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VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese PCT-Anmeldung ist eine Fortsetzung der am 03. März 2008 eingereichten Schrift 12/041,114, welche eine Teilfortsetzung der am 16. März 2007 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 11/687,151 mit demselben Inhaber ist, wobei die Offenbarung jeder dieser Anmeldungen in ihrer Gesamtheit durch Querverweis in die vorliegende Anmeldung einbezogen ist.
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GEBIET:
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Die Erfindung betrifft allgemein Ventilanordnungen für Fahrzeug-Abgasanlagen. Insbesondere betreffen die vorliegenden Lehren passive Klappenventile für Abgasleitungen.
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HINTERGRUND
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Bei vielen Abgasanlagen wurde versucht, sowohl aktive als auch passive Ventilanordnungen zu verwenden, um die Eigenschaften des Abgasstroms durch eine Leitung zu verändern, wenn sich der Abgasdruck infolge einer sich erhöhenden Motordrehzahl erhöht. Aktive Ventile sind mit dem erhöhten Aufwand verbunden, dass sie ein spezielles Betätigungselement wie etwa eine Magnetspule erfordern. Passive Ventile nutzen den Druck des Abgasstroms in der Leitung, mit welcher das Ventil gekoppelt ist.
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Gewöhnlich treten selbst bei den kostengünstigeren passiven Ventilen Probleme aufgrund eines unerwünschten Gegendruckes auf, wenn das Ventil geöffnet ist. In der Technik wird ein Bedarf an einer passiven Ventilanordnung gesehen, welche vollständig im Inneren einer Leitung verwendet werden kann, welche relativ preiswert ist und in der Lage ist, eine vollständig geöffnete Position einzunehmen, welche unerwünschten Gegendruck auf ein Minimum begrenzt.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem Aspekt der offenbarten Lehren weist ein Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine ein Gehäuse mit einem Außenmantel sowie einer Eingangs- und einer Ausgangs-Endkappe, die entgegengesetzte Enden des Mantels umschließen, auf. Mindestens eine Trennwand innerhalb des Gehäuses teilt ein Gehäuseinneres in eine erste und eine zweite Kammer auf. In mindestens einer der Kammern ist schallabsorbierendes Material angebracht, wobei die mindestens eine Trennwand mindestens eine durch sie hindurchführende Öffnung aufweist, welche eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer gewährleistet. Ein Durchgangsrohr erstreckt sich durch die Eingangs- und die Ausgangs-Endkappe sowie die mindestens eine Trennwand hindurch und weist eine Vielzahl von Perforationslöchern auf, die eine Fluidverbindung zwischen dem Durchgangsrohr und der ersten Kammer ermöglichen. Eine Ventilanordnung weist eine Ventilklappe auf, die im Inneren des Durchgangsrohres so positioniert ist, dass sie eine Drehung um eine schwenkbar mit dem Rohr gekoppelte Welle zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in der sich ein erster Umfangsabschnitt der Ventilklappe mit einer Innenfläche des Durchgangsrohres in Kontakt befindet, und einer vollständig geöffneten Position, in der eine Ebene der Ventilklappe im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Durchgangsrohres ist und ein zweiter Umfangsabschnitt der Ventilklappe sich mit einer Innenfläche des Durchgangsrohres in Kontakt befindet, ermöglicht.
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Gemäß einem anderen Aspekt der offenbarten Lehren weist ein Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine ein Gehäuse mit einem Außenmantel sowie einer Eingangs- und einer Ausgangs-Endkappe, die entgegengesetzte Enden des Mantels umschließen, auf. Eine erste und eine zweite Trennwand innerhalb des Gehäuses teilen ein Gehäuseinneres in eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer auf, wobei die erste Kammer durch die erste Trennwand und die Eingangs-Endkappe definiert ist, die zweite Kammer durch die zweite Trennwand und die Ausgangs-Endkappe definiert ist und die erste und die zweite Trennwand die dritte Kammer zwischen sich definieren. Die erste und die zweite Trennwand weisen mindestens eine durch sie hindurchführende Öffnung auf, welche eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer über die dritte Kammer gewährleistet. In der ersten und der zweiten Kammer ist jeweils schallabsorbierendes Material angebracht. Ein Durchgangsrohr erstreckt sich durch die Eingangs- und die Ausgangs-Endkappe sowie die erste und die zweite Trennwand hindurch und weist eine erste Vielzahl von Perforationslöchern, die eine Fluidverbindung zwischen dem Durchgangsrohr und der ersten Kammer ermöglichen, und eine zweite Vielzahl von Perforationslöchern, die eine Fluidverbindung zwischen dem Durchgangsrohr und der zweiten Kammer ermöglichen, auf. Eine Ventilanordnung weist eine Ventilklappe auf, die im Inneren des Durchgangsrohres in der dritten Kammer zwischen der ersten und der zweiten Vielzahl von Perforationslöchern des Durchgangsrohres so positioniert ist, dass sie eine Drehung um eine schwenkbar mit dem Rohr gekoppelte Welle zwischen einer vollständig geschlossenen Position, in der sich ein erster Umfangsabschnitt der Ventilklappe mit einer Innenfläche des Durchgangsrohres in Kontakt befindet, und einer vollständig geöffneten Position, in der eine Ebene der Ventilklappe im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Durchgangsrohres ist und ein zweiter Umfangsabschnitt der Ventilklappe sich mit einer Innenfläche des Durchgangsrohres in Kontakt befindet, ermöglicht.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die Aufgaben und Merkmale der offenbarten Lehren werden aus dem Studium der ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ersichtlich, wobei:
