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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft
außerdem
ein Baukastensystem zum Herstellen eines derartigen Schalldämpfers.
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Ein üblicher
Schalldämpfer
dieser Art besitzt ein Gehäuse,
das eine Oberschale und eine Unterschale sowie wenigstens eine Einlassöffnung und wenigstens
eine Auslassöffnung
aufweist. An jede Einlassöffnung
ist ein Einlassrohr anschließbar,
und an jede Auslassöffnung
ist ein Auslassrohr anschließbar.
Auf diese Weise kann der Schalldämpfer in
eine Abgasanlage eingebaut werden. Üblicherweise befindet sich
die jeweilige Einlassöffnung und/oder
die jeweilige Auslassöffnung
im Bereich einer Trennlinie, entlang der die beiden Schalen aneinander
befestigt sind. Die jeweilige Öffnung
ist somit zwischen den beiden Schalen angeordnet und von beiden
Schalen teilweise umfasst.
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Um
einen derartigen Schalldämpfer
an unterschiedliche Abgasanlagen, die sich durch Anzahl und/oder
Geometrie und/oder Positionierung der Einlassrohre und/oder der
Auslassrohre voneinander unterscheiden, anpassen zu können, müssen Oberschale
und Unterschale in entsprechender Weise adaptiert werden. Da es
sich bei den Schalen üblicherweise
um Blechformteile handelt, sind mit dieser Adaption erhebliche Werkzeugkosten
verbunden.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
einen Schalldämpfer
der eingangs genannten Art einen Weg aufzuzeigen, der insbesondere
die Variantenbildung vereinfacht.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Gehäuse zusätzlich mit
einem Boden auszustatten, der zwischen Oberschale und Unterschale
eingesetzt ist und der zumindest eine der Öffnungen des Gehäuses enthält. Um nun
unterschiedliche Konfigurationen der dem Boden zugeordneten wenigstens
einen Öffnung
hinsichtlich Anzahl und/oder Geometrie und/oder Positionierung zu
realisieren, muss beim erfindungsgemäßen Schalldämpfer nur noch der Boden adaptiert
werden, während
Oberschale und Unterschale unverändert
bleiben können.
Die relativ teuren Werkzeuge zur Herstellung der Schalen können somit
weiter genutzt werden, während
lediglich ein relativ preiswertes Werkzeug zur Herstellung des Bodens
adaptiert werden muss. Durch die erfindungsgemäß vor geschlagene Bauweise lassen
sich somit relativ preiswert unterschiedliche Schalldämpfer-Typen
realisieren, die an unterschiedliche Abgasanlagen angepasst sind.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest eine der anderen dieser Öffnungen
in einer der Schalen ausgebildet und von einer Trennlinie, entlang
der die Schalen aneinander befestigt sind, beabstandet angeordnet.
Diese Ausführungsform nutzt
zum einen die Erkenntnis, dass sich die unterschiedlichen Abgasanlagen
in der Regel nur einlassseitig oder auslassseitig voneinander unterscheiden. Dementsprechend
kann die bei den Varianten gleich bleibende Öffnung in einer der Schalen
ausgebildet werden. Dies hat zum anderen den Vorteil, dass die Trennlinie
geometrisch besonders einfach ausfällt und die Verbindung der
beiden Schalen entlang der Trennlinie entsprechend einfach realisiert
werden kann. Dies hat ebenfalls eine vereinfachte, insbesondere
automatisierte, und somit preiswertere Herstellung des Schalldämpfers zur
Folge.
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Bei
einer besonders preiswerten Ausführungsform
ist der Boden eben ausgestaltet und mit einem umlaufenden und abgewinkelten
Außenrand ausgestattet.
Entlang diesem Außenrand
ist der Boden dann an den Schalen befestigt. Diese Ausführungsform
besitzt eine einfache Geometrie, lässt sich daher einfach herstellen,
wobei gleichzeitig das hierzu erforderliche Werkzeug vergleichsweise
preiswert realisierbar ist.
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Bei
einer anderen, besonders vorteilhaften Ausführungsform besitzt der Boden
eine größere Wandstärke als
die Schalen. Diese Bauweise nutzt die Erkenntnis, dass der Boden
das Gehäuse
im Bereich der zugeordneten, wenigstens einen Öffnung signifikant aussteift.
Diese Verstärkung
in der Struktur des Gehäuses
durch den Boden kann durch eine Reduzierung der Materialstärke bei
den Schalen zu einer erheblichen Gewichtseinsparung beim erfindungsgemäßen Schalldämpfer genutzt
werden.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
vereinfachte Seitenansicht auf einen Schalldämpfer nach der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht auf einen Boden eines Gehäuses des Schalldämpfers,
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3 eine
Ansicht wie in 2, jedoch bei einer anderen
Ausführungsform.
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Entsprechend 1 umfasst
ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer 1 ein
Gehäuse 2 zur
Unterbringung einer nicht gezeigten, konventionellen Schalldämpferstruktur.
Der Schalldämpfer 1 ist
für den
Einbau in eine nicht gezeigte Abgasanlage einer Brennkraftmaschine,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, geeignet. Zu diesem Zweck ist
sein Gehäuse 2 mit
wenigstens einer Einlassöffnung 3 und
mit wenigstens einer Auslassöffnung 4 ausgestattet.
An die wenigstens eine Einlassöffnung 3 ist
wenigstens ein Einlassrohr der Abgasanlage anschließbar. In
entsprechender Weise ist an die wenigstens eine Auslassöffnung 4 wenigstens
ein Auslassrohr der Abgasanlage anschließbar.
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Das
Gehäuse 2 weist
eine Oberschale 5 und eine Unterschale 6 auf,
die entlang einer Trennlinie 7 aneinander befestigt sind,
vorzugsweise durch eine Schweißverbindung
und/oder Lötverbindung.
Die Begriffe „Oberschale" und „Unterschale" beziehen sich nicht
zwangsläufig
auf die jeweilige Einbausituation, sondern auf die in 1 wiedergegebene
Darstel lung, in der die Oberschale 5 oben und die Unterschale 6 unten
angeordnet sind.
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Im
Bereich der Trennlinie 7 ist an jeder Schale 5, 6 ein
nach außen
abgewinkelter Bund 8 ausgeformt, über die die Schalen 5, 6 entlang
der Trennlinie 7 aneinander anliegen und aneinander befestigt
sind.
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Erfindungsgemäß ist das
Gehäuse 2 außerdem mit
einem Boden 9 ausgestattet, der hier die wenigstens eine
Einlassöffnung 3 enthält. Grundsätzlich kann
bei einer alternativen Ausführungsform
der Boden 9 die wenigstens eine Auslassöffnung 4 enthalten.
Ebenso ist es grundsätzlich
möglich,
einen die wenigstens eine Einlassöffnung 3 aufweisenden
Einlassboden 9 sowie einen die wenigstens eine Auslassöffnung 4 enthaltenden
Auslassboden vorzusehen. Bevorzugt wird jedoch die hier gezeigte
Ausführungsform,
bei welcher nur ein Boden 9 vorgesehen ist, der die wenigstens
eine Einlassöffnung 3 enthält.
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Der
Boden 9 ist zwischen Oberschale 5 und Unterschale 6 eingesetzt
und bildet einen Bestandteil des Gehäuses 2. Das heißt, die
Außenhaut
des Gehäuses 2 wird
somit durch Oberschale 5, Unterschale 6 und Boden 9 gebildet.
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Der
Boden 9 ist vorzugsweise eben und erstreckt sich somit
in einer nicht näher
bezeichneten Bodenebene. Der Boden 9 weist einen Außenrand 10 auf,
der nach außen
abgewinkelt und geschlossen umlaufend angeordnet ist. Der Außenrand 10 liegt dabei
am Bund 8 der Oberschale 5 sowie am Bund 8 der
Unter schale 6 an und ist über diese Bünde 8 an den Schalen 5, 6 befestigt,
zweckmäßig mittels
Lötverbindung
und/oder Schweißverbindung.
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Bei
der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens
eine andere Öffnung, also
hier die wenigstens eine Auslassöffnung 4 in
einer der beiden Schalen 5, 6, hier in der Unterschale 6 ausgebildet
und dabei so angeordnet, dass sie von der Trennlinie 7 beabstandet
ist. Hierdurch ergibt sich für
die Trennlinie 7 eine besonders einfache Geometrie. Gleichzeitig
wird dadurch das Herstellen einer Verbindung zwischen Oberschale 5 und
Unterschale 6 entlang der Trennlinie 7 vereinfacht.
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Die
Trennlinie 7 erstreckt sich außerhalb des Bodens 9 vorzugsweise
in einer Trennebene 11, die in 1 durch
eine strichpunktierte Linie angedeutet ist. Zweckmäßig ist
der Boden 9 so in das Gehäuse 2 integriert,
dass sich die Bodenebene im wesentlichen senkrecht zur Trennebene 11 erstreckt.
Die Bodenebene ist somit gegenüber
der Trennebene 11 etwa um 90° geneigt. Andere steile Neigungswinkel zwischen
75° bis
105°, vorzugsweise
zwischen 80° und
100°, sind
ebenfalls denkbar.
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Die
Schalen 5, 6 und der Boden 9 sind vorzugsweise
als Blechformteile ausgestaltet. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform
weisen die Schalen 5, 6 eine kleinere Wandstärke auf
als der Boden 9. Hierdurch kann das Gewicht des Gehäuses 2 signifikant
reduziert werden. Ermöglicht
wird dies durch die mit dem Einbau des Bodens 9 einhergehende
Versteifung des Gehäuses 2,
was eine Reduzierung der Wandstärke
bei den Schalen 5, 6 zulässt, ohne dass eine gewünschte Mindeststeifigkeit
oder Mindestfestigkeit für
das Gehäuse 2 unterschritten wird.
Beispielsweise ist die Wandstärke
des Bodens 9 50% bis 100% größer als die Wandstärke der
Schalen 5, 6.
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An
der Unterschale 6 ist zur Einfassung der wenigstens einen
Auslassöffnung 4 ein
nach außen ausgestellter
Kragen 12 ausgeformt. In die wenigstens eine Auslassöffnung 4 bzw.
in deren Kragen 12 ist jeweils ein hier nicht erkennbarer,
innen liegender Auslassrohrabschnitt eingesetzt und fest mit dem Kragen 12 verbunden,
z. B. durch Verlöten
und/oder durch Verschweißen.
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In
entsprechender Weise ist auch die wenigstens eine Einlassöffnung 3 von
einem Kragen 13 eingefasst, der nach außen vom Boden 9 absteht.
Im montierten Zustand ist in die wenigstens eine Einlassöffnung 3 bzw.
in deren Kragen 13 jeweils ein hier nicht näher bezeichneter,
innen liegender Einlassrohrabschnitt eingesteckt, der mit dem Kragen 13 fest verbunden
ist, beispielsweise durch Verlöten und/oder
Verschweißen.
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Der
erfindungsgemäße Schalldämpfer 1 kann
vorzugsweise wie folgt hergestellt werden:
In die Unterschale 6 wird
die komplette Schalldämpferstruktur
eingesetzt, wobei wenigstens ein innen liegender Auslassrohrabschnitt
von innen in die wenigstens eine Auslassöffnung 4 bzw. in deren
Kragen 12 eingesetzt wird. Anschließend wird der Boden 9 angesetzt,
wobei er auf wenigstens einen innen liegenden Einlassrohrabschnitt
so aufgesetzt wird, dass der jeweilige Einlassrohrabschnitt in die
jeweilige Einlassöffnung 3 des
Bodens 9 bzw. in deren Kragen 13 eingesteckt ist.
Anschließend
wird die Oberschale 5 aufgesetzt. Danach können die
aufeinander liegenden Bünde 8 entlang
der Trennlinie 7 miteinander verbunden werden. Die Bünde 8 können außerdem mit
dem Außenrand 10 verbunden
werden. Des Weiteren können
der wenigstens eine innere Einlassrohrabschnitt mit dem Kragen 12 der
wenigstens einen Auslassöffnung 4 und
der wenigstens eine innere Einlassrohrabschnitt mit dem Kragen 13 der
wenigstens einen Einlassöffnung 3 verbunden
werden.
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Zweckmäßig ist
die jeweilige Einlassöffnung 3 am
Boden 9 so angeordnet, dass sie bzw. ihr Kragen 13 in
jeder Richtung vom Außenrand 10 beabstandet
ist. Dies vereinfacht die Ausbildung des Außenrands 10 sowie
die Herstellung der Verbindung zwischen dem Außenrand 10 und den
Bünden 8 der Schalen 5 und 6.
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Entsprechend
den 2 und 3 können zur Realisierung eines
Baukastensystems, mit dessen Hilfe unterschiedliche Varianten des
Schalldämpfers 1 hergestellt
werden können,
zumindest zwei verschiedene Böden 9 bereitgestellt
werden. Die beiden Böden 9 unterscheiden
sich voneinander durch die Anzahl und/oder durch die Geometrie und/oder durch
die Position der dem jeweiligen Boden 9 zugeordneten, wenigstens
einen Öffnung,
hier der wenigstens einen Einlassöffnung 3. Beispielhaft
zeigt der in 2 wiedergegebene Boden 9 nur
eine Einlassöffnung 3,
die einen vergleichsweise großen Querschnitt
aufweist. Im Unterschied dazu zeigt 3 einen
anderen Boden 9, der zwei Einlassöffnungen 3 aufweist,
die jeweils einen kleineren Querschnitt als bei der in 2 gezeigten
Variante aufweisen. Des Weiteren sind die beiden Einlassöffnungen 3 bei
der Ausführungsform
gemäß 3 etwas
weiter unten angeordnet als die eine Einlassöffnung 3 bei der Variante
gemäß 2.
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Die
Ausführungsform
gemäß 2 lässt sich
somit bei einer einflutigen Abgasanlage verwenden, während die
Ausführung
gemäß 3 für eine zweiflutige
Abgasanlage geeignet ist. Bei einer zweiflutigen Abgasanlage führen zwei
separate Abgasrohre, hier Einlassrohre zum Schalldämpfer 1, wobei
sich die separaten Abgasströme
zweckmäßig im Schalldämpfer 1,
der hier vorzugsweise als Nachschalldämpfer ausgebildet ist, zu einem
gemeinsamen Abgasstrom vereinen. Dementsprechend ist dann sowohl
bei der einflutigen Abgasanlage als auch bei der zweiflutigen Abgasanlage
nur eine einzige Auslassöffnung 4 erforderlich.
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Das
erfindungsgemäße Baukastensystem ermöglicht es
nun, den Schalldämpfer 1 entweder
mit dem in 2 gezeigten Boden 9 zur
Anpassung an eine einflutige Abgasanlage oder mit dem in 3 gezeigten
Boden 9 zur Anpassung an eine zweiflutige Abgasanlage zusammenzubauen.
Ebenso sind grundsätzlich
weitere Varianten für
den Boden 9 vorstellbar. Beispielsweise kann bei anderen
Varianten die wenigstens eine Einlassöffnung 3 einen elliptischen
Querschnitt aufweisen.
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Die
Böden 9 des
Baukastensystems charakterisieren sich dadurch, dass sie trotz aller
Unterschiede bezüglich
der darin ausgestalteten wenigstens einen Öffnung (hier der wenigstens
einen Einlassöffnung 3)
stets geometrisch denselben Außenrand 10 aufweisen.
Dadurch ist es möglich,
die unterschiedlichen Böden 9 alternativ
zwischen den Schalen 5, 6 in das Gehäuse 2 einzubauen,
ohne dass hierzu die Schalen 5, 6 adaptiert werden
müssen.
Es ist klar, dass die in das Gehäuse 2 einzubauende Schalldämpferstruktur
je nach Boden 9 unterschiedlich modifiziert sein kann.
Eine diesbezügliche
Anpassung ist jedoch vergleichsweise preiswert, zumindest im Vergleich
zu den Kosten, die bei einer Änderung
der Werkzeuge zum Herstellen der Schalen 5, 6 entstehen.