingesprüht worden ist. Schließlich wird die Vorform unter einer Belastung von angenähert k5,k bis 68,0 to (50 to 75 ton) axial zusammengepreßt. Nachdem der Druck nachgelassen hat, wird die fertiggestellte Dichtung mechanisch aus der Gesenkform geworfen.

Beide Dichtungen, die nach oben beschriebener Weise gebildet wurden, zeigen außergewöhnliche Elastizitätseigenschafton und an ihren Auflageflächen einen derartigen Grad an Gleitfähigkeit, daß sie besonders dazu geeignet sind, Rohrdrehbowegungen an ihren Auflageflächen zuzulassen.

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Dichtung 10 in einem "Kugel/Pfannen-Gelenk-Typ derjenigen Art positioniert, die zur Verwendung in Auspuffanlagen querliegender Kraftfahrzeugmotoren dienen soll. Das Gelenk ist zwischen gegenüberliegenden Enden von Rohren 20 und 22 gebildet; das Rohr 20 bestimmt eine Öffnung für ein Auspuffsammeirohr (nicht wiedergegeben), während das Rohr 22 eine Kraftfahrzeug-Abgasleitung darstellt, die gewöhnlich unter dem Auto durch nicht wiedergegebene flexible Klemmvorrichtungen befestigt ist.

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V/ährcnd dec Betriebs des Motors erfährt das Rohr 20 gegenüber der Abgasleitung 22, wie bereits früher beschrieben, eine Drehbewegung. Die Dichtung 10 ist stark genug, den Beanspruchungen standzuhalten, die durch Relativbewegungen erzeugt werden, während sie eine Abdichtung bewirkt, die eine Leckage von Auspuffgas verhindert.

In der typischen Gelenk-Konfiguration nach den Fig. 2 und besitzt das Auspuff Gammelrohr 20 einen Flansch 2k, der in der Umgebung dos offenen Endes des Rohrs beispielsweise durch eine Schweißstelle 26 fest verbunden ist. Ein Teil des Rohrs 20 darf sich vom Flansch 2k nach vorne auf eine derartige Entfernung erstrecken, die ausreicht,_die Dichtung 10 darüber, wie es in Fig. 2 zu sehen ist, einzusetzen. Es sei hervorgehoben, daß die radial innere Oberfläche 12 der Dichtung 10 vorzugsweise mit der Außenfläche des nach vorne gerichteten Rohrteils 28 in einer wesentlichen Kontaktbeziehung steht. Dies orfordert, daß der Innendurchmesser der Abdichtung 10 im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser des Auspuffsammeirohrs 20 ist.

Das Auspuffabgasrohr 22 besitzt einen Flansch 30, der nahe dem offenen Ende des Rohrs am Rohr befestigt ist; beispielsweise wird der Flansch 30 bei ~$2 am Rohr 22 verschweißt. Ein sich nach außen erweiternder Abschnitt 3k des Abgasrohrs 22 erstreckt sich vom Flansch 30 nach vorne; die innere Oberfläche des aufgeweiteten Abschnitts 3k ist vorzugsweise in ihrer Krümmung so geformt wie die äußere Auflagefläche 1^- der Dichtung 10, so daß die Dichtungsauflagefläche 14 die "Kugel" und die Innenfläche des aufgeweiteten Abschnitts die "Pfanne" des Gelenks bilden. Der Abschnitt 3k kann auch konisch erweitert sein, so daß eine Linienkontaktabdichtung gegen die äußere Dichtungsfläche 1^ erhalten wird. Die erfindungsgemäße Dichtung wird deshalb sowohl dann zufriedenstellend arbeiten,

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wenn sie gegen eine konisch erweiterte Rohrfläche als auch gegen eine komplementär geformte, gewölbte Rohrfläche, wie es in Fig. 2 au sehen ist, drückt.

Die durch den aufgeweiteten Abschnitt 3k definierte Öffnung ist so groß gewählt, daß sie sich über den nach vorne gerichteten Rohrteil 28 erstreckt; auf diese V/eise ermöglicht sie, daß die erfindungsgernäße Dichtung 10 sich zwischen den gegenüberliegenden Enden der Rohre 20 bzw. 22 anordnen läßt. Es sei hervorgehoben, daß die Dichtung 10 so angebracht ist, daß sie einen abdichtenden Eingriff mit der Außenfläche des nach vorne gerichteten Rohrteils 28 und der Innenfläche des aufgeweiteten Abschnitts 3k bildet, wenn diese Rohrteile, wie es weiter unten erklärt wird, aufeinandergedrückt werden.

Durch zugeordnete öffnungen 38 erstreckt sich ein Paar von Schraubbolzen 36. Bezeichnenderweise sind die öffnungen 38 wie es in Fig. 3 zu sehen ist, so geschlitzt, daß Hin- u.id Herbewegungen der Schraubbolzen 36 ermöglicht werden; diese Bewegungen werden durch Bewegungen des Sammelrohrs 20 während Betriebs des Motors verursacht. Die Bolzen 36 greifen in zugeordnete Gewindelöcher i|.O ein, die durch den Flansch Zk am Sammelrohr 20 vorgesehen sind. Es sei deshalb hervorgehoben, daß dann, wenn eine Relativdrehung des Sammelrohrs 20 gegenüber dem Abgasrohr ZZ verursacht wird, sich die Schraubbolzen 36 innerhalb der Schlitze 38 sich frei hin- und herbewegen können.

