DE102014110098A1

DE102014110098A1 - Schalldämpfer

Info

Publication number: DE102014110098A1
Application number: DE102014110098.0A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Georg Turowski
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2016-01-21
Also published as: CN105275565A; US9816413B2; US20160017776A1

Abstract

Ein Schalldämpfer, insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, umfasst ein insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände aufweisendes Gehäuse und wenigstens ein erstes Rohr, insbesondere ein durch den Mantel hindurchgeführtes Eintritts- oder Austrittsrohr, das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr verbunden ist. Das zweite Rohr weist ein Rohrstück auf, in das ein durch eine Öffnung eines inneren Stützelements hindurchgeführtes Rohrstück des ersten Rohres axial verschiebbar eingesteckt ist. Dabei ist das Rohrstück des ersten Rohres bevorzugt mit Schlitzen versehen, in die am Innenumfang der Öffnung des Stützelements vorgesehene Noppen eingreifen. Zur Festlegung des ersten Rohres an dem Stützelement ist der Endabschnitt des ersten Rohres in seinem in das Rohrstück des zweiten Rohres eingesteckten Bereich aufgeweitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem, insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden Gehäuse und wenigstens einem ersten Rohr, insbesondere einem durch den Mantel hindurch in das Gehäuse geführten Eintritts- oder aus dem Gehäuse geführten Austrittsrohr, das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr verbunden ist.
Schalldämpfer dieser Art sind allgemein bekannt und werden insbesondere in Kraftfahrzeugen serienmäßig eingesetzt, um den vom Fahrzeugmotor erzeugten Geräuschpegel zu reduzieren. Sie sind in der Regel mit Innenböden versehen, die die Innenrohre stützen und verschiedene Kammern voneinander trennen. Dabei sind diese Innenböden meistens steif ausgeführt. Die Innenrohre werden in der Regel mit dem jeweiligen Bodendurchzug verschweißt. Zudem können die Innenböden auch von außen mit dem Mantel des Gehäuses beispielsweise über ein jeweiliges Langloch verschweißt werden.
Durch unterschiedliche Temperaturen an dem Mantel und gasführenden Rohren entstehen hohe Spannungen, die entweder die Innenböden durch Verformung aufnehmen oder durch Schiebesitze zwischen den Rohren abgebaut werden müssen. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen sind insbesondere die Verbindungen zwischen Eintritts- oder Austrittsrohren und den Innenrohren problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art anzugeben, der bei möglichst einfach gehaltenem Aufbau einen zuverlässigen Ausgleich von Wärmedehnungen im Bereich einer Verbindung zwischen einem Eintritts- oder Austrittsrohr und einem Innenrohr ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zweite Rohr ein Rohrstück aufweist, in das ein durch eine Öffnung eines inneren Stützelements hindurchgeführtes Rohrstück des ersten Rohres axial verschiebbar eingesteckt ist, wobei das Rohrstück des ersten Rohres gegenüber dem Stützelement verdrehgesichert und zur Verhinderung eines Herausgleitens des ersten Rohres aus dem Rohrstück des zweiten Rohres in seinem in das Rohrstück des zweiten Rohres eingesteckten Bereich aufgeweitet ist. Die Rohrstücke des ersten und des zweiten Rohres können dabei jeweils durch einen Endabschnitt oder einen seitlichen Abzweig eines geraden oder gebogenen Rohres gebildet sein. Bevorzugt ist der Endabschnitt des ersten Rohres mit Schlitzen versehen, in die am Innenumfang der Öffnung des Stützelements vorgesehene Noppen eingreifen.
Aufgrund dieser Ausbildung wird bei äußerst einfach gehaltenem Aufbau des Schalldämpfers ein zuverlässiger Ausgleich von Wärmedehnungen im Bereich der Verbindung zwischen zwei Rohren ermöglicht. Nachdem das erste Rohr durch seinen aufgeweiteten Endbereich zwar an dem Stützelement festgelegt ist, relativ zu diesem jedoch begrenzt axial verschiebbar ist, können Wärmedehnungen ausgeglichen werden. Infolge der in die Schlitze des Endabschnitts eingreifenden Noppen am Innenumfang der Öffnung des Stützelements ist das erste Rohr gegen Verdrehen gesichert. Die betreffende Verbindung ist äußerst einfach herstellbar. Zur Festlegung des ersten Rohres an dem Stützelement kann das erste Rohr nach erfolgtem Zusammenstecken der verschiedenen Elemente auf einfache Weise von innen aufgeweitet werden.
