COMPENSATOR FOR PIPES OR THE SAME CONDUCTING HOT EXHAUST GASES

Abstract: 1. Compensator (1, 11) for pipes or connectors ducting hot waste gases, comprising an at least pliable and gastight tubular element of heat-resistant material which is intended to overbridge the pipe ends or connectors facing each other with mutual spacing and balances oscillations of the pipes or connectors by damping, characterised in that the tubular element of gastight structure has an internal hose (2) of silicate fabric which is co-axially surrounded by at least one further hose (3) of heat-proof fabric, that a metal support (5) screened by at least one of the hoses against the gas flow in the tubular element stabilises the cross-section of the hose structure and that the hoses (2, 3, 4) are sewn together with a metal wire (7; 8) at least in their end regions.

Description: Kompensator für Leitungen oder dergleichen, die heisse Abgase führen Die Erfindung betrifft einen Kompensator für heisse Abgase führende Leitungen oder Anschlussst'utzen, bestehend aus einem wenigstens biegsamen Rohrkörper aus hitzebeständigem Material, der zur Uberbrücken von zwei sich mit Abstand gegenüberstehenden Leitungsenden bzw. Stutzen bestimmt ist und Schwingungen der Leitungen bzw. Stutzen durch Dämpfung kompensiert. Es ist bekannt, beim Abführen von heissen Abgasen ein kürzeres oder längeres Stück eines Metallgliederschlauches oder eines metallenen Wellschlauches zusverwenden, das an zwei voneinander beabstandeten Anschlussstutzen oder Enden von Abgas führenden Leitungen befestigt wird. Derartige Uberbrückungsstücke können zwar relativ hohe Temperaturen aushalten, jedoch wird es gewünscht, dass auch Temperaturen von über 10000C ausgehalten werden können. Auch wird es gewünscht, dass die Vibrationsdämpfungseigenschaften verbessert sind, so dass z.B. die Vibrationen bei Brennkraftmaschinen nur stark gedämpft auf das weiterführende Abgasrohrleitungssystem gelangen. Ferner neigen die bekannten Kompensatoren bei hoher Beanspruchung nach relativ kurzer Benutzungsdauer zum Brechen. Ein weiterer Nach teil besteht darin, dass die im wesentlichen aus Metall bestehenden };omper.satoren selbst eine gute Temperaturleitfähigkeit aufweisen, so dass sie hohe Temperaturen weiterleiten können. Schliesslich ist der vorbekannte Kompensator, insbesondere wenn er bei Abgasen mit höherer Temperatur verwendet wird und demgemäss aus einem Metallgliederschlauchstück besteht, nicht gasdicht, so dass unter einem höheren Druck stehende Abgase durch die Wände des Kompensators in die Umgebung entweichen können. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung eines wenigstens biegsamen Kompensators der einleitend angeführten Art, der feuerfest sowie gasdicht ist sowie verbesserte Vibrations- und Schalldämpfungseigenschaften aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, dass der gasdicht ausgebildete Rohrkörper einen inneren Schlauch aus Silikatgewebe aufweist, der von mindestens einem weiteren Schlauch aus hitzebeständigem Gewebe koaxial umgeben ist, dass eine gegenüber der Gasströmung in dem Rohrkörper durch wenigstens einen der Schläuche abgeschirmte Metallstütze den Querschnitt des Schlauchaufbaues stabilisiert und dass die Schläuche z#indest an ihren Endbereichen mit einem Metalldraht miteinander vernäht sind. Ein erfindungsoemässer Kompensator erfüllt die Eigenschaften, dass er sehr hohe Temperaturen, z.B. bis etwa 1500tor aushält und dabei auch bei höheren Abgasdrücken gasdicht ist. Ferner weist der Kompensator sehr gute Vibrations- und Schalld##pfungs- eigenschaften auf, was auf die Verwendung und den Schichtaufbau seiner gewebemässigen Schläuche zurückzuführen ist. Obwohl die Gewebehüllen des Kompensators aus Kunststoffmaterial bestehen, setzen sich beim Strömen der Abgase durch den Kompen- sator von diesem keine umweltbelastenden Schadstoffe ab, da das Silikatgewebe des Kompensators asbestfrei ist. Weiterhin ist der Kompensator leicht im Gewicht und zumindest biegsam, so dass ein A > .ialversatz bei z.B. zu verbindenden Leitungsenden kein Montagehindernis darstellt. Schliesslich besitzt der erfindungsgemässe Kompensator eine geringe Temperaturleitfähigkeit, so dass er als Temperaturausbreitungsbremse wirkt. Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zumindest zwischen zwei benachbarten Schläuchen eine ein- oder mehrlagige Metallfolie als Gasdiffusionssperre vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung gestattet die Ausbildung einer besonders hochwirksamen Gasdiffusionssperre. Die Erfindung ist nachstehend anhand zweier in den anliegenden Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die beiden Ausführungsbeispiele sind in den Figuren 1 und 2 jeweils im axialen Halbschnitt gezeigt. Figur 1 zeigt die erste Ausführungsform eines Kompensators 1 in Form eines Rohrkörpers, der z.B. im allgemeinen eine Länge von etwa 10 bis 30 cm aufweist, jedoch auch noch länger ausgebildet sein kann. Der Kompensator besteht aus einem inneren Schlauch 2 aus Silikatgewebe und aus mindestens einem weiteren Schlauch 3 aus hitzebeständigem Gewebe, das den inneren Schlauch 2 koaxial umgibt. Im dargestellten Fall ist noch ein weiterer Schlauch 4 aus hitzebeständigem Material vorgesehen, der den Schlauch 3 aussen umgibt, wobei die Schläuche 3 und 4 bevorzugt ebenfalls aus Silikatgewebe bestehen, was jedoch nicht unbedingt erforderlich ist. Ferner ist eine Metallstütze 5 vorgesehen, die in diesem Fall aus einem flexiblen Metalldrahtnetz besteht, das zu einem Rohrkörper geformt ist. Diese Metallstütze sichert, dass die Querschnittform des Kompensators 1 erhalten bleibt, was insbesondere während der Benutzung des Kompensators wichtig ist. Des weiteren ist eine hüllenförmige Gasdiffusionssperre 6 vorgesehen, die im dargestellten Fall aus einer zweilagigen Metallfolie besteht, wobei die eine hüllenförmig geformte Metallfolie 6a zwischen dem inneren Schlauch 2 und der Metallstütze 5 und die andere hüllenförmig geformte Metallfolie 6b zwischen der Metallstütze und dem weiteren Schlauch 3 vorgesehen ist. Die Metallfolien können z.B. aus Aluminiumfolie bestehen und sind im dargestellten Fall als gesonderte Einlagen verwendet. Es kann jedoch auch so vorgegangen werden, dass die Schläuche 2,3 und 4 bereits auf den entsprechenden Seiten mit einer als Gasdiffusionssperre dienenden Beschichtung versehen sind. Dies ist z.B. bei dem äusseren Schlauch 4 dargestellt, bei dem die gasdichte bzw. diffusionsdichte Beschichtung 6c durch einen dickeren und durchgehenden Strich kenntlich gemacht ist. Es sei noch angemerkt, dass der äussere Schlauch 4 jedoch auch ohne Diffusionssperrschicht verwendet werden kann. In alternativer Ausführungsform der Gasdiffusionssperre 6 kann jedoch auch so vorgegangen werden, dass das Silikatgewebe der Schläuche 2,3 und 4 so dicht gewebt ist, dass eine gesonderte Gasdiffusionssperre nicht erforderlich ist. Die dichte Webart des Silikatgewebes in Verbindung mit der Tatsache, dass mehrere Schläuche zur Ausbildung des Kompensators herangezogen werden, kann in einigen Anwendungsfällen als Diffusionssperre ausreichen, insbesondere dann, wenn die Abgasdrücke der heissen Abga se, die den Kompensator durchströmen, nur einen gerlngeren Wert über dem Atmosphärendruck aufweisen Hierbei kann es unter Umständen ausreichen, dass nur einer der Schläuche gasdicht gewebt ist. Die Enden der Schläuche einschliesslich der evtl. gesondert vorgesehenen Gasdiffusionssperre 6 sind miteinander vernäht, was durch die schematisch gezeigten Nähte 7 und 8 dargestellt ist. Je nach Anwendungsfall können diese Nähte aus einer Einfachnaht oder aus einer Mehrfachnaht, wie schematisch gezeigt, bestehen. Als Nahtmaterial wird ein Metalldraht verwendet, der zu seiner besseren Handhabung und aus optischen Gründen des Kompensators vorteilhaft