Die Bolzen 36 drücken den Flansch 30 auf den Flansch Zk mit Hilfe der Druckfeder \\Ζ, die zwischen den Köpfen der Bolzen 36 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Flansches 30 angeordnet sind. Es ist offensichtlich, daß die bereits Qrwähnte seitliche Bewegung der Bolzen 36 nicht merklich durch

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die Federn 42 gehemmt wird, wenn die Ausgestaltung der Fig. 2 und 3 verwendet wird.

Bei der Dichtung 10 in der in Fig. 2 gezeigten Position läßt sich erkennen, daß sie aufgrund ihres Anschlags an einer Seite gegen den Flansch 24 und aufgrund des Anschlags ihrer radial äußeren Auflagefläche 18 in Abdichtung mit der Innenseite des aufgeweiteten Bohrabschnitts 34 von einer relativen Axialbewegung abgehalten wird. Jedoch läßt die Dichtung 10 eine relative Drehbewegung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen des Rohrs 20 und 22 zu, indem sich der aufgeweitete Abschnitt 34 des Abgasrohrs über ihre Auflagefläche 14 bewegen kann. Die Dichtung 10 kann auch in außergewöhnlich hohem Maße Belastungen, " die sich aus einer derartigen Bewegung ergeben, aufnehmen und trotzderr oino wirksame Abdichtung beibehalten.

Obwohl sich die vorhergehende Beschreibung primär auf Anwendungen der Dichtung 10 gerichtet hat, bei denen von der Abdichtung während Betriebsbedingungen relative Drehbewegungen und -beanspruchungen toleriert werden mußton, kann die erfindungsgomäße Abdichtung natürlich nicht nur in der Kraftfahrzeugtechnik, sondern auch in anderen Anwendungsbereichen, beispielsweise in der Schiffahrt und im Flugwesen verwendet werden.

Somit wird erfindungsgemäß eine Hochtemperaturdichtung geschaffen, die insbesondere sich in Motorauspuffanlagen eines Fahrzeugs verwenden läßt; sie ist aus einem zusammengesetzten Aufbau mit hitzebeständigem Blattmaterial und einem Drahtgitter aufgebaut. In einer typischen Anwendung ist die Dichtung zwischen gegenüberliegenden Enden eines Motorauspuff-Sammelrohrs und eines Auspuff-Abgasrohrs angeordnet; sie ermöglicht ohne Beeinträchtigung der Abdichtwirkung eine rela-

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tivG Drehung der Bohre; somit wird eine Leckage von Auspuffgasen hoher Temperatur, die durch die verbundenen Rohre strömen, verhindert.

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e e r s e 11

Claims

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & G RAM K

Met ex Corporation München, den 4.7.1978

New Durham Road S/4/ri - M 3274

Edison, New Jersey 08817

Auspuffdichtung

Pat entan Sprüche :

Q\J Hochtemperatur-Auspuffdichtung, die sich abdichtend zwischen ein Paar gegenüberliegender Rohre einsetzen läßt, gekennzeichnet durch ein Drahtgitter bzw. -geflecht (18), das zwischen den Spähten Öffnungen aufweist, und einem hitzebeständigen Blattmaterial (16), das das Drahtgeflecht im wesentlichen umgibt und die Öffnungen ausfüllt.
2. Auspuffdichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei chnet , daß die Dichtung die Form eines endlosen Rings besitzt und eine radial äußere Oberfläche (14) aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen so gewölbt ist, daß sie bei miteinander verbundenen Rohren abdichtend gegen eine Abdichtfläche an einem Ende (34) der gegenüberliegenden Rohre (20, 22) drückt.

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DR. C. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIPL. -ING. W. GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATTI MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (089V-99 49M. TELEX OS - 29672 PATMF SEELBERCSTR. 23/25. TEL. (07IDS6 72 6Ϊ POSTSCHECK: MÜNCHEN 77062'805

ORIGINAL INSPECTED
3. Auspuffdichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das hitzebeständige Material auf der im wesentlichen gesamten radial äußeren Oberfläche (14·) vorhanden ist.
4. Auspuffdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das hitzebeständige Blattmaterial Graphit umfaßt.
5· Auspuffdichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3₅ dadurch gekennzeichnet , daß das hitzebeständige Blattmaterial silikongebundenen Glimmer umfaßt.
6. Verfahren zur Herstellung einer Hochtemperatur-Auspuffdichtung, die sich abdichtend zwischen einem Paar gegenüberliegender Rohre einsetzen läßt, dadurch gekennzeichnet , daß Lagen aus hitzebeständigem Material in Blattform und ein Drahtgeflecht mit öffnungen zwischen seinen Drähten so zusammengewickelt werden, daß eine im wesentlichen zylindrische Vorform von besonderem Durchmesser und besonderer Höhe festgelegt ist, daß die Vorform in eine Gesenkform eingegeben wird und mit vorbestimmter Kraft so zusammengedrückt wird, daß die Abdichtung gebildet ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Zusammenpressens so gewählt ist, daß das hitzebeständige Material das Drahtgeflecht im wesentlichen umgibt und die Öffnungen ausfüllt.
8. Auspuffdichtung, hergestellt nach dem in Anspruch 6 beschriebenen Verfahren,
9. Auspuff dichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzebeständige Material Graphit umfaßt.
10. Auspuff dichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das hitzebeständige Material silikongebundenen Glimmer umfaßt.