Bevorzugt sind die Schlitze des Rohrstücks des ersten Rohres zur dem zweiten Rohr zugewandten Stirnseite des Rohrstücks hin offen. Nachdem durch eine entsprechende Drehstellung des ersten Rohres dessen Schlitze mit den Noppen des Stützelements ausgerichtet sind, kann das erste Rohr durch das Stützelement hindurch in das zweite Rohr eingesteckt werden, womit gleichzeitig die Noppen in die Schlitze eingeführt werden und das erste Rohr drehgesichert wird.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn das Rohrstück des ersten Rohres mit einem Einzug, d.h. einer bereichsweisen Durchmesserreduzierung, versehen wird. Ein solcher Einzug erleichtert die axial verschiebbare Aufnahme des Rohrstücks des ersten Rohres in der Öffnung des Stützelements und bildet einen Anschlag für das Hineinbewegen in das zweite Rohr.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn das zweite Rohr als Y-Rohr ausgebildet und das Rohrstück als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist. Mit einem solchen Y-Rohr wird die Verbindung mit weiteren Innenrohren vereinfacht. Dabei können an ein solches Y-Rohr insbesondere zwei weitere Innenrohre angeschlossen werden.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist das Stützelement auf seiner dem zweiten Rohr zugewandten Seite mit einem die Öffnung des Stützelements umgebenden Kragen versehen, auf den das zweite Rohr mit seinem Rohrstück insbesondere aufgesteckt ist. Damit wird insbesondere auch die Montage des zweiten Rohres an dem Stützelement vereinfacht.
Bevorzugt hintergreift der aufgeweitete Bereich des Rohrstücks des ersten Rohres den Kragen des Stützelements. Damit ist das erste Rohr unter Aufrechterhaltung einer begrenzten axialen Verschiebbarkeit auf einfache Weise an dem Stützelement festgelegt, d.h. unverlierbar mit diesem verbunden.
Das Stützelement kann zweckmäßigerweise ein Stützblech umfassen.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn sich das Stützelement zwischen zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Innenböden erstreckt. Dabei kann das Stützelement mit diesen Innenböden fest verbunden, insbesondere verschweißt sein.
Wie bereits erwähnt, kann das mit dem ersten Rohr verbundene zweite Rohr mit zumindest einem weiteren Innenrohr verbunden sein.
Zumindest ein Teil der Innenrohre kann insbesondere durch in den Innenböden vorgesehene Aussparungen hindurchgeführt und dort verschweißt und auf diese Weise an diesen Innenböden abgestützt sein.
Der Mantel des Gehäuses des Schalldämpfers kann insbesondere in Schalenbauweise oder in Wickelbauweise gefertigt sein. Während bei der Schalenbauweise insbesondere zwei tiefgezogene Bleche randseitig miteinander verbunden werden, wird bei der Wickelbauweise in der Regel ein Blech um einen Kern gewickelt und geschlossen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung nähe erläutert; in dieser zeigen:
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Verbindung zwischen einem Eintritts- oder Austrittsrohr und einem Innenrohr einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäße Schalldämpfers,
2 eine schematische perspektivische Darstellung der Verbindung gemäß 1 in einer Phase, in der das Eintritts- bzw. Austrittsrohr mit einem Endabschnitt zwar bereits in das Rohrstück des Innenrohres eingesteckt, der in das Rohrstück des Innenrohres eingesteckte Bereich des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres jedoch noch nicht zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres an dem Stützelement aufgeweitet ist,
3 eine schematische perspektivische Darstellung des inneren Stützelements des Schalldämpfers,
4 eine schematische perspektivische Darstellung des Innenrohres des Schalldämpfers,
5 eine schematische perspektivische Darstellung des Stützelements und des an dieses angesteckten Innenrohres des Schalldämpfers,
6 eine schematische perspektivische Ansicht des Eintritts- bzw. Austrittsrohres des Schalldämpfers, wobei das in das Innenrohr eintretende Ende des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres im noch nicht aufgeweiteten Zustand dargestellt ist,
7 eine mit der 6 vergleichbare Darstellung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres, wobei das in das Innenrohr eintretende Ende des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres jedoch im aufgeweiteten Zustand dargestellt ist, und
8 eine weitere schematische perspektivische Darstellung der Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr und dem Innenrohr nach erfolgter Montage.
Die 1 bis 8 zeigen in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers 10, insbesondere Nachschalldämpfers, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden (nicht gezeigten) Gehäuse und wenigstens einem insbesondere durch den Mantel hindurchgeführten Eintritts- oder Austrittsrohr 12, das mit einem Innenrohr 14 verbunden ist.
Das Innenrohr 14 weist ein als seitlicher Abzweig ausgebildetes Rohrstück 16 auf, in das ein durch eine Öffnung 18 eines inneren Stützelements 20 hindurchgeführter Endabschnitt 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 axial verschiebbar eingesteckt ist.
Der Endabschnitt 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 ist mit Schlitzen 24 versehen, in die am Innenumfang der Öffnung 18 des Stützelements 20 vorgesehene Noppen 26 eingreifen. Eintrittsrohr und Stützelement werden hierdurch gezielt verpresst, so dass eine Stützwirkung ähnlich einer verschweißten Lösung möglich ist, aber gleichzeitig die axiale Wärmedehnung des E-Rohres möglich ist. Durch diese Stützwirkung wird der Eintrittsbereich des Schalldämpfers hinsichtlich der möglichen Biegebelastung verbessert. Wie insbesondere anhand der 1 zu erkennen ist, ist der Endabschnitt 22 im montierten Zustand in seinem in das Rohrstück 16 des Innenrohres 14 eingesteckten Bereich zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 an dem Stützelement 20 aufgeweitet.
Wie insbesondere anhand der 1, 2, 6 und 7 zu erkennen ist, sind die Schlitze 24 des Endabschnitts 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 zur dem Innenrohr 14 zugewandten Stirnseite des Endabschnitts 22 hin offen. Mit dem Einstecken des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 in das Innenrohr 14 durch die Öffnung 18 des Stützelements 20 hindurch können somit die Noppen 26 in die Schlitze 24 eingreifen, womit das Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 bezüglich des Stützelements 20 drehgesichert ist.
Der Endabschnitt 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 ist mit einem Einzug 28, d.h. einer Durchmesser- oder Querschnittsreduzierung versehen, durch die die axiale Verschiebbarkeit des Endabschnitts 22 in der Öffnung 18 des Stützelements 20 ermöglicht bzw. erleichtert und ein Anschlag geschaffen wird.
Das Innenrohr 14 kann, wie dargestellt, insbesondere als Y-Rohr ausgebildet sein, wobei das Rohrstück 16 als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist.
Das Stützelement 20 kann auf seiner dem Innenrohr 14 zugewandten Seite mit einem die Öffnung 18 des Stützelements 20 umgebenden Kragen 30 versehen sein, auf den das Innenrohr 14 mit seinem Rohrstück 16 insbesondere aufsteckbar ist. Wie insbesondere anhand der 1 zu erkennen ist, hintergreift im montierten Zustand der aufgeweitete Bereich 32 des Endabschnitts 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 den Kragen 30 des Stützelements 20, womit das Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 unter Aufrechterhaltung einer begrenzten axialen Verschiebbarkeit am Stützelement 20 festgelegt, d.h. unverlierbar mit diesem verbunden wird.
Die Durchmesser bzw. Querschnitte des Eintritts- bzw. Ausrittsrohres 12, der Öffnung 18 des Stützelements 20 und des Rohrstücks 16 des Innenrohres 14 sind aufeinander abgestimmt. Eine nach außen gasdichte Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Ausrittsrohres 12 und dem Innenrohr 14 ist nicht erforderlich, da das Schalldämpfergehäuse gasdicht ausgebildet ist.
Das Stützelement 20 kann insbesondere ein Stützblech umfassen. Es kann sich zwischen zwei innerhalb des Gehäuses des Schalldämpfers 10 angeordneten (nicht gezeigten) Innenböden erstrecken. Dabei kann das Stützelement 20 mit diesen Innenböden verbunden, insbesondere verschweißt sein.
Das mit dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 verbundene Innenrohr 14 kann mit zumindest einem weiteren Innenrohr, im Fall einer Ausbildung als Y-Rohr beispielsweise mit zwei weiteren Innenrohren verbunden sein.
Zumindest ein Teil der Innenrohre kann durch Innenböden abgestützt sein, die mit Aussparungen versehen sind, durch die die betreffenden Innenrohre hindurchgeführt sind. Mit diesen Innenböden können die betreffenden Innenrohre insbesondere wieder verschweißt sein.
Der Mantel des Gehäuses kann insbesondere in Schalenbauweise oder in Wickelbauweise gefertigt sein. Während bei der Schalenbauweise insbesondere zwei tiefgezogene Bleche randseitig miteinander verbunden werden, wird bei der Wickelbauweise ein Blech um einen Kern gewickelt und geschlossen.
1 zeigt die endgültige Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 und dem Innenrohr 14 nach erfolgter Montage.
In 2 ist diese Verbindung in einer Phase gezeigt, in der das Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 mit seinem Endabschnitt 22 zwar bereits in das Rohrstück 16 des Innenrohres 14 eingesteckt, der in das Rohrstück 16 des Innenrohres 14 eingesteckte Bereich des Endabschnitts 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 jedoch noch nicht zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 an dem Stützelement 20 aufgeweitet ist.
3 zeigt das innere Stützelement 20 des Schalldämpfers 10. In 4 ist das Innenrohr 14 des Schalldämpfers 10 in einer schematisch perspektivischen Darstellung wiedergegeben. 5 zeigt das Stützelement 20 und das an dieses angesteckte Innenrohr 14 des Schalldämpfers 10.
6 zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht das Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 des Schalldämpfers 10, wobei das in das Innenrohr 14 eintretende Ende des Endabschnitts 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 im noch nicht aufgeweiteten Zustand dargestellt ist.
7 zeigt eine mit der 6 vergleichbare Darstellung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12, wobei das in das Innenrohr 14 eintretende Ende des Endabschnitts 22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres 12 jedoch im aufgeweiteten Zustand dargestellt ist. 8 zeigt eine weitere schematische perspektivische Darstellung der Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr 12 und dem Innenrohr 14 nach erfolgter Montage.
Bezugszeichenliste

10: Schalldämpfer
12: Eintritts- oder Austrittsrohr
14: Innenrohr
16: Rohrstück
18: Öffnung
20: inneres Stützelement
22: Endabschnitt
24: Schlitz
26: Noppen
28: Einzug
30: Kragen
32: aufgeweiteter Bereich

Claims

Schalldämpfer (10), insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem, insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden Gehäuse und wenigstens einem ersten Rohr, insbesondere einem durch den Mantel hindurch in das Gehäuse geführten Eintritts- oder aus dem Gehäuse geführten Austrittsrohr (12), das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr (14) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (14) ein Rohrstück (16) aufweist, in das ein axial verschiebbar durch eine Öffnung (18) eines inneren Stützelements (20) hindurchgeführtes Rohrstück (22) des ersten Rohres (12) axial verschiebbar eingesteckt ist, wobei das Rohrstück (22) des ersten Rohres (12) gegenüber dem Stützelement (20) verdrehgesichert und zur Verhinderung eines Herausgleitens des ersten Rohres (12) aus dem Rohrstück (16) des zweiten Rohres (14) in seinem in das Rohrstück (16) des zweiten Rohres (14) eingesteckten Bereich aufgeweitet ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (22) des ersten Rohres (12) mit Schlitzen (24) versehen ist, in die am Innenumfang der Öffnung (18) des Stützelements (20) vorgesehene Noppen (26) eingreifen, wobei die Schlitze (24) des Rohrstücks (22) des ersten Rohres (12) zur dem zweiten Rohr (14) zugewandten Stirnseite des Rohrstücks (22) hin bevorzugt offen sind.
Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (22) des ersten Rohres (12) mit einem Einzug (28) versehen ist.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (14) als Y-Rohr ausgebildet und das Rohrstück (16) als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) auf seiner dem zweiten Rohr (14) zugewandten Seite mit einem die Öffnung (18) des Stützelements (20) umgebenden Kragen (30) versehen ist, auf den das zweite Rohr (14) mit seinem Rohrstück (16) insbesondere aufgesteckt ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgeweitete Bereich (32) des Rohrstücks (22) des ersten Rohres (12) den Kragen (30) des Stützelements (20) hintergreift.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) ein Stützblech umfasst.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stützelement (20) zwischen zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Innenböden erstreckt.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem ersten Rohr (12) verbundene zweite Rohr (14) mit zumindest einem weiteren Innenrohr verbunden ist.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Innenrohre durch Innenböden abgestützt ist, die mit Aussparungen versehen sind, durch die die betreffenden Innenrohre hindurchgeführt sind.
Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Gehäuses in Schalenbauweise gefertigt ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Gehäuses in Wickelbauweise gefertigt ist.