mit einem Textilmaterial ummantelt ist. Um das Silikatgewebematerial für die Schläuche 2,3 und 4 zu Rohrkörpern bzw rohrförmigen Hüllen ausbilden zu können, sind die entsprechend zugeschnittenen Silikatgewebebahnen längsvernäht, wie es mit den gestrichelt angegebenen Nähten 9 und 10 kenntlich gemacht ist. Das Vorsehen von Längsnähten sichert, dass die Gasdiffusionssperre nur um einen Minimalwert durchstochen wird. Die genähten Schläuche 2,3 und 4 werden vorteilhaft gewendet, so dass die Nähte 9,10 usw. auf der jeweiligen Innenseite des betreffenden Schlauches zu liegen kommen. In dieser Form werden die Schläuche dann zusammen mit dem rohrförmigen, stützenden Metalldrahtgewebe 5 sowie mit den ggf. gesondert vorgesehenen Metallfolien 6at 6b koaxial montiert und gemäss den Nähten 7 und 8 an den Enden miteinander vernäht. Die weitere Ausführungsform gemäss Figur 2 zeigt einen Kompen- sator 11, der vorzugsweise als längerer Schlauch ausgebildet ist. Dieser Kompensator unterscheidet sich im wesentlichen dadurch von dem Kompensator 1, dass er als Metallstütze eine Metallwendel 12 aufweist, die vorzugsweise aus einem Metalldraht besteht. Der weitere Unterschied besteht darin, dass diese Metallwendel in eine gewendelte Gewebebahn 13 eingenäht ist, so dass diese Gewebebahn den inneren Schlauch des Kompensators bildet, der der Gasströmung ausgesetzt ist. Wie es aus Figur 2 hervorgeht, überlappen sich die Randbereiche 15 der gewendelten Gewebebahn mit einer solchen Breite, dass in dem Überlappungsbereich die Drahtwendel 12 eingenäht ist. Um eine sichere Vernähung der Randbereiche miteinander zu gewährleisten, sind beiderseits der Metallwendel 12 vorzugsweise Doppelnähte 14 vorgesehen, die strichpunktiert dargestellt sind. Der besseren Ubersicht wegen, sind diese Nähte 14 in Figur 2 nur oben gezeigt und an den übrigen Stellen weggelassen. Auch in diesem Fall wird wieder ein Metallfaden verwendet, der mit einem Textilmaterial ummantelt ist. Es ist dabei unerheblich, dass das Textilmaterial des Metallfadens bei der späteren Benutzung des Xompensators verbrennt, da lediglich gesichert sein muss, dass eine haltbare Naht gegeben ist. Um zu verhindern, dass der Rand der Randbereiche 15 der gewen delten Gewebebahn 13 beim Betrieb des Kompensators ausfranst, weisen die Randbereiche einen doppellagigen Saum 16 auf, wobei die Nähte so geführt sind, dass sie in den Saum bzw. in den Säumen 16 verlaufen. Der so aus der Gewebebahn 13 geformte innere Schlauch ist dann von der bereits erwähnten Diffusionssperre 6 koaxial umgeben, wobei die Sperre dann wiederum von dem weiteren Schlauch 3 aus vorzugsweise Silikatgewebe umgeben ist. In weiterer Ubereinstimmung mit dem weiter vorstehend geschriebenen Kompensator 1 kann dann der weitere Schlauch 4 mit einer weiteren integrierten Gasdiffusionssperre 6c versehen sein. Auch bei diesem Beispiel sind die Enden des Kompensators 11 in der schon erwähnten Weise mit den Nähten-7 und 8 vernäht. Während die den inneren Schlauch bildende, gewendelte Gewebebahn 13 zwangsläufig auch wendelförmig vernäht ist, sind die beiden äusseren Schläuche 3 und 4 aus Silikatgewebe mit den bereits erwähnten Längsnähten 9 bzw'. 10 versehen. Alternativ kann es bei gewissen Anwendungsfällen ausreichen, dass jeweils nur der äussere Schlauch 4 längsvernäht ist, während die übrigen durch anders geformte Nähte gebildet sein können. Für die erwähnten Schläuche wird auf jeden Fall asbestfreies Gewebematerial verwendet, wobei es für einige Anwendung-sfälle ausreichen kann, dass nur der innere Schlauch aus Silikatgewebe besteht, während die übrigen Schläuche aus einem nderen hitzebeständigen Gewebematerial bestehen können. Während der Kompensator 1 gemäss Figur 1 im wesentlichen nur biegsam ist, weist der andere Kompensator 11 gemäss Figur 2 zusätzlich eine erhebliche Nachgiebigkeit in axialer Richtung auf, was auf die Metallwendel 12 zurückzuführen ist. Der