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Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum
Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf.
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Schalldämpfereinsätze der gattungsgemäßen Art werden in Schalldämpfern der
Auspuffanlagen von Verbrennungskraftmaschinen zur Geräuschdämpfung
angeordnet. Bei den Schalldämpfern handelt es sich zumeist um topfartige
Gebilde, durch welche das mit Öffnungen versehene Auspuffrohr geführt ist.
Schallwellen breiten sich im Innenraum des Auspufftopfes aus und geben dabei
ihre Energie an das im Auspufftopf angeordnete Dämpfungsmaterial ab.
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Das schalldämmende Material ist vorzugsweise ein sogenannter poröser
Schalldämmstoff, also ein Stoff ohne strukturierte Anordnungen von Hohlräumen
und Materialverlauf.
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Derartige Materialien werden in die Schalldämpfertöpfe eingebracht, wobei unter
Anwendung eines bekannten Verfahrens das Material in geeignete Taschen
eingefüllt wird, diese verschlossen werden und diese Taschen in die
Schalldämpfertöpfe eingeschoben werden. Durch das in der Tasche unstrukturiert
angeordnete Dämmaterial entstehen im Auspufftopf Zonen mit unterschiedlicher
Durchströmung und Dämpfungswirkung, die die Wirkungsweise des
Schalldämpfers beeinflussen. So weist beispielsweise eine Zone mit sehr geringer
Materialdichte eine nur geringe Dämpfungswirkung auf. Ebenso kann eine zu
dichte Materialanhäufung dazu führen, daß die Schallwellen nicht in das
Dämpfungsmaterial eindringen, sondern reflektiert werden. Dies wirkt sich negativ
auf das Dämpfungsverhalten des Schalldämpfers aus und kann eine hohe
Ausschußquote in einer Produktion verursachen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
gattungsgemäßen Schalldämpfereinsatz zu schaffen, der eine verbesserte
Dämpfungswirkung bei ebenfalls verbesserter Reproduzierbarkeit aufweist.
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Als Lösung wird mit der Erfindung ein Schalldämpfereinsatz aus einem
Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und
einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest teilweise formbeständiges
Hüllenelement eingebrachten Gemenge vorgeschlagen, wobei das Formelement
formstabilisierende Elemente aufweist. Das Gemenge is aus Glasfasergarn oder
einem anderen geeigneten Material gebildet.
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Vorteilhaft kann durch die formstabilisierenden Elemente erreicht werden, daß das
mit dem Hüllenelement in den Auspufftopf eingebrachte Gemenge aus
Glasfasergarn im Auspufftopf eine weitgehend vorbestimmte Verteilung einnimmt.
Zonen mit geringer Dämpfungswirkung können reduziert werden. Auch kann eine
im wesentlichen homogene Dämpfungswirkung im Auspufftopf erreicht werden. Es
können aber auch unter Ausnutzung bestimmter durch die Geometrie
vorgegebener akustischer Eigenschaften des Auspufftopfs Materialanhäufungen
an bestimmten Zonen vorgegeben werden, um eine große Dämpfungswirkung zu
erhöhen.
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Es wird ferner vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden Elemente
Drahtelemente sind. Durch die Drahtelemente kann die vorgegebene Form des
Schalldämpfereinsatzes im Auspufftopf auch während des Betriebs fixiert werden.
Die Drahtelemente können durch Drahtabschnitte, durch längs ausgerichtete
Drahtelemente oder gekrümmte Drahtelemente gebildet sein. Die Drahtelemente
können aus Stahl, Kupfer oder auch aus einer Legierung gebildet sein.
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Daneben wird vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden Elemente
metallkaschierte textile Flächengebilde sind. So kann ein solches Flächengebilde eine
die Struktur stabilisierende Funktion ausüben und somit die Form des
Schalldämpfereinsatzes stabilisieren. Die Flächengebilde können durch mit einer
Metallfolie verklebte Stoffabschnitte gebildet sein. Die Metallfolie kann
beispielsweise aus Stahl oder Kupfer oder dergleichen gebildet sein.