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1A, 1B eine Seitenansicht bzw. Endansicht eines den Fluidstrom durch eine Leitung steuernden Ventils zeigen, wobei sich das Ventil in einer geschlossenen Position befindet und gemäß den offenbarten Lehren angeordnet ist;
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2A, 2B eine Seitenansicht bzw. Endansicht des Ventils von 1A, 1B in einer um 15° geöffneten Position zeigen;
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3A, 3B eine Seitenansicht bzw. Endansicht des Ventils von 1A, 1B in einer um 30° geöffneten Position zeigen;
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4A, 4B eine Seitenansicht bzw. Endansicht des Ventils von 1A, 1B in einer vollständig geöffneten Position zeigen;
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5A, 5B eine Seitenansicht bzw. Endansicht einer ersten Ventilwellenanordnung gemäß den vorliegenden Lehren zeigen;
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6A, 6B eine Seitenansicht bzw. Endansicht einer zweiten Ventilwellenanordnung gemäß den vorliegenden Lehren zeigen;
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7 eine Endansicht des Ventils von 1A und 1B zeigt, wobei das mit der Ventilklappe in Kontakt befindliche Rohr so verändert ist, dass ein im Wesentlichen vollständiger Verschluss des Rohres erreicht wird, wenn das Ventil in die vollständig geschlossene Position gebracht wird;
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8 eine seitliche Schnittansicht eines Abgasschalldämpfers ist, der mit dem Ventil von 1A, 1B gemäß den vorliegenden Lehren ausgestattet ist;
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9 eine seitliche Schnittansicht einer ersten alternativen Ausführungsform eines Abgasschalldämpfers ist, der mit einem Klappenventil gemäß den vorliegenden Lehren ausgestattet ist; und
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10 eine seitliche Schnittansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform eines Abgasschalldämpfers ist, der mit einem Klappenventil gemäß den vorliegenden Lehren ausgestattet ist
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es wird auf 1A–4B Bezug genommen; sie zeigen Seiten- und Endansichten einer Ventilanordnung mit einer Ventilklappe in verschiedenen Betriebspositionen in Seiten- und Endansichten der Leitung, in welcher die Ventilanordnung positioniert ist. Identische Elemente in diesen Figuren sind mit Bezugszeichen versehen, die in ihren letzten beiden Ziffern übereinstimmen.
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Eine Abgasleitung 102 enthält ein Schnappventil 100, welches einen Federanker 104, eine Ventilfeder 106, einen äußeren Hebelarm 108, eine Ventilklappe 110, eine Ventil-Tragwelle oder Welle 112 und einen von der Welle 112 aus vorstehenden Federbefestigungsarm 114 aufweist.
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Die Ventilklappe 110 weist einen ersten und einen zweiten bogenförmigen Rand auf, deren Form im Wesentlichen der einer bogenförmigen Innenfläche der Leitung 102 entspricht. Die Klappe 110 weist außerdem gerade Seitenränder 116 und 118 auf, welche einen Zwischenraum 120, 122 zwischen der Klappe 110 und einer Innenfläche der Leitung 102 gewährleisten, wenn die Klappe sich in der geschlossenen Position befindet, die in 1A und 1B dargestellt ist. Das Vorspannelement oder die Feder 106 erstreckt sich zwischen einem Verankerungspunkt 104 an der Leitung 102 und einem Befestigungspunkt 114 des äußeren Hebelarmes 108. Die Feder 106 spannt die Klappe 110 zu der in 1A dargestellten geschlossenen Position hin vor. In der vollständig geschlossenen Position ist die Klappe 110 unter einem von 90° verschiedenen Winkel bezüglich einer Ebene angeordnet, die sich senkrecht zur Längsachse der Leitung 102 erstreckt. Der Winkel der Klappe bezüglich einer zu der Leitung 102 senkrechten Querschnittsebene ist mit A bezeichnet.
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Im Betrieb wirkt der Abgasdruck von links in 1A–4B auf die Klappe 110 ein. Wenn der Abgasdruck ausreichend ist, um die Vorspannkraft der Feder 106 zu überwinden, beginnt die Klappe 110, sich um die Welle 112 zu drehen. Das Drehmoment an der Ventilklappe 110 wird bestimmt durch die Vorspannfederkraft, multipliziert mit dem Abstand d, wobei d der Abstand zwischen der Achse der Feder und der Welle 112 ist. Die Federkraft erhöht sich, wenn sich die Ventilklappe öffnet und die Feder 106 gedehnt wird. Wenn das Ventil fortfährt, sich zu öffