DE102007038632B4

DE102007038632B4 - Multi-shell silencer / rear shell duct

Info

Publication number: DE102007038632B4
Application number: DE102007038632.1A
Authority: DE
Inventors: Cchristian Kellermann
Original assignee: Dolmar GmbH
Current assignee: Makita Engineering Germany GmbH
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2021-02-04
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: DE102007038632A1

Abstract

Abgasanlage (100) für einen Verbrennungsmotor mit einem Außengehäuse (10), welches wenigstens eine Vorderschale (11) und eine Hinterschale (12) enthält, und mit einer Vorkammer (17), in welche das Abgas (31) aus dem Verbrennungsraum eintritt, und mit wenigstens einer Zwischenschale (16), welche eine Vorderseite (16a) und Rückseite (16b) sowie zumindest einen Katalysatorhalter (22) aufweist, wobei an dem Katalysatorhalter (22) ein Katalysatorelement (23) angeordnet ist, und mit einem Abgaskanal (19), aus dem Abgas (32) aus dem Katalysatorelement (23) geleitet wird, wobei die Zwischenschale (16) die Vorkammer (17) und den Abgaskanal (19) ausbildet, wobei die Zwischenschale (16) mit der Vorderschale (11) die Vorkammer (17) und mit der Hinterschale (12) den Abgaskanal (19) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorderseite (16a) der Zwischenschale (16) die Vorkammer (17) und in die Rückseite (16b) der Zwischenschale (16) der Abgaskanal (19) eingeformt sind.Exhaust system (100) for an internal combustion engine with an outer housing (10) which contains at least one front shell (11) and one rear shell (12), and with an antechamber (17) into which the exhaust gas (31) enters from the combustion chamber, and with at least one intermediate shell (16) which has a front side (16a) and a rear side (16b) and at least one catalyst holder (22), a catalyst element (23) being arranged on the catalyst holder (22), and with an exhaust gas duct (19) , from the exhaust gas (32) is passed out of the catalyst element (23), the intermediate shell (16) forming the prechamber (17) and the exhaust gas duct (19), the intermediate shell (16) with the front shell (11) forming the prechamber ( 17) and forms the exhaust gas duct (19) with the rear shell (12), characterized in that the antechamber (17) in the front (16a) of the intermediate shell (16) and the exhaust gas channel in the rear (16b) of the intermediate shell (16) (19) are molded.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Derartige Abgasanlagen können bei einem Viertakt- oder einen Zweitaktbenzinmotor verwendet werden. Aufgrund der kompakten Bauart der Abgasanlage kann diese auch für handbetriebene bzw. handgehaltene Arbeitsmaschinen, wie z. B. benzinmotorbetriebene Trennschleifer, Kettensägen, Heckenscheren oder dergleichen verwendet werden. Derartige Abgasanlagen weisen ein Außengehäuse auf, welches wenigstens eine Vorderschale und eine Hinterschale enthält. Zusätzlich ist in der Abgasanlage eine Vorkammer vorgesehen, in welche das Abgas aus dem Verbrennungsraum eintritt. Ferner kann wenigstens eine Zwischenschale, welche eine Vorderseite und eine Rückseite sowie zumindest einen Katalysatorhalter aufweist, vorhanden sein, wobei an dem Katalysatorhalter ein Katalysatorelement zur Reinigung des Abgases angeordnet ist. Zusätzlich ist die Abgasanlage mit einem Abgaskanal ausgestattet, aus dem das Abgas aus dem Katalysatorelement geleitet wird.The present invention relates to an exhaust system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Such exhaust systems can be used in a four-stroke or a two-stroke gasoline engine. Due to the compact design of the exhaust system, it can also be used for hand-operated or hand-held machines, such as B. gasoline engine powered cutoffs, chainsaws, hedge trimmers or the like can be used. Such exhaust systems have an outer housing which contains at least one front shell and one rear shell. In addition, a pre-chamber is provided in the exhaust system, into which the exhaust gas enters from the combustion chamber. Furthermore, at least one intermediate shell which has a front side and a rear side as well as at least one catalyst holder can be present, a catalyst element for cleaning the exhaust gas being arranged on the catalyst holder. In addition, the exhaust system is equipped with an exhaust duct from which the exhaust gas is routed from the catalytic converter element.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die DE 38 29 668 C2 bekannt, die eine Abgasanlage für einen Zweitaktmotor in einem tragbaren Arbeitsgerät offenbart. Dabei handelt es sich bei dieser Abgasanlage auch um eine kompakte Bauweise, bei der im mittleren Bereich der Abgasanlage ein dreidimensionales Katalysatorelement zur Behandlung der Abgase aus dem Verbrennungsmotor eingesetzt wird. Um die nach dem Katalysator aufgeheizten Abgase abkühlen zu können, ist nach dem Katalysatorelement eine Röhrenkonstruktion im Inneren der Abgasanlage vorgesehen, die von unkonvertiertem und damit weniger heißen Abgas umspült wird. Dadurch werden die Außenschalen vor den hohen Temperaturen des konvertierten Abgases geschützt. Die aus der DE 38 29 668 C2 bekannte Konstruktion für die Abgasanlage weist viele Bauteile auf, die aufwendig in der Fertigung sind und ein entsprechendes Gewicht aufweisen. Außerdem ist der Zusammenbau der erwähnten Abgasanlage kompliziert und zeitaufwendig.For example, from the prior art DE 38 29 668 C2 known, which discloses an exhaust system for a two-stroke engine in a portable implement. This exhaust system is also of a compact design, in which a three-dimensional catalytic converter element is used in the middle area of the exhaust system to treat the exhaust gases from the internal combustion engine. In order to be able to cool the exhaust gases heated up after the catalytic converter, a tube construction is provided in the interior of the exhaust system after the catalytic converter element, around which unconverted and therefore less hot exhaust gas flows. This protects the outer shells from the high temperatures of the converted exhaust gas. The ones from the DE 38 29 668 C2 known construction for the exhaust system has many components that are complex to manufacture and have a corresponding weight. In addition, the assembly of the exhaust system mentioned is complicated and time-consuming.

Auch die DE 37 29 477 C3 aus dem Stand der Technik offenbart eine Abgasanlage für Zweitaktmotoren, insbesondere für tragbare Arbeitsgeräte wie zum Beispiel Motorkettensägen. Diese Abgasanlage weist ebenfalls ein mittig in einer Trennwand angeordnetes Katalysatorelement auf. Die Trennwand unterteilt dabei die Abgasanlage in zwei Bereiche, die gasdicht voneinander getrennt sind. In der einzigen Öffnung in der Trennwand ist das bereits erwähnte Katalysatorelement angeordnet, um somit eine vollständige Reinigung des Abgases aus dem Verbrennungsmotor zu bewirken. Folglich ist das Abgas gezwungen, auf jeden Fall das Katalysatorelement zu passieren, bevor es aus der Abgasanlage in die Umgebungsluft gelangen kann. Zur Abkühlung der aus dem Katalysator stammenden heißen Abgase ist ein freiliegendes Führungsrohr vorgesehen, welches von der Umgebungsluft gekühlt wird. Optional ist bei der Abgasanlage ein äußeres Wärmeschutzblech vorgesehen, das von einem Kühlstrom des Motors gekühlt werden kann. Durch dieses zusätzliche Wärmschutzblech soll ein direkter Kontakt mit dem Außengehäuse der Abgasanlage vermieden werden, wodurch insbesondere Verbrennungen verhindert werden sollen. Die gesamte Abgasanlage ist weniger kompakt aufgebaut und besteht aus vielen einzelnen Bauteilen, die fertigungstechnisch aufwendig herzustellen sind. Außerdem weist die bekannte Abgasanlage ein relativ hohes Gewicht auf, alleine aufgrund der Tatsache, dass ein separates Führungsrohr oder ein Wärmeschutzblech vorgesehen ist. Durch die besondere Konstruktion liegt der Schwerpunkt der Abgasanlage weit von dem Verbrennungsmotor entfernt vor.Also the DE 37 29 477 C3 from the prior art discloses an exhaust system for two-stroke engines, in particular for portable implements such as chain saws. This exhaust system also has a catalytic converter element arranged centrally in a partition. The partition divides the exhaust system into two areas that are separated from each other in a gastight manner. The already mentioned catalytic converter element is arranged in the single opening in the partition, in order to effect a complete cleaning of the exhaust gas from the internal combustion engine. As a result, the exhaust gas is forced to pass the catalytic converter element in any case before it can get out of the exhaust system into the ambient air. An exposed guide tube, which is cooled by the ambient air, is provided to cool the hot exhaust gases originating from the catalytic converter. Optionally, an external heat shield is provided for the exhaust system, which can be cooled by a cooling flow from the engine. This additional heat protection plate is intended to avoid direct contact with the outer housing of the exhaust system, which in particular is intended to prevent burns. The entire exhaust system is less compact and consists of many individual components that are complex to manufacture. In addition, the known exhaust system has a relatively high weight, solely due to the fact that a separate guide tube or a heat shield is provided. Due to the special design, the center of gravity of the exhaust system is far away from the combustion engine.

Ferner ist aus dem allgemeinen Stand der Technik eine Abgasanlage bekannt, die bei handgehaltenen Arbeitsmaschinen zum Einsatz kommt. Speziell bei Motorsägen ist die Abgasanlage direkt an dem Zylinder befestigt, ohne dass eine weitere Halterung an der Maschine vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass der Schwerpunkt der Abgasanlage möglichst nahe an dem Zylinder angeordnet ist, damit die Belastung für die Verbindungsschrauben und die Außenschalen der Abgasanlage möglichst gering sind. Eine derartige Abgasanlage wird direkt mit dem unkonvertierten Abgasen aus dem Verbrennungsmotor bzw. Zylinder gefüllt. Die Vorderschale des Außengehäuses bildet aus zwei Tiefziehblechen einen Auslasskanal und einen Katalysatorhalter aus, so dass nur die an der Maschine außenliegende Vorderschale thermisch höher - durch die gereinigten Abgase - belastet wird. Häufig kommt ein zusätzliches Wärmeschild zum Einsatz, wodurch die Außentemperatur an der Vorderschale auf ein akzeptables Niveau verringert werden soll. Diese Abgasanlage weist zwar einen einfachen Aufbau auf, allerdings mit dem Nachteil, dass die Vorderschale doch relativ heiß wird. Durch das dafür zusätzlich vorgesehene Wärmeschild verlagert sich der Schwerpunkt der Abgasanlage weiter nach außen, dass heißt vom Zylinder entfernt, wodurch eine zusätzliche Befestigung an der handgehaltenen Arbeitsmaschine notwendig wird.Furthermore, an exhaust system is known from the general prior art that is used in hand-held machines. In the case of chainsaws in particular, the exhaust system is attached directly to the cylinder without an additional bracket being provided on the machine. For this purpose it is necessary that the center of gravity of the exhaust system is arranged as close as possible to the cylinder so that the load on the connecting screws and the outer shells of the exhaust system are as low as possible. Such an exhaust system is filled directly with the unconverted exhaust gases from the internal combustion engine or cylinder. The front shell of the outer housing forms an outlet channel and a catalyst holder from two deep-drawn sheets, so that only the front shell on the outside of the machine is subjected to higher thermal loads - due to the cleaned exhaust gases. An additional heat shield is often used to reduce the outside temperature on the front shell to an acceptable level. Although this exhaust system has a simple structure, it has the disadvantage that the front shell becomes relatively hot. Due to the heat shield additionally provided for this purpose, the center of gravity of the exhaust system is shifted further outwards, that is to say away from the cylinder, whereby an additional attachment to the hand-held machine is necessary.

Der aus der US 2003/0085072 bekannte Schalldämpfer besteht aus einer Vorderschale, einer Hinterschale, einer Zwischenschale und zusätzlichen Abdeck- und Umlenkschalen. Hierbei ist vorgesehen, dass der Abgaskanal durch die Zwischenschale von der Schalldämpfervorderseite abgeschirmt wird. Hierbei wird, um sichtbares Glühen der Vorderschale durch die heißen, durch den Katalysator konvertierten Abgase zu vermeiden, eine doppelte Vorderschale benötigt.The one from the US 2003/0085072 known silencer consists of a front shell, a rear shell, an intermediate shell and additional cover and deflection shells. It is provided that the exhaust duct is shielded from the front of the silencer by the intermediate shell. In order to avoid a visible glow of the front shell due to the hot exhaust gases converted by the catalytic converter, a double front shell is required.

Aus der DE 698 05 312 T2 ist ein Auspufftopf mit Katalysator bekannt, bei dem sich ein Katalysatorelement im Auspufftopf befindet, so dass ein wesentlicher Teil aller Abgase vom Motor gezwungen wird, durch das Element zu strömen und dort in gereinigte Abgase umgewandelt zu werden, wobei das Element als ein im wesentlichen selbsttragender hohler und teilweise konkaver Körper aus Katalysatormaterial ausgeformt ist, wobei das Element direkt oder über Zwischenelemente auf ein Abtrennungsteil im Auspufftopf, wie zum Beispiel eine Trennwand, ein Auslassrohr oder ein Einlassrohr montiert ist, und die Montage so erfolgt, dass eine Endfläche zur selben Zeit festgehalten wird, zu der das Element an seiner äußeren Fläche durch wenigstens einen Teil gehalten wird, während die innere Fläche im Wesentlichen frei istFrom the DE 698 05 312 T2 a muffler with a catalytic converter is known in which a catalytic converter element is located in the muffler so that a substantial part of all exhaust gases from the engine are forced to flow through the element and are there converted into purified exhaust gases, the element being essentially self-supporting hollow and partially concave body is formed from catalyst material, the element being mounted directly or via intermediate elements on a partition in the muffler, such as a partition, an outlet pipe or an inlet pipe, and the assembly being carried out in such a way that one end face is held at the same time to which the element is held on its outer surface by at least a part, while the inner surface is essentially free

Die DE 10 2005 037 102 A1 zeigt einen Auspufftopf mit einem Katalysator, dessen Auspufftopf eine Ausdehnungskammer aufweist, die durch eine schalenförmige vorderseitige Außenwandplatte und eine schalenförmige rückseitige Außenwandplatte geformt ist, wobei beide Platten lösbar aneinander befestigt sind, mit einer Trennwand, die zwischen der vorderseitigen Außenwandplatte und der rückseitigen Außenwandplatte angeordnet ist, um die Ausdehnungskammer in eine erste Ausdehnungskammer und eine zweite Ausdehnungskammer zu teilen. Ein zylindrischer, am Ende geschlossener Diffusor ist in der ersten Ausdehnungskammer angeordnet, und ein gasdurchlässiger Abgasreinigungskatalysator ist in den Diffusor eingesetzt und an diesem fixiert, in dem Abgasen von der Auslassöffnung eines Zylinders eines Verbrennungsmotors ermöglicht wird, durch den Katalysator in die erste Ausdehnungskammer hineinzuströmen, dann aus der ersten Ausdehnungskammer herauszuströmen und durch eine Öffnung, die in der Trennwand geformt ist, in die zweite Ausdehnungskammer zu strömen und aus der zweiten Ausdehnungskammer durch eine Auslassöffnung, die in der vorderseitigen Außenwandplatte geformt ist, herauszuströmen, dabei werden die Abgase in die externe Atmosphäre entladenThe DE 10 2005 037 102 A1 Figure 12 shows a muffler with a catalytic converter, the muffler of which has an expansion chamber formed by a bowl-shaped front outer wall panel and a bowl-shaped rear outer wall panel, both panels being detachably attached to one another, with a partition which is arranged between the front outer wall panel and the rear outer wall panel to divide the expansion chamber into a first expansion chamber and a second expansion chamber. A cylindrical, end-closed diffuser is disposed in the first expansion chamber, and a gas-permeable exhaust gas purifying catalyst is inserted into and fixed to the diffuser, in which exhaust gases from the exhaust port of a cylinder of an internal combustion engine are allowed to flow through the catalyst into the first expansion chamber, then to flow out of the first expansion chamber and through an opening formed in the partition wall to flow into the second expansion chamber and to flow out of the second expansion chamber through an outlet opening which is formed in the front outer wall panel, thereby the exhaust gases are in the external Discharge atmosphere

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung. VorteilePresentation of the invention: task, solution. advantages

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor mit einem Katalysatorelement bereit zu stellen, die über eine einfache und kompakte Bauweise verfügt, wobei nur wenige Bauteile Verwendung finden. Zusätzlich soll der Schwerpunkt der Abgasanlage nahe dem Verbrennungsmotor bzw. Zylinder angeordnet sein.It is therefore the object of the present invention to provide an exhaust system for an internal combustion engine with a catalytic converter element, which has a simple and compact design, with only a few components being used. In addition, the center of gravity of the exhaust system should be located near the internal combustion engine or cylinder.

Diese Aufgabe wird durch eine Abgasanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an exhaust system with the features of claim 1.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 1 bis 17 angegeben.Expedient embodiments of the invention are specified in the dependent claims 1 to 17.

Bei der neuen Abgasanlage ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zwischenschale die Vorkammer und gleichzeitig den Abgaskanal ausbildet. Hierbei liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, möglichst nicht die Vorderschale durch die heißen konvertierten Abgase aus dem Katalysatorelement zu erhitzen, sondern vielmehr die Hinterschale, die nahe an dem Verbrennungsmotor liegt und damit an sich unzugänglich ist. Folglich sind keine weiteren technischen Merkmale notwendig, um die Vorderschale abzukühlen, da diese - aufgrund der gewählten Konstruktion - nicht mit den stark erhitzten Abgasen aus dem Katalysatorelement in Berührung kommt. Folglich kann auf ein zusätzliches Wärmeschild an der Vorderschale der Abgasanlage verzichtet werden. Damit kann erreicht werden, dass der Schwerpunkt der Abgasanlage sich nicht zur Vorderschale, sondern zum Verbrennungsmotor hin verlagert. Zur Kühlung der nunmehr mit den heißen Verbrennungsabgasen in Berührung kommenden Hinterschale kann von außen ein vorhandener Zylinderkühlluftstrom verwendet werden. Dieser Kühlluftstrom steht in der Regel bei Verbrennungsmotoren zur Verfügung. Ebenfalls kann das aus der Abgasanlage austretende Abgas mit diesem Zylinderkühlluftstrom verwirbelt werden. Somit macht sich die erfindungsgemäße Abgasanlage verschiedene Synergieeffekte vorteilhafterweise zu Nutze.In the new exhaust system, it is provided according to the invention that the intermediate shell forms the antechamber and at the same time the exhaust duct. The invention is based on the idea of not heating the front shell with the hot converted exhaust gases from the catalytic converter element, but rather the rear shell, which is close to the internal combustion engine and therefore inaccessible. As a result, no further technical features are necessary to cool the front shell, as this - due to the design chosen - does not come into contact with the highly heated exhaust gases from the catalytic converter element. As a result, there is no need for an additional heat shield on the front shell of the exhaust system. This ensures that the center of gravity of the exhaust system is not shifted towards the front shell, but towards the combustion engine. An existing cylinder cooling air flow can be used from the outside to cool the rear shell, which now comes into contact with the hot combustion exhaust gases. This cooling air flow is generally available in internal combustion engines. The exhaust gas emerging from the exhaust system can also be swirled with this cylinder cooling air flow. Thus, the exhaust system according to the invention advantageously makes use of various synergy effects.

Zweckmäßigweise ist bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage vorgesehen, dass die Zwischenschale mit der Vorderschale die Vorkammer bildet und mit der Hinterschale den Abgaskanal. Somit hat die Zwischenschale zwei Funktionen inne. Durch die geschickte Ausbildung der Vorkammer in der Zwischenschale wird gleichzeitig der Abgaskanal realisiert. Dabei ist in der Vorderseite der Zwischenschale die Vorkammer vorgesehen und in der Rückseite der Zwischenschale der Abgaskanal. Erfindungsgemäß sind in die Vorderseite der Zwischenschale die Vorkammer und in die Rückseite der Zwischenschale der Abgaskanal eingeformt. Sowohl die Vorkammer als auch der Abgaskanal können materialeinheitlich und einstückig in die Zwischenschale eingeformt sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass auch der Katalysatorhalter, insbesondere materialeinheitlich und einstückig in die Zwischenschale eingeformt ist. Somit kommt der Zwischenschale eine wesentliche Bedeutung für den Aufbau der erfindungsgemäßen Abgasanlage zu. Die besondere Form der Zwischenschale kann durch Tiefziehen erreicht werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass entsprechende Elemente zur Ausgestaltung der Vorkammer, des Abgaskanals und/oder des Katalysatorhalters an die Zwischenschale angeschweißt, angenietet oder dergleichen werden.In the exhaust system according to the invention it is expediently provided that the intermediate shell forms the antechamber with the front shell and the exhaust gas duct with the rear shell. The intermediate shell thus has two functions. Due to the clever design of the antechamber in the intermediate shell, the exhaust gas duct is realized at the same time. The antechamber is provided in the front of the intermediate shell and the exhaust duct is provided in the rear of the intermediate shell. According to the invention, the prechamber is formed in the front of the intermediate shell and the exhaust gas duct is formed in the rear of the intermediate shell. Both the prechamber and the exhaust gas duct can be molded into the intermediate shell of the same material and in one piece. It is likewise conceivable that the catalyst holder, in particular, is molded into the intermediate shell in one piece and made of the same material. The intermediate shell is therefore of essential importance for the construction of the exhaust system according to the invention. The special shape of the intermediate shell can be achieved by deep drawing. It is also conceivable that corresponding elements for the design of the antechamber, the exhaust gas duct and / or the catalyst holder are welded, riveted or the like to the intermediate shell.

Um das aus dem Katalysatorelement stammende, konvertierte Abgas in dem Abgaskanal zu kühlen, ist der Abgaskanal, insbesondere O- oder U-förmig, um die Vorkammer geführt. Somit dient die Vorkammer gleichzeitig zur Kühlung des heißen Abgaskanals. Durch die geschickte Ausgestaltung der Vorkammer, die zum Beispiel die Außenkontur eines „P“ aufweisen kann, kann der Abgaskanal gelegt sein. Dabei ist es denkbar, durch weitere Vorsprünge und Ausbuchtungen in der Vorkammer, die in den Abgaskanal hineinragen, die Kühlung des Abgaskanals zu verbessern. Zusätzlich kann der Abgaskanal gekrümmt und/oder mäanderförmig ausgestaltet sein. Ebenfalls können optional zusätzliche Kühlflächen von der Vorkammer in den Abgaskanal hineinragen, um somit einen besseren Wärmeaustausch zwischen der Vorkammer und dem Abgaskanal zu bewirken. Dabei muss an dieser Stelle noch mal erwähnt werden, dass die Vorderschale bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage nicht direkt mit dem heißen konvertierten Abgas in Berührung kommt und somit eher kühl ausgestaltet ist. Dagegen kann die Hinterschale direkt mit dem heißen konvertierten Abgas aus dem Katalysatorelement in Berührung kommen, wodurch eine zusätzliche Erwärmung stattfinden kann. Diese zusätzliche Wärme an der Hinterschale kann durch die Motorkühlluft abgeführt werden. Zu diesem Zweck können an der Hinterschale entsprechende Kühlflächen oder Rippen ausgestaltet sein.In order to cool the converted exhaust gas originating from the catalytic converter element in the exhaust gas channel, the exhaust gas channel, in particular in an O-shape or U-shape, is guided around the antechamber. The antechamber thus simultaneously serves to cool the hot exhaust gas duct. Due to the clever design of the prechamber, which can have the outer contour of a “P”, for example, the exhaust gas duct can be laid. It is conceivable here to improve the cooling of the exhaust gas channel by further projections and bulges in the antechamber, which protrude into the exhaust gas channel. In addition, the exhaust gas duct can be designed to be curved and / or meandering. Optionally, additional cooling surfaces can also protrude from the antechamber into the exhaust gas duct, in order to bring about a better heat exchange between the antechamber and the exhaust gas duct. It must be mentioned again at this point that the front shell of the exhaust system according to the invention does not come into direct contact with the hot converted exhaust gas and is therefore designed to be rather cool. In contrast, the rear shell can come into direct contact with the hot converted exhaust gas from the catalytic converter element, as a result of which additional heating can take place. This additional heat on the rear shell can be dissipated by the engine cooling air. For this purpose, corresponding cooling surfaces or ribs can be configured on the rear shell.

Ferner kann bei einer weiteren Variante der Abgasanlage eine Speicherkammer vor dem Abgaskanal angeordnet sein, die ebenfalls von der Zwischenschale ausgebildet wird. Auch diese Speicherkammer kann durch die besondere Ausgestaltung der Vorkammer (s. „P“-Form der Außenkontur) realisiert werden. Die Speicherkammer kann als sogenannter Resonatorraum dienen, wodurch die im Abgas eventuell vorhandenen Flammen gelöscht werden können. Dieses geschieht dadurch, dass das Abgas zunächst durch den Katalysator in die Speicherkammer gelangt, um anschließend durch den U-förmigen Abgaskanal aus der Abgasanlage austreten zu können. Durch den sprunghaften Anstieg im Strömungsquerschnitt nach dem Katalysatorelement bzw. dem Durchbruch in der Zwischenschale kommt es zu Verwirbelungen des Abgases, die zum Löschen der Flammen im Abgas führen. Somit kann durch die Speicherkammer sichergestellt werden, dass keine Flammen aus der Abgasaustrittsöffnung mit dem behandelten Abgas austreten.Furthermore, in a further variant of the exhaust system, a storage chamber, which is also formed by the intermediate shell, can be arranged in front of the exhaust gas duct. This storage chamber can also be realized through the special design of the antechamber (see “P” shape of the outer contour). The storage chamber can serve as a so-called resonator space, whereby any flames in the exhaust gas can be extinguished. This takes place in that the exhaust gas first passes through the catalytic converter into the storage chamber in order to then be able to exit the exhaust system through the U-shaped exhaust gas duct. The sudden increase in the flow cross-section after the catalytic converter element or the opening in the intermediate shell causes turbulence in the exhaust gas, which leads to the extinguishing of the flames in the exhaust gas. The storage chamber can thus ensure that no flames emerge from the exhaust gas outlet opening with the treated exhaust gas.

Durch den Einsatz der Zwischenschale in der erfindungsgemäßen Abgasanlage kann eine Unterteilung des Innenraums der Abgasanlage in zwei gasdichte Bereiche bewirkt werden. Dabei weist die Zwischenschale nur zwei Durchgangsöffnungen auf, nämlich einerseits für den Eintritt des unbehandelten Abgases aus dem Verbrennungsmotor und andererseits eine Öffnung, in der vorzugsweise das Katalysatorelement angeordnet ist, wodurch die heißen behandelten Abgase gelangen können. Der erste Bereich weist die Vorkammer auf und der zweite Bereich den Abgaskanal. Da das Katalysatorelement in der zweiten Öffnung der Zwischenschale angeordnet ist, muss das gesamte Abgas das Katalysatorelement passieren, um in den Abgaskanal und somit zur Abgasaustrittsöffnung zu gelangen. Damit kann sichergestellt werden, dass eine vollständige katalytische Behandlung des Abgases erfolgt.By using the intermediate shell in the exhaust system according to the invention, the interior of the exhaust system can be divided into two gas-tight areas. The intermediate shell has only two passage openings, namely on the one hand for the entry of the untreated exhaust gas from the internal combustion engine and on the other hand an opening in which the catalyst element is preferably arranged, through which the hot treated exhaust gases can pass. The first area has the antechamber and the second area the exhaust duct. Since the catalytic converter element is arranged in the second opening of the intermediate shell, all of the exhaust gas has to pass through the catalytic converter element in order to reach the exhaust gas duct and thus the exhaust gas outlet opening. This ensures that the exhaust gas is completely catalytically treated.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Abgasanlage kann es vorgesehen sein, dass zwischen der Zwischenschale und der Hinterschale eine Isolierschale vorgesehen ist, dessen Kontur insbesondere parallel zur Innenseite der Hinterschale ausgestaltet ist. Diese Isolierschale dient als inneres Wärmeschild für die Hinterschale. Hierdurch kann erreicht werden, dass auch die Hinterschale nicht übermäßig erhitzt wird, durch die heißen konvertierten Abgase in dem Abgaskanal. Folglich wird der Abgaskanal bei dieser Variante durch die Zwischenschale und die Isolierschale gebildet. Weiterhin ist es zweckmäßig, dass zwischen der Hinterschale und der Isolierschale ein, insbesondere gleich bleibender, Spalt vorhanden ist. Dieser Spalt kann Beispiel mit einer Glasfaser-Isolation ausgefüllt werden, um somit die Wärmeübertragung von der Isolierschale auf die Hinterschale zu mindern. Selbstverständlich können auch andere Isolationsmaterialien in dem Zwischenspalt zwischen Hinterschale und Isolierschale vorgesehen sein. An dieser Stelle sei auch erwähnt, dass die bereits erwähnten Schalen: Vorderschale, Hinterschale, Zwischenschale sowie die Isolierschale aus einfachen Blechen, Tiefziehblechen, Edelstahlblechen oder dergleichen bestehen können. Diese Schalen können zusätzlich oberflächenbehandelt sein, um diese widerstandsfähiger gegen die aggressiven Abgase zu machen.In a further advantageous embodiment of the exhaust system, it can be provided that an insulating shell is provided between the intermediate shell and the rear shell, the contour of which is designed in particular parallel to the inside of the rear shell. This insulating shell serves as an inner heat shield for the rear shell. This can ensure that the rear shell is also not excessively heated by the hot converted exhaust gases in the exhaust gas duct. Consequently, in this variant, the exhaust gas duct is formed by the intermediate shell and the insulating shell. Furthermore, it is expedient that a gap, in particular a gap that remains the same, is present between the rear shell and the insulating shell. This gap can, for example, be filled with glass fiber insulation in order to reduce the heat transfer from the insulating shell to the rear shell. Of course, other insulation materials can also be provided in the intermediate gap between the rear shell and the insulation shell. At this point it should also be mentioned that the already mentioned shells: front shell, rear shell, intermediate shell and the insulating shell can consist of simple sheets, deep-drawn sheets, stainless steel sheets or the like. These shells can also be surface-treated to make them more resistant to the aggressive exhaust gases.

Um zu vermeiden, dass die Isolierschale die Hinterschale großflächig berührt, kann zusätzlich ein Distanzstück vorgesehen sein, wodurch der zuvor genannte Spalt zwischen der Hinterschale und der Isolierschale erreichbar ist. Dieses Distanzstück kann insbesondere im Bereich der Abgaseintrittsöffnung angeordnet werden. Dabei kann das Distanzstück auch einen Durchbruch für die Abgaseintrittsöffnung aufweisen, so dass das aus dem Verbrennungsmotor stammende Abgas durch das Distanzstück geleitet wird, bevor es in die Isolierschale und anschließend in die Zwischenschale bzw. die Vorkammer gelangt.In order to prevent the insulating shell from touching the rear shell over a large area, a spacer can also be provided, whereby the aforementioned gap between the rear shell and the insulating shell can be reached. This spacer can be arranged in particular in the area of the exhaust gas inlet opening. The spacer can also have an opening for the exhaust gas inlet opening, so that the exhaust gas from the internal combustion engine is passed through the spacer before it reaches the insulating shell and then the intermediate shell or the antechamber.

Bei einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Abgasanlage kann wenigstens eine Abgasbrause nach der Abgaseintrittsöffnung vorgesehen sein, die insbesondere in der Vorkammer anordbar ist. Diese Abgasbrause dient zur Schallreduzierung. Die Abgasbrause selbst kann in der Vorkammer an dem Zwischenblech angeordnet werden. Auch ist es denkbar, die Abgasbrause an zumindest einer Distanzhülse ortsfest anzuordnen. Diese Distanzhülse selber kann zur Durchführung eines Verbindungselementes durch die Abgasanlage dienen. Zur sicheren Halterung der Abgasanlage an der handgehaltenen Maschine können zwei Verbindungselemente vorgesehen sein, die im Bereich der Abgaseintrittsöffnung an dem Verbrennungsmotor befestigt sind. Diese Verbindungselemente können durch die Distanzhülsen in den Motor geführt werden, wodurch vermieden wird, dass die Verbindungselemente die Abgasanlage bei einem Anziehen der Verbindungselemente verformen. Diese Distanzhülsen können dann auch zur Befestigung der Abgasbrause dienen.In a further variant of the exhaust system according to the invention, at least one exhaust gas shower can be provided after the exhaust gas inlet opening, which can be arranged in particular in the antechamber. This exhaust shower serves to reduce noise. The exhaust shower itself can be arranged in the antechamber on the intermediate plate. It is also conceivable to arrange the exhaust gas shower in a stationary manner on at least one spacer sleeve. This spacer sleeve itself can be used to lead a connecting element through the exhaust system. To securely hold the exhaust system on the handheld machine, two connecting elements can be provided which are fastened to the internal combustion engine in the region of the exhaust gas inlet opening. These connecting elements can be guided into the engine through the spacer sleeves, which prevents the connecting elements from deforming the exhaust system when the connecting elements are tightened. These spacer sleeves can then also be used to attach the exhaust shower.

Ebenfalls ist es denkbar, dass auch mehrere Durchbrüche in der Zwischenscha-le vorhanden sind, die alle mit einem oder mehreren Katalysatorelementen versehen sind, wodurch das Abgas aus der Vorkammer in den Abgaskanal gelangen kann.It is also conceivable that there are also several openings in the intermediate shell, all of which are provided with one or more catalyst elements, so that the exhaust gas can pass from the antechamber into the exhaust gas duct.

Bei einer besonders kompakten Ausführung der Abgasanlage ist in der Hinterschale die Abgaseintrittsöffnung für das Abgas aus dem Verbrennungsraum sowie eine Abgasaustrittsöffnung für das behandelte Abgas vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform strömt das Abgas aus dem Verbrennungsmotor zunächst durch die Hinterschale und gegebenenfalls Isolierschale durch die Zwischenschale in die Vorkammer. Von dort aus gelangt das unbehandelte Abgas durch die weitere Öffnung im Zwischenblech, in der auch das Katalysatorelement angeordnet ist, in die Speicherkammer oder direkt in den Abgaskanal. Von dem Abgaskanal aus tritt das behandelte Abgas durch die Abgasaustrittsöffnung, die gegebenenfalls in der Isolierschale falls vorhanden und in der Hinterschale vorgesehen ist, aus der Abgasanlage in die Umgebung aus.In a particularly compact design of the exhaust system, the exhaust gas inlet opening for the exhaust gas from the combustion chamber and an exhaust gas outlet opening for the treated exhaust gas are provided in the rear shell. In this embodiment, the exhaust gas from the internal combustion engine first flows through the rear shell and, if necessary, the insulating shell through the intermediate shell into the antechamber. From there, the untreated exhaust gas passes through the further opening in the intermediate plate, in which the catalytic converter element is also arranged, into the storage chamber or directly into the exhaust gas duct. From the exhaust gas duct, the treated exhaust gas emerges from the exhaust gas system into the environment through the exhaust gas outlet opening, which is optionally present in the insulating shell and provided in the rear shell.

Sofern bei der erfindungsgemäßen Abgasanlage eine Isolierschale zum Einsatz kommt, können beispielsweise in der Hinterschale Lüftungsdurchbrüche vorgesehen sein, wodurch Frischluft zur Kühlung der Abgasanlage gelangt. Diese Frischluft kühlt die Isolierschale von ihrer Rückseite, die der Hinterschale zugewandt ist. Auch in diesem Fall kann die Motorkühlluft zur Kühlung der Hinterschale verwendet werden, in dem sie zumindest teilweise durch die Lüftungsdurchbrüche geführt wird. Auch kann die Abgasaustrittsöffnung mit einer Ventridüse versehen sein, wodurch die frische Umgebungsluft in die Abgasanlage gesogen wird, um eine vorzeitige Vermischung der Frischluft mit den heißen behandelten Abgasen zu bewirken.If an insulating shell is used in the exhaust system according to the invention, ventilation openings can be provided in the rear shell, for example, so that fresh air is used to cool the exhaust system. This fresh air cools the insulating shell from its rear side, which faces the rear shell. In this case too, the engine cooling air can be used to cool the rear shell by at least partially passing it through the ventilation openings. The exhaust gas outlet opening can also be provided with a Ventri nozzle, as a result of which the fresh ambient air is sucked into the exhaust system in order to bring about premature mixing of the fresh air with the hot, treated exhaust gases.

Sämtliche Teile der Abgasanlage können durch die beiden Außenschalen (Vorderschale und Hinterschale) befestigt werden, indem das Außengehäuse durch eine Umbördelung im Randbereich der Vorderschale und Hinterschale zusammengehalten ist. Ebenfalls ist es denkbar, auch die Vorderschale und die Hinterschale zu vernieten oder zu verschrauben bzw. durch sonstige Verbindungsverfahren, wie Schweißen, Löten oder dergleichen zu verbinden. Da der Umfang des Zwischenblechs in Form und Größe ungefähr dem Randbereich der Vorderschale und Hinterschale entspricht, wird dieses bei einer Verbindung der Vorderschale und Hinterschale ortsfest in der Abgasanlage gehalten.All parts of the exhaust system can be fastened through the two outer shells (front shell and rear shell), in that the outer housing is held together by a flange in the edge area of the front shell and rear shell. It is also conceivable to rivet or screw the front shell and the rear shell or to connect them by other connection methods such as welding, soldering or the like. Since the circumference of the intermediate plate roughly corresponds in shape and size to the edge area of the front shell and rear shell, this is held in place in the exhaust system when the front shell and rear shell are connected.

Ferner ist die vorliegende Erfindung auch auf eine handgehaltene Arbeitsmaschine, insbesondere Kettensäge, Heckenschere, Kreiselmäher oder dergleichen gerichtet mit einem Verbrennungsmotor und einer Abgasanlage gemäß eines der Ansprüche 1 bis 18.Furthermore, the present invention is also directed to a hand-held machine, in particular a chain saw, hedge trimmer, rotary mower or the like, with an internal combustion engine and an exhaust system according to one of Claims 1 to 18.

FigurenlisteFigure list

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen und Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach stehend anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen in rein schematischen Darstellungen:

1a eine erste perspektivische Ansicht einer Hinterschale und einer Zwischenschale der erfindungsgemäßen Abgasanlage,
1b eine weitere perspektivische Ansicht auf die Rückseite der Hinterschale gemäß der 1a, bei der die eingesetzte Zwischenschale strichpunktartig durchscheinend dargestellt ist,
1c eine weitere perspektivische Ansicht auf die Vorderansicht der Kombination der Hinterschale mit der eingesetzten Zwischenschale aus 1b
2a Seitenansicht einer Variante der erfindungsgemäßen Abgasanlage in montiertem Zustand,
2b Schnitt IIb - IIb durch die Abgasanlage aus 2a
2c Draufsicht auf die Abgasanlage aus 2a, insbesondere auf die Vorderschale
3 eine Explosionsansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer zusätzlichen Isolierschale, und
4 eine Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Abgasanlage aus den 2a bis c.

Further measures and features improving the invention are specified in the subclaims. Exemplary embodiments of the invention are illustrated in more detail below with reference to the figures. It shows in purely schematic representations:

1a a first perspective view of a rear shell and an intermediate shell of the exhaust system according to the invention,
1b a further perspective view of the back of the rear shell according to FIG 1a , in which the inserted intermediate shell is shown translucent like dot-dash lines,
1c a further perspective view of the front view of the combination of the rear shell with the inserted intermediate shell 1b
2a Side view of a variant of the exhaust system according to the invention in the assembled state,
2 B Section IIb - IIb through the exhaust system 2a
2c Top view of the exhaust system 2a , especially on the front shell
3 an exploded view of a further exhaust system according to the invention with an additional insulating shell, and
4th an exploded view of the exhaust system according to the invention from the 2a to c .

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention

In der 1a ist die Hinterschale 12 des Außengehäuses 10 der erfindungsgemäßen Abgasanlage 100 mit der Zwischenschale 16 in perspektivischer Darstellung gezeigt. In dieser Ansicht ist die komplette Vorderseite 16a der Zwischenschale 16 zu erkennen. Dabei ragt die ausgeformte Vorkammer 17 aus der Rückseite 16b der Zwischenschale 16 heraus. Durch diese herausragende Vorkammer 17 wird der Abgaskanal 19 zwischen der Zwischenschale 16 und der Hinterschale 12 ausgebildet. Das aus dem Verbrennungsraum stammende Abgas (s. Pfeil 31) tritt durch eine ovale oder rechteckig ausgestaltete Abgaseintrittsöffnung 20 in die Abgasanlage 100 ein. Diese Abgaseintrittsöffnung 20 ist in der Hinterschale 12 angeordnet. Links- und rechtsseitig von der Eintrittsöffnung 20 können Öffnungen 30 für ein oder mehrere Verbindungselemente vorgesehen sein, die zur Befestigung der Abgasanlage 100 an dem Verbrennungsmotor dienen. Die nicht dargestellten Verbindungselemente ragen durch den Innenraum der Abgasanlage 100 hindurch, so dass auch in der Zwischenschale 16 vergleichbare Öffnungen 30 links- und rechtsseitig neben der Abgaseintrittsöffnung 20 der Zwischenschale 16 vorzusehen sind. Die in der Zwischenschale 16 ausgebildete Vorkammer 17 kann mit einer Abgasbrause oder einem Dämmmaterial ausgestattet sein. Das in die Vorkammer 17 geströmte Abgas 31 muss durch das zylinderförmige Katalysatorelement 23 strömen, um somit durch die entsprechende Öffnung in der Zwischenschale 16 , die von dem Katalysatorelement 23 verdeckt ist, zu gelangen.In the 1a is the back shell 12 of the outer housing 10 the exhaust system according to the invention 100 with the intermediate shell 16 shown in perspective. In this view is the complete front 16a the intermediate shell 16 to recognize. The formed antechamber protrudes 17th from the back 16b the intermediate shell 16 out. Through this outstanding antechamber 17th becomes the exhaust duct 19th between the intermediate shell 16 and the back shell 12 educated. The exhaust gas from the combustion chamber (see arrow 31 ) occurs through an oval or rectangular exhaust gas inlet opening 20th into the exhaust system 100 on. This exhaust gas inlet opening 20th is in the back shell 12 arranged. Left and right of the entrance opening 20th can openings 30th be provided for one or more connecting elements that are used to attach the exhaust system 100 serve on the internal combustion engine. The connecting elements, not shown, protrude through the interior of the exhaust system 100 through so that also in the intermediate shell 16 comparable openings 30th left and right next to the exhaust gas inlet opening 20th the intermediate shell 16 are to be provided. The one in the intermediate shell 16 trained antechamber 17th can be equipped with an exhaust shower or an insulating material. That in the antechamber 17th flowed exhaust gas 31 must go through the cylindrical catalytic converter element 23 flow to thus through the corresponding opening in the intermediate shell 16 by the catalyst element 23 is obscured to arrive.

In der 1b ist eine Draufsicht auf die Rückseite der Hinterschale 12 des Außengehäuses 10 gezeigt. Dabei ist die eingesetzte Zwischenschale 16 mit dem Katalysatorelement 23 durchscheinend und gestrichelt eingezeichnet. Diese 1b gibt einen guten Überblick, über den Strömungsfluss des Abgases 31, 32. Auch ist in dieser Figur der ausgestaltete Abgaskanal 19, der im vorliegenden Fall U-förmig ausgestaltet ist, gut erkennbar. Wie bereits beschrieben, tritt das unbehandelte Abgas 31 aus der Vorkammer 17 durch das Katalysatorelement 23 in den Abgaskanal 19 ein. Dabei kann vor dem Abgaskanal 19 die ausgebildete Speicherkammer 18 vorhanden sein, wodurch etwaige Flammen im konvertierten Abgas (s. Pfeil 32) gelöscht werden können. Nach der Speicherkammer 18 strömt das Abgas 32 durch den Abgaskanal 19, bevor es aus einer Abgasaustrittsöffnung 21 in der Hinterschale 12 in die Umgebung gelangt. Wie in der 1b deutlich zu erkennen ist, ist dabei der Abgaskanal 19 um die kühlere Vorkammer 17 geführt. Hierdurch wird eine Abkühlung des heißen Abgases 32 in dem Abgaskanal 19 bewirkt. Dabei kann die Vorkammer 17 auch weitere Ausbuchtungen oder Kühlflächen 28 aufweisen, die in den Abgaskanal 19 hineinragen.In the 1b Figure 3 is a plan view of the rear of the rear shell 12 of the outer housing 10 shown. Here is the inserted intermediate shell 16 with the catalyst element 23 shown translucent and dashed. This 1b gives a good overview of the flow of the exhaust gas 31 , 32 . Also in this figure is the configured exhaust duct 19th , which is U-shaped in the present case, clearly visible. As already described, the untreated exhaust occurs 31 from the antechamber 17th through the catalyst element 23 in the exhaust duct 19th on. It can be in front of the exhaust duct 19th the formed storage chamber 18th be present, causing any flames in the converted exhaust gas (see arrow 32 ) can be deleted. After the storage chamber 18th the exhaust gas flows 32 through the exhaust duct 19th before it comes out of an exhaust gas outlet opening 21st in the back shell 12 gets into the environment. Like in the 1b can be clearly seen here is the exhaust duct 19th around the cooler antechamber 17th guided. This cools the hot exhaust gas 32 in the exhaust duct 19th causes. The antechamber 17th also other bulges or cooling surfaces 28 have that in the exhaust duct 19th protrude.

In der 1c ist eine Draufsicht auf die vormontierte Zwischenschale 16, insbesondere die Vorderseite 16a , der Zwischenschale 16 in der Hinterschale 12 gezeigt. Diese Darstellung entspricht somit der Vorderansicht der vormontierten Zwischenschale 16 in der Hinterschale 12 aus 1b. Dabei ist zu erkennen, dass das vorhandene zylinderförmige Katalysatorelement 23 an der Zwischenschale 16 gehalten ist. Bei dem Katalysatorelement 23 kann es sich um ein gitterförmiges oder gewebeartiges Gebilde handeln, was aufgerollt in einer Durchtrittsöffnung in der Zwischenschale 16 gehalten ist. Somit dient diese Durchtrittsöffnung gleichzeitig als Katalysatorhalter 22 . Auch kann ein herausstehender Rand in der Zwischenschale 16 als Katalysatorhalter 22 dienen. Ebenfalls kann ein wabenartiges Katalysatorelement 23 die Durchtrittsöffnung in der Zwischenschale 16 verdecken. Auch ist es denkbar, dass mehrere Katalysatorelemente 23 vorgesehen sind, die mehrere Durchtrittsöffnungen in der Zwischenschale 16 verdecken. Ebenfalls sind eine oder mehrere Bypassöffnungen denkbar, um die gewünschte Konvertierungsrate einstellen zu können.In the 1c Figure 3 is a top view of the pre-assembled intermediate shell 16 especially the front 16a , the intermediate shell 16 in the back shell 12 shown. This representation therefore corresponds to the front view of the pre-assembled intermediate shell 16 in the back shell 12 out 1b . It can be seen that the existing cylindrical catalyst element 23 on the intermediate shell 16 is held. With the catalyst element 23 it can be a grid-like or fabric-like structure, which is rolled up in a passage opening in the intermediate shell 16 is held. This passage opening thus simultaneously serves as a catalyst holder 22nd . There can also be a protruding edge in the intermediate shell 16 as a catalyst holder 22nd to serve. A honeycomb catalyst element can also be used 23 the passage opening in the intermediate shell 16 cover up. It is also conceivable that several catalyst elements 23 are provided, the several passage openings in the intermediate shell 16 cover up. One or more bypass openings are also conceivable in order to be able to set the desired conversion rate.

In der 2a ist eine Seitenansicht auf das Außengehäuse 10 einer erfindungsgemäßen Abgasanlage 100 dargestellt. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass die Vorderschale 11 und die Hinterschale 12 das Außengehäuse 10 bilden. Die beiden Schalen 11 , 12 sind in ihrem Randbereich 13 und 14 in diesem Fall umgebördelt. Außerdem ist die kompakte Bauweise der Abgasanlage 100 zu erkennen. In der 2b ist ein Querschnitt IIb - IIb durch die Abgasanlage 100 aus 2a dargestellt. In dieser Figur ist zur Verdeutlichung ein Abgasfluss des Abgases 31, 32 dargestellt. Da bei dem dargestellten Querschnitt auch der Abgaskanal 19 geschnitten worden ist, ist die Rückseite 16b der Zwischenschale 16 zu erkennen. Außerdem ist deutlich die P-förmige Kontur der Vorkammer 17 in der Zwischenschale 16 dargestellt, um die der U-förmige Abgaskanal 19 geführt ist. Dieses „U“ ist um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wobei am oberen Schenkelanfang des „U“ das Katalysatorelement 23 bzw. die Durchtrittsöffnung in der Zwischenschale 16 angeordnet ist. Diese ist in der vorgesehenen Speicherkammer 18 angeordnet. Von da aus verläuft der Abgaskanal 19 U-förmig um die Vorkammer 17. Am unteren Schenkelende des „U“ ist die Austrittsöffnung 21 in der Hinterschale 12 angeordnet, wodurch das Abgas 32 in die Umgebung gelangt. Vor der Abgasaustrittsöffnung 21 kann zusätzlich ein Flammenschutzgitter angeordnet sein. Ebenfalls ist es denkbar, die Abgasaustrittsöffnung 21 als Venturidüse auszugestalten, wodurch die Umgebungsluft in den Abgaskanal 19 gelangen soll, um sich bereits dort mit dem heißen Abgas 32 zu vermischen.In the 2a Figure 3 is a side view of the outer case 10 an exhaust system according to the invention 100 shown. It can be clearly seen that the front shell 11 and the back shell 12 the outer case 10 form. The two bowls 11 , 12 are in their edge area 13 and 14th in this case flanged. In addition, the compact design of the exhaust system 100 to recognize. In the 2 B is a cross section IIb-IIb through the exhaust system 100 out 2a shown. In this figure, there is an exhaust gas flow of the exhaust gas for clarity 31 , 32 shown. Since in the cross section shown also the exhaust duct 19th has been cut is the back 16b the intermediate shell 16 to recognize. In addition, the P-shaped contour of the antechamber is clear 17th in the intermediate shell 16 shown around the the U-shaped exhaust duct 19th is led. This “U” is rotated 90 ° counterclockwise, with the catalyst element at the top of the “U” leg 23 or the passage opening in the intermediate shell 16 is arranged. This is in the storage chamber provided 18th arranged. The exhaust duct runs from there 19th U-shaped around the antechamber 17th . The outlet opening is at the lower end of the leg of the "U" 21st in the back shell 12 arranged, whereby the exhaust gas 32 gets into the environment. In front of the exhaust gas outlet 21st A flame protection grille can also be arranged. It is also conceivable for the exhaust gas outlet opening 21st designed as a Venturi nozzle, whereby the ambient air into the exhaust duct 19th to get there already with the hot exhaust 32 to mix.

In der 2c ist eine Draufsicht auf die Abgasanlage 100 aus 2a und 2b gezeigt. In der 2c ist im Wesentlichen die Vorderseite bzw. Außenseite der Vorderschale 11 dargestellt. Diese weist zwei Öffnungen für zwei Verbindungselemente auf, die links- und rechtsseitig neben der Abgaseintrittsöffnung 20 durch die Abgasanlage 100 geführt werden.In the 2c Figure 3 is a top plan view of the exhaust system 100 out 2a and 2 B shown. In the 2c is essentially the front or outside of the front shell 11 shown. This has two openings for two connecting elements, the left and right side next to the exhaust gas inlet opening 20th through the exhaust system 100 be guided.

Eine andere Variante der erfindungsgemäßen Abgasanlage 100 ist in der 3 dargestellt. Diese enthält zusätzlich zu der Hinterschale 12, der Zwischenschale 16 und der Vorderschale 11 eine Isolierschale 26. Diese Isolierschale 26 ist zwischen der Hinterschale 12 und der Zwischenschale 16 angeordnet. Um die Isolierschale 26 in einem vordefinierten Abstand parallel zur Kontur der Hinterschale 12 anzuordnen, ist ein Distanzstück 15 vorgesehen, welches im Bereich der Abgaseintrittsöffnung 20 angeordnet ist. Aus diesem Grund weist das Distanzstück 15 ebenfalls eine vergleichbare Abgaseintrittsöffnung zur Eintrittsöffnung 20 in der Hinterschale 12 auf. Ferner sind links- und rechtsseitig neben dieser Abgaseintrittsöffnung 20 vergleichbare Öffnungen (s. Bezugzeichen 30) für Verbindungselemente in dem Distanzstück 15 vorgesehen. Durch das Distanzstück 15 wird die Isolierschale 26 in einem vorgegebenen Abstand parallel zur Hinterschale 12 angeordnet. Dabei bestimmt die Dicke des Distanzstückes 15 die Tiefe des Zwischenspaltes. Bei der dargestellten Variante der Abgasanlage 100 aus 3 dient die Hinterschale 12 quasi als Hitzeschild zur Isolierschale 26 , die im vorliegenden Fall mit der Zwischenschale 16 den Abgaskanal 19 bildet. Auch das Zwischenblech 46- kann mittels eines weiteren nicht dargestellten Distanzstückes 15 an der Isolierschale 26 angeordnet werden. Zur leichteren Montage der Abgasanlage 100 kann die Isolierschale 26 sowie die Zwischenschale 16 mittels Nietmuttern an der Hinterschale 12 vernietet werden. Somit ist eine leichte Vormontage dieser drei Schalen 12 , 26 und 16 möglich.Another variant of the exhaust system according to the invention 100 is in the 3 shown. This contains in addition to the rear shell 12 , the intermediate shell 16 and the front shell 11 an insulating shell 26th . This insulating shell 26th is between the rear shell 12 and the intermediate shell 16 arranged. To the insulating shell 26th at a predefined distance parallel to the contour of the rear shell 12 to be arranged is a spacer 15th provided, which in the area of the exhaust gas inlet opening 20th is arranged. For this reason, the spacer 15th also a comparable exhaust gas inlet opening to the inlet opening 20th in the back shell 12 on. Furthermore, on the left and right side next to this exhaust gas inlet opening 20th comparable openings (see reference symbols 30th ) for connecting elements in the spacer 15th intended. Through the spacer 15th becomes the insulating shell 26th at a specified distance parallel to the rear shell 12 arranged. This determines the thickness of the spacer 15th the depth of the gap. In the variant of the exhaust system shown 100 out 3 serves the rear shell 12 quasi as a heat shield for the insulating shell 26th , in the present case with the intermediate shell 16 the exhaust duct 19th forms. Also the intermediate sheet 46 - Can by means of another spacer, not shown 15th on the insulating shell 26th to be ordered. For easier assembly of the exhaust system 100 can the insulating shell 26th as well as the intermediate shell 16 by means of rivet nuts on the rear shell 12 be riveted. This makes it easy to pre-assemble these three shells 12 , 26th and 16 possible.

In der Zwischenschale 16 , die als ein tiefgezogenes Blech ausgestaltet sein kann, ist die Vorkammer 17 eingeformt. Ferner weist die Zwischenschale 16 einen Katalysatorhalter 22, in Form von einem umgebördelten Rand oder einer Wulst auf, um das zylinderförmige Katalysatorelement 23 zu halten. In der Vorkammer 17 können zwei Distanzhülsen 29 vorgesehen sein (strichpunktartig in 3 angedeutet), durch die die Verbindungselemente zur Befestigung der Abgasanlage 100 ragen können. Diese beiden Distanzhülsen 29 können gleichzeitig zur Halterung einer nicht dargestellten Abgasbrause verwendet werden. Die Vorderseite 16a der Zwischenschale 16 wird mit der Vorderschale 11 verschlossen, wobei das gesamte Außengehäuse 10 durch eine Umbördelung der Randbereiche 13, 14 der Vorderschale 11 und 12 bewirkt werden kann. Zusätzlich können die beiden vorgesehenen Verbindungselemente zur Befestigung der Abgasanlage 100 am Zylinder zum Zusammenhalten des Außengehäuses 10 dienen. Wie aus 3 deutlich wird, liegt der Schwerpunkt der dargestellten Abgasanlage 100 nicht im vorderen Bereich, dass heißt im Bereich der Vorderschale 11, sondern vielmehr im hinteren Bereich der Hinterschale 12 und somit nahe dem Verbrennungsmotor der handgehaltenen Arbeitsmaschine. Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Aufbau der Abgasanlage 100 auf eine zusätzliche Befestigung oder Halterung der Abgasanlage 100 an der Arbeitsmaschine verzichtet werden.In the intermediate shell 16 , which can be designed as a deep-drawn sheet, is the antechamber 17th molded. Furthermore, the intermediate shell 16 a catalyst holder 22nd , in the form of a beaded edge or a bead, around the cylindrical catalyst element 23 to keep. In the antechamber 17th can use two spacer sleeves 29 be provided (dot-dash in 3 indicated), through which the connecting elements for fastening the exhaust system 100 can protrude. These two spacer sleeves 29 can also be used to hold an exhaust gas shower (not shown). The front 16a the intermediate shell 16 comes with the front shell 11 closed, with the entire outer housing 10 by flanging the edge areas 13 , 14th the front shell 11 and 12 can be effected. In addition, the two connecting elements provided for fastening the exhaust system 100 on the cylinder to hold the outer housing together 10 to serve. How out 3 becomes clear, the focus is on the exhaust system shown 100 not in the front area, i.e. in the area of the front shell 11 , but rather in the rear area of the rear shell 12 and thus close to the internal combustion engine of the hand-held machine. Thus, with the structure of the exhaust system according to the invention 100 on an additional attachment or bracket for the exhaust system 100 can be dispensed with on the machine.

In der 4 ist eine Explosionsansicht der Abgasanlage 100 dargestellt, die nur eine Zwischenschale 16 aufweist. Diese Zwischenschale 16 wird ebenfalls über ein Distanzstück 15 in der Hinterschale 12 beabstandet angeordnet. Aus der Vorderseite 16a ragt das Katalysatorelement 23 in einen ersten Bereich 24 hinein, der durch die Vorderschale 11 und die Zwischenschale 16 gebildet wird. In diesem ersten Bereich 24 ist auch die Vorkammer 17 vorhanden. Der zweite Bereich 25 ist durch die Zwischenschale 16 vom ersten Bereich 24 getrennt. Dabei wird der zweite Bereich 25 durch die Zwischenschale 16 und der Hinterschale 12 gebildet. In diesem Bereich 25 ist der Abgaskanal 19 vorgesehen.In the 4th Figure 3 is an exploded view of the exhaust system 100 shown, which is only an intermediate shell 16 having. This intermediate shell 16 is also via a spacer 15th in the back shell 12 spaced apart. From the front 16a the catalyst element protrudes 23 in a first area 24 inside, the one through the front shell 11 and the intermediate shell 16 is formed. In this first area 24 is also the antechamber 17th available. The second area 25th is through the intermediate shell 16 from the first area 24 Cut. This is the second area 25th through the intermediate shell 16 and the back shell 12 educated. In this area 25th is the exhaust duct 19th intended.

Claims

Exhaust system (100) for an internal combustion engine with an outer housing (10) which contains at least one front shell (11) and one rear shell (12), and with an antechamber (17) into which the exhaust gas (31) enters from the combustion chamber, and with at least one intermediate shell (16) which has a front side (16a) and a rear side (16b) and at least one catalyst holder (22), a catalyst element (23) being arranged on the catalyst holder (22), and with an exhaust gas duct (19) , from the exhaust gas (32) is passed out of the catalyst element (23), the intermediate shell (16) forming the prechamber (17) and the exhaust gas duct (19), the intermediate shell (16) with the front shell (11) forming the prechamber ( 17) and forms the exhaust gas duct (19) with the rear shell (12), characterized in that the antechamber (17) in the front (16a) of the intermediate shell (16) and the exhaust gas channel in the rear (16b) of the intermediate shell (16) (19) are molded.

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the catalyst holder (22) is molded into the intermediate shell (16).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the treated exhaust gas (32) from the catalytic converter element (23) is cooled in the exhaust gas duct (19) through the antechamber (17) by the exhaust gas duct (19) around the antechamber (17) is led.

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust duct (19) is curved and / or designed in a meandering manner.

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the antechamber (17) has additional cooling surfaces (28) which protrude into the exhaust duct (19).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that there is a storage chamber (18) in front of the exhaust gas duct (19), which is formed by the intermediate shell (16).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate shell (16) separates the exhaust system (100) into two gas-tight areas (24, 25).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that an insulating shell (26) is provided between the intermediate shell (16) and the rear shell (12).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that there is a gap between the rear shell (12) and the insulating shell (26) which can be filled with insulating materials.

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one spacer (15) is arranged between the rear shell (12) and the intermediate shell (16).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one exhaust gas shower is provided after the exhaust gas inlet opening (20), which can be arranged in the antechamber (17).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas inlet opening (20) for the exhaust gas (31) from the combustion chamber and an exhaust gas outlet opening (21) for the treated exhaust gas (32) are provided in the rear shell (12).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that ventilation openings (27) are provided in the rear shell (12), whereby fresh air reaches the exhaust system (100).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust system (100) is held on the internal combustion engine by at least one connecting element in the region of the exhaust gas inlet opening (20), the connecting element being able to be guided through spacer sleeves (29).

Exhaust system after Claim 14 , characterized in that the exhaust gas shower is arranged in a stationary manner on at least one spacer sleeve (29).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing (10) is held together by a flange in the edge region (13, 14) of the front shell (11) and rear shell (12).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that several catalyst holders (22) with corresponding catalyst elements (23) are molded into the intermediate shell (16).

Exhaust system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one bypass opening is molded into the intermediate shell (16).

Hand-held working machine with an internal combustion engine and an exhaust system (100) according to one of the preceding claims.