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Ferner wird vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden Elemente in die
Faserausrüstung eingebracht sind. So können beispielsweise die
formstabilisierenden Elemente in das Hüllenelement mit eingewirkt sein. Auch bei
Zerfall des Hüllenelements im späteren Betrieb können die formstabilisierenden
Elemente die Struktur des Füllmaterials halten.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden
Elemente in das Gemenge eingebracht sind. So kann das in das Hüllenelement
einzufüllende Gemenge bereits mit formstabilisierenden Elementen vermischt sein,
so daß die formstabilisierenden Elemente den Schalldämpfereinsatz in seiner
Form fixieren. Vorteilhaft ist beispielsweise die günstige Produktion eines
derartigen Schalldämpfereinsatzes, wobei die formstabilisierenden Elemente im
Gemenge vor dem Verfüllen möglichst gleichmäßig verteilt werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden Elemente durch Stege
gebildet sind. Die formstabilisierenden Elemente können die vorbestimmte Form
des Schalldämpfereinsatzes dauerhaft fixieren. Die Stege können beispielsweise
durch Drahtabschnitte gebildet sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen,
daß diese wenigstens ein Ringelement aufweist. So kann das Ringelement
beispielsweise das Auspuffrohr des Auspufftopfes umfassen und die Form im
räumlichen Bezug zu dem Auspuffrohr festlegen.
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Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß das Ringelement durchströmbare
Öffnungen aufweist. So können vorteilhaft die zu dämpfenden Schallwellen in das
Dämpfungsmaterial eindringen, und im weiteren Verlauf ihre Energie an das
Dämpfungsmaterial abgeben.
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Es wird ferner vorgeschlagen, daß die formstabilisierenden Elemente durch ein in
Folge Hitzeeinwirkung erhärtendes Material eingebracht sind. So kann der
Schalldämpfereinsatz in den Auspufftopf eingeschoben werden, ohne daß die
formstabilisierenden Elemente die Montage behindern. Die formstabilisierenden
Elemente können beispielsweise aus einem thermisch aushärtenden Duroplast
gebildet sein. Der so gebildete Schalldämpfereinsatz kann in den Auspufftopf
eingesetzt werden, wobei die formstabilisierenden Elemente, die noch nicht
ausgehärtet sind, die Montage nicht behindern. Ein Aushärten der Elemente kann
durch den späteren Betrieb des Auspuffs erreicht werden, indem die heißen
Abgase den Aushärtprozeß auslösen.
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Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile
sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig.
1 verwiesen. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen und dienen nur der
Erläuterung der folgenden Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
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Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schalldämpfereinsatz,
der formstabilisierende Drahtelemente enthält,
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Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Schalldämpfereinsatz mit einem
formstabilisierende Elemente aufweisenden Hüllenelement.
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Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schalldämpfereinsatz 10 mit einem
taschenförmigen Hüllenelement 16, welches an den Nahtstellen 18 und 20 zu
einem ringförmigen Schalldämpfereinsatz 10 vernäht ist. Innerhalb des
Hüllenelements 16 ist ein Gemenge 12 aus Glasfasergarn eingebracht. Zusätzlich
enthält das Gemenge 12 aus Drahtelementen 14 gebildete formstabilisierende
Elemente. Die Drahtelemente 14 bestehen hier aus Stahldrahtabschnitten. In das
Gewebe des Hüllenelements 16 sind Drahtelemente 22 eingebracht, die das
Hüllenelement 16 in seiner Form stabilisieren (Fig. 2).
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Der so gebildete Schalldämpfereinsatz 10 kann in bekannter Weise in einen dazu
vorgesehenen Auspufftopf eingebracht werden. Durch die Elastizität des
Schalldämpfereinsatzes 10 kann ein Verhaken oder Verklemmen während der
Montage vermieden werden. Der in den Auspufftopf eingeschobene
Schalldämpfereinsatz 10 nimmt danach wieder seine vorbestimmte Form ein.
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Anstelle von Drahtelementen 22 aus Stahl können auch Drahtelemente 22 aus
einem unter Hitzeeinwirkung erhärtenden Material (beispielsweise Duroplast)
eingebracht sein. In dieser Ausgestaltung härten die formstabilisierenden
Elemente während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Auspufftopfs aus,
indem heiße Gase zur Aushärtung der formstabilisierenden Elemente führen.
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Die formstabilisierenden Elemente können bedingt durch ihre thermische
Wärmeleitfähigkeit zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung führen. Zonen mit
besonders hoher thermischer Beanspruchung können somit vermieden werden.
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Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der
Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können
insbesondere die Form der Schalldämpfereinsätze und die verwendeten
Werkstoffe und so weiter variieren.
Bezugszeichenliste
10 Schalldämpfereinsatz
12 Gemenge aus Glasfasergarn
14 Drahtelement
16 Hüllenelement
18 Naht
20 Naht
22 Drahtelemente