Technisches Gebiet

Die Offenbarung betrifft einen Haltering für eine V-Bandschellenanordnung, wobei die V- Bandschellenanordnung zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Komponente mit einer zweiten Komponente ausgestaltet ist, wobei die Komponenten an zu verbindenden, einander zugewandten Stirn seiten einen Flansch aufweisen, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen angeordnet ist.

Die EP 3 724 470 A1 (WO2019115390A1) betrifft eine Anordnung zum Verbinden eines ers ten fluidleitenden Bauteils mit einem zweiten fluidleitenden Bauteil, insbesondere im Abgas strang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dichtung, welche die Bauteile an der Verbindungsstelle abdichtet, und mit einer die Bauteile an der Verbindungsstelle umschlingenden Spannschelle, welche die Bauteile aneinander befestigt. Die WO2019115390A1 offenbart ferner eine Anord nung zum Verbinden eines ersten fluidleitenden Bauteils mit einem zweiten fluidleitenden Bauteil insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Dichtung, welche die Bauteile an der Verbindungsstelle abdichtet, und mit einer die Bauteile an der Verbindungs stelle umschlingenden Spannschelle, welche die Bauteile aneinander befestigt, wobei die Dichtung mit einem Fähnchen ausgebildet ist, welches nach dem Verbinden der Bauteile an der Verbindungsstelle hervorsteht und durch eine T rennfuge der Spannschelle sichtbar ist. Anhand des sichtbaren Fähnchens kann immer nachvollzogen werden, ob die Dichtung mon tiert wurde.

Beschreibung

Gemäß der vorliegenden Offenbarung soll eine V-Bandschellenanordnung angegeben wer den, mit der die Montage von Komponenten aneinander vereinfacht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Es wird eine V-Bandschellenanordnung in Anspruch 1 angegeben. Anspruch 8 betrifft ein Verfahren zur Montage einer Komponente an einer anderen mittels der V-Bandschellenanordnung. Die Unteransprüche können in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel charakterisiert und kennzeichnet die Offenbarung zusätzlich.

Vorgesehen ist demgemäß ein Haltering für eine V-Bandschellenanordnung, wobei die V- Bandschellenanordnung zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Komponente mit einer zweiten Komponente ausgestaltet ist, wobei die Komponenten an zu verbindenden, einander zugewandten Stirn seiten einen Flansch aufweisen, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen angeordnet ist, und wobei an dem Haltering Laschen angeformt sind, die sich parallel zu ei ner axialen Richtung erstrecken, wobei die Laschen dazu ausgestaltet sind, in einem vormon tierten Zustand die Krägen der Komponenten umklammern.

Beispielsweise kann es sich bei der ersten Komponente um einen Katalysator handeln, der unterhalb von einem Turbinenauslass eines Turboladers montiert werden soll. Der Haltering soll vor allem ein Abrutschen der 5 bis 8 kg schweren ersten Komponente verhindern, bevor die V-Bandschelle fixiert wurde. Die Ausrichtung der ersten Komponente ist dabei nicht er heblich, weil aufgrund einer Nähe zur Spritzwand oder zu Radhäusern die Teile relativ zuei nander ohnehin nur in einer Lage passen und die Teile dementsprechend bei der Applikation so entworfen werden, dass sie in das Fahrzeug hineinpassen.

Der vormontierte Zustand liegt vor, wenn der Haltering an den beiden Komponenten ange ordnet ist und die V-Bandschelle noch nicht festgezogen wurde. Der Haltering erlaubt ein ge genseitiges Verdrehen der ersten Komponente gegenüber der zweiten Komponente, so dass die zweite Komponente vor dem Fixieren der V-Bandschellenanordnung in eine richtige Posi tion bewegt werden kann, ohne dass irgendwelche Restriktionen wie Poka-Yoke Elemente oder Bajonettelemente die Verdrehbarkeit stören. Hierdurch kann Zeit bei der Montage einge spart werden, denn wenn der Werker nicht auch noch die Lage des Katalysators relativ zu dem Turbolader ausrichten muss, dauert die Montage zumindest um die Suche der richtigen Lage länger. Demnach sind keine ausrichtenden Elemente an dem V-Band oder dem Halte ring vorgesehen, die aufeinander oder auf die zu verbindenden Komponenten (Turbinenaus lass und Katalysator) ausgerichtet werden müssen.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Haltering in einer umlaufenden Vertiefung angeordnet ist, die endseitig an der ersten und/oder der zweiten Komponente vorgesehen ist. Die Vertiefung kann zwischen der ersten und der zweiten Komponente an den endseitigen, einander zugewandten Stirnflächen der Komponenten bzw. der Flansche angeordnet sein.

Die Vertiefung hält den Haltering und sorgt für eine Vorzentrierung des Halterings auf der Komponente bzw. dessen Flansch. Die Vertiefung ist an der Komponente vorgesehen, an der der Haltering und die V-Bandschellenanordnung vormontiert wird, damit bei Annäherung der anderen Komponente nicht erschwerend noch die korrekte Lage des Halterings gefunden werden muss.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vertiefung einen Außenradius aufweist, der 90% bis 99%, insbesondere 90% bis 99%, besonders bevorzugt 98% bis 99% so groß ist, wie ein Innenradius des Halterings.

Hierdurch wird eine Passung des Halterings auf der Komponente bzw. dem Flansch sicher gestellt.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die der zweiten Komponente zugewandten La schen rastnasenförmig sind und an einer flächigen Halteringscheibe einstückig angeformt sind und einen Umbiegungsbereich aufweisen, an denen sie mit der Halteringscheibe befes tigbar sind, um weniger als 5° gegenüber der axialen Richtung geneigten Abschnitt und einen radial einwärts gebogen Abschnitt, der in einen radial auswärts gebogenen Abschnitt über geht.

Die rastnasenförmigen Laschen umgreifen den Flansch der zweiten Komponente. Vor dem Umgreifen wird die Lasche von dem Flansch der zweiten Komponente radial nach außen ge drückt, bis die Rastnase den Kragen überwindet und hinter diesem einrastet. Nun hängt die zweite Komponente an der ersten Komponente. Der Werker muss die erste Komponente bis zum Fixieren der Bandschelle noch in dieser Position halten. Die hierfür notwendige Kraft ist geringer als ohne die Laschen. Zudem muss der Werker nicht hinschauen, das heißt er kann sich umdrehen und nach dem weiteren Werkzeug oder Schrauben suchen, um die Montage zu vervollständigen.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die rastnasenförmigen Laschen an einem dista len, von der Halteringscheibe abgewandten Ende abgerundet sind.

Durch die Abrundung der Ecken sinkt die Verletzungsgefahr für den Monteur. An scharfen Kanten könnte jemand mit seiner Kleidung hängenbleiben und die Kleidung beschädigen. Vorzugsweise wird die V-Bandschellenanordnung vormontiert an der ersten Komponente an der Endmontage angeliefert.

Bei dem Haltering mit den Laschen kann es sich um ein einstückiges, im Stanzbiegeverfah- ren hergestelltes Bauteil aus hitzebeständigem Blech handeln.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die der ersten Komponente zugewandten La schen hakenförmig radial einwärts umgebogen sind, und dass mehr als fünf dieser Laschen am Umfang des Halterings vorgesehen sind.

Im Gegensatz zu den rastnasenförmigen Laschen lassen sich die hakenförmigen Laschen ohne Werkzeug nicht mehr von der ersten Komponente entfernen. Die hakenförmigen La schen biegen sich nicht radial auswärts, wenn man an dem Haltering zieht. Die rastnasenför migen Laschen hingegen werden beim Abziehen des Halterings von der zweiten Kompo nente aufgebogen.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Haltering eine Vielzahl an hakenförmigen La schen aufweist, die der ersten Komponente zugewandt sind, und weniger als vier rastnasen förmige Laschen aufweist, die der zweiten Komponente zugewandt sind.

Die der ersten Komponente (dem Turbinengehäuse) zugewandte Seite weist demnach eine Vielzahl an Laschen auf, die nach dem Aufstecken des Halterings auf den Flansch der ersten Komponente formschlüssig den Kragen umgreift. Es kann in einer Ausgestaltung nur eine rastnasenförmige Lasche vorgesehen sein.

Vorgesehen ist ferner ein Verfahren zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung zweier mit Abgas durchströmbaren Komponenten, mit den Schritten: a) Bereitstellen einer ersten Komponente, welche an einem zu verbindenden Ende einen Flansch aufweist, weicher einen sich radial erweiternden Kragen aufweist, b) Bereitstellen einer zweiten Komponente, an der an einem zu verbindenden Ende ein Flansch angeordnet ist, welcher endseitig einen sich radial erweiternden Kragen auf weist, c) Bereitstellen einer V-Bandschelle, welche dazu ausgestaltet ist, radial einwärts ver spannt zu werden und dabei die Krägen zu umklammern und axial aufeinander zu pressen, d) Bereitstellen eines Halterings mit daran angeformten hakenförmigen Laschen und Aufdrücken des Halterings auf den Flansch der ersten Komponente, so dass die ha kenförmigen Laschen den Flansch umklammern, wobei der Haltering innenumfänglich innerhalb von der V-Bandschelle angeordnet ist, e) Zentrieren des Flanschs der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente so, dass eine an dem Haltering angeordnete rastnasenförmige Lasche den Kragen umgreift und diesen formschlüssig hält, f) Verdrehen der ersten Komponente, bis sie relativ zu der zweiten Komponente eine bestimmungsgemäße Winkellage einnimmt, und g) Festziehen der V-Bandschelle zur Fixierung der ersten Komponente an der zweiten Komponente.

Für dieses Verfahren ist eine V-Bandschellenanordnung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 7 geeignet. Der Haltering kann bereits an der ersten Komponente vormontiert sein. Bei der ersten Komponente kann es sich um einen Katalysator handeln. Bei der zweiten Kompo nente kann es sich um einen Turbinenauslass eines Abgasturboladers handeln. Diese Kom- ponenten sind verhältnismäßig schwer, bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ca. 5 bis 8 kg. Durch das Vorsehen der Laschen kann die hängende Montage der ersten Kompo nente an der zweiten Komponente vereinfacht werden. Vorzugsweise ist die V-Bandschellen- anordnung so gestaltet, dass eine Verdrehbarkeit der zweiten Komponente gegenüber der ersten Komponente sichergestellt werden kann.

Kurzbeschreibung der Figuren

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sol len den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. Es zeigen:

Fig. 1 : einen Haltering zur Vorfixierung einer V-Bandschelle an einer Komponente, mit La- sehen zum Halten einerweiteren Komponente an der Komponente vor dem endgültigen Fi xieren der V-Bandschelle;

Fig. 2: einen in Figur 1 mit X gekennzeichneten vergrößerten Bereich des Halterings;

Fig. 3: im Schnitt die V-Bandschellenanordnung mit einer rastnasenförmigen Lasche, welche einen Kragen an einer zweiten Komponente umklammert; Fig. 4: einen Katalysator, der zur Montage an einem Turbinengehäuse vorbereitet ist, sowie einen Haltering und ein Turbinengehäuse;

Fig. 5: einen Ausschnitt eines an dem Turbinengehäuse mittels der V-Bandschellenanord- nung montierten Katalysators; und

Fig. 6: im Schnitt den Flansch der ersten Komponente bzw. des Katalysators. Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich veranschaulichend. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszei chen verwendet.

Figur 1 zeigt einen Haltering 31 zur Vorfixierung einer V-Bandschelle 40 an einer ersten Kom ponente 10 an einer zweiten Komponente 20 mit Laschen 32, 33 zum Halten einer zweiten Komponente 20 an der ersten Komponente 10 vor dem endgültigen Fixieren derV-Band- schelle.

Figur 2 zeigt einen in Figur 1 mit X gekennzeichneten vergrößerten Bereich. Man erkennt, dass die der zweiten Komponente 20 zugewandten Laschen 33 rastnasenförmig sind und an einer flächigen Halteringscheibe 34 einstückig angeformt sind. Die rastnasenförmigen La- sehen 33 weisen einen Umbiegungsbereich 35 auf, an denen sie mit der Halteringscheibe 34 befestigt sind. Daran schließt sich ein gerader, um weniger als 5° gegenüber der axialen Richtung (A) geneigter Abschnitt 36 und ein radial einwärts gebogen Abschnitt 37 an, der wiederum in einen radial auswärts gebogenen Abschnitt 38 übergeht. Hierdurch wird in der Lasche 33 eine biegsame Rastnase zum Umklammern eines Kragens 23 der zweiten Kom ponente 20 ausgebildet, wie in Figur 3 gezeigt.

Figur 3 zeigt im Schnitt eine V-Bandschellenanordnung 30 zur fluidleitenden und mechani schen Verbindung einer ersten mit einem Fluid, insbesondere Abgas durchströmten Kompo nente 10 mit einer zweiten Komponente 20. Bei der ersten Komponente 10 handelt es sich um ein Gehäuse eines Katalysators für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor. Bei der zweiten Komponente 20 handelt es sich um ein Turbinengehäuse eines ansonsten nicht dar gestellten Turboladers.

Die Komponenten 10, 20 weisen an zu verbindenden, einander zugewandten Stirnseiten 11 , 21 einen Flansch 12, 22 auf, an welchen ein sich radial nach außen erweiternder Kragen 13, 23 angeordnet ist.

Die V-Bandschellenanordnung 30 beinhaltet den in Figur 1 gezeigten Haltering 31 , an dem die verschiedenen Laschen 32, 33 angeformt sind, wobei die Laschen sich parallel zu einer axialen Richtung A erstrecken und wobei die Laschen 32, 33 im montierten Zustand die Krä- gen 13, 23 der Komponenten 10, 20 umklammern.

In Figur 6 erkennt man, dass der Haltering 31 in einer umlaufenden Vertiefung 14 angeordnet ist, die endseitig an der ersten und/oder der zweiten Komponente vorgesehen ist. Die Vertie fung 14 weist einen Außenradius D14 auf, der 90% bis 99%, insbesondere 90% bis 99%, be sonders bevorzugt 98% bis 99% so groß ist, wie ein Innenradius D31 des Halterings 31.

Wieder bezugnehmend auf die Figuren 1 , 2 und 3 sind die der ersten Komponente 10 (dem Katalysator) zugewandten Laschen 32 hakenförmig radial einwärts umgebogen um eine nicht ohne Werkzeug lösbare Verbindung des Halterings 31 an der ersten Komponente 10 zu ge währleisten. Es ist eine Vielzahl, vorzugsweise mehr als fünf dieser hakenförmigen Laschen 32 am Umfang des Halterings 31 vorgesehen.

Der Haltering 31 weist weniger als vier rastnasenförmige Laschen 33 auf, die der zweiten Komponente 20 zugewandt sind, im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine rastnasen förmige Lasche 33 vorgesehen. Die rastnasenförmigen Laschen 33 sind an einem distalen, von der Halteringscheibe 34 abgewandten Ende 39 abgerundet.

Figur 4 zeigt anhand der beteiligten Bauteile Schritte eines Verfahrens zur fluidleitenden und mechanischen Verbindung zweier mit Abgas durchströmbaren Komponenten 10, 20. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen einer ersten Komponente 10 (Katalysator), welche an ei nem zu verbindenden Ende einen Flansch 12 aufweist, weicher einen sich radial erweitern den Kragen 13 aufweist. Ferner umfasst das Verfahren das Bereitstellen einer zweiten Kom ponente 20 (Turbinengehäuse), an der an einem zu verbindenden Ende ein Flansch 22 ange ordnet ist, welcher endseitig einen sich radial erweiternden Kragen 23 aufweist. Das Turbi nengehäuse bzw. die zweite Komponente 20 kann zu diesen Zeitpunkt bereits in einem Kraft fahrzeug verbaut sein. Eine V-Bandschelle 40 ist bereits an der ersten Komponente 10 vor montiert. Die V-Bandschelle ist dazu ausgestaltet, radial einwärts verspannt zu werden und dabei die Krägen 13, 23 zu umklammern und axial aufeinander zu pressen.

Innerhalb der V-Bandschelle 40 ist ein Haltering 31 mit daran angeformten hakenförmigen Laschen 32 angeordnet. Dieser Haltering 31 wird auf den Flansch 12 der ersten Komponente 10 aufgedrückt, so dass die hakenförmigen Laschen 32 den Flansch 12 umklammern (links in Figur 4) wobei der Haltering 31 innenumfänglich innerhalb von der V-Bandschelle 40 ange ordnet ist.

Als nächstes kann der Flansch 22 der zweiten Komponente 20 gegenüber der ersten Kompo nente 10 zentriert werden, so dass eine an dem Haltering 32 angeordnete rastnasenförmige Lasche 33 den Kragen 23 umgreift und diesen formschlüssig hält. In dieser vormontierten Po sition (Figur 3) kann noch ein Verdrehen der ersten Komponente 10 erfolgen, bis sie relativ zu der zweiten Komponente 20 eine bestimmungsgemäße Winkellage 41 einnimmt. Anschlie ßend erfolgt ein Festziehen der V-Bandschelle 40 zur Fixierung der ersten Komponente 10 an der zweiten Komponente 20.

Gleichwohl zumindest ein Ausführungsbeispiel in der vorangegangenen Beschreibung sowie der Figurenbeschreibung dargestellt wurde, sollte man anerkennen, dass eine hohe Anzahl an Variationen existiert. Weiterhin sollte man anerkennen, dass das Ausführungsbeispiel bzw. die Ausführungsbeispiele nur Beispiele sind und dass sie nicht dazu dienen, den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder die genaue Ausgestaltung in irgendeiner Art und Weise zu beschränken. Vielmehr stellen die Beschreibung sowie die Figurenbeschreibung für den Fachmann eine nützliche Anleitung zur Implementierung mindestens einer Ausführungs form bereit, dabei sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen in der Form und Funktion der beschriebenen Merkmale vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen. Bezugszeichenliste:

10 Komponente

11 Stirnseite

12 Flansch

13 Kragen

14 Vertiefung 20 Komponente 21 Stirnseite 22 Flansch 23 Kragen

30 V-Bandschellenanordnung

31 Haltering

32 Lasche

33 Lasche

34 Halteringscheibe

35 Umbiegungsbe reich

36 Abschnitt

37 Abschnitt

38 Abschnitt

39 Ende

40 V-Bandschelle

41 Winkellage A axiale Richtung

D14 Durchmesser

D31 Durchmesser

R radiale Richtung

X Bereich