Kompensator 11 nach Figur 2 wird im wesentlichen dann verwendet, wenn der Kompensator grössere Abmessungen aufweisen muss als der Kompensator 1 gemäss Figur 1. Der Kompensator 11 kann z.B. einen Durchmesser aufweisen von etwa 100 mm und eine Länge bis zu mehreren Metern, wobei insgesamt auch noch grössere Masse möglich sind. Ein weiterer Vorteil insbesondere des Kompensators 11 besteht darin, dass er sich während der Benutzung auf seiner Aussenseite allenfalls geringfügig erwärmt, wobei er im allgemeinen nur handwarm wird, so dass er nach Gebrauch ohne besondere Beachtung einer von ihm ausgehenden Brandgefahr gelagert werden kann. Unter Silikatgewebe ist ein bekanntes Gewebe zu verstehen, dessen Fasern im allgemeinen aus wenigstens etwa 90% Sio2 bestehen Für den inneren Schlauch ist ein solches Gewebe vorzusehen, da dieser den hohen Temperaturen von heissen Abgasen unmittelbar ausgesetzt ist. Für die folgenden Schläuche bzw. deren Gewebe kann auch ein Mischgewebe verwendet werden, das neben Silikatfasern auch andere hochschmelzende Fasern mit geringer Wärmeleitfähigkeit aufweist, die z.B. aus Glasfasern bestehen und beispielsweise für das Gewebe des äussersten Schlauches eingesetzt werden können. Schliesslich kann beim Kompensator 1 noch ein weiteres Metalldrahtgewebe 5 und/oder auch eine Metallwendel 12 angewendet werden, wie es auch möglich ist, beim Kompensator 11 zusätzlich ein Drahtgewebe 5 zu verwenden.

Claims: Patentansprüche 1. Xompensatorfür heisse Abgase führende Leitungen oder An schlussstutzen, bestehend aus einem wenigstens biegsamen Rohrkörper aus hitzebeständigem Material, der zum Uber brücken von zwei sich mit Abstand gegenüberstehenden Lei tungsenden bzw. Stutzen bestimmt ist und Schwingungen der Leitungen bzw. Stutzen durch Dämpfung kompensiert, dadurch gesenngeichnet, dass der gasdicht ausgebildete Rohrkörper einen inneren Schlauch (2) aus Silikatgewebe aufweist, der von mindestens einem weiteren Schlauch (3) aus hitze beständigem Gewebe koaxial umgeben ist, dass eine gegenüber der Gasströmung in dem Rohrkörper durch wenigstens einen der Schläuche abgeschirmte Metallstütze (5) den Querschnitt des Schlauchaufbaus stabilisiert und dass die Schläuche (2,3,4) zumindest an ihren Endbereichen mit einem Metall draht miteinander vernäht (7;8) sind. 2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen zwei benachbarten Schläuchen (2,3) eine ein- oder mehrlagige Metallfolie als Gasdiffusionssperre (6) vorgesehen ist. 3. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Schläuche (2,3,4) gasdicht gewebt ist. 4. Kompensator nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstütze (5) aus einer Einlage aus einem Me talldrahtgewebe besteht 5. Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Metallstütze aus einer Metallwendel (12) besteht. C. Kompensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Schlauch (2) aus einer gewendelten Gewebebahn (13) besteht, deren Randbereiche (15) sich überlappen und im Uberlappungsbereich die Metallwendel (12) einschliessen sowie beiderseits der Wendel mit einem Metallfaden vernäht (14) sind. 7. Kompensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebebahn (13) an ihren beiden Randbereichen (15) einen doppellagigen Saum (16) aufweist und im Saumbereich mit dem Metallfaden vernäht ist. E. Kompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass wenigstens der jeweils äussere Schlauch (4) aus einem Gewebezuschnitt besteht, der zu einem Schlauch geformt ist und dessen sich gegenüberliegende Randzonen durch eine Längsnaht (10) miteinander verbunden sind. 9. Rompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass der als Nähfaden verwendete Metallfaden mit Textilmaterial ummantelt ist.

Inventors: DUCHOWICZ, ZBIGNIEW, FAHNRICH, ECKHARD, Fähnrich, Eckhard
Applicants: SCHLAUCH-HANDELS-PRODUKTIONS GMBH
Application year: 1984
Main classification: F16L51
IPC codes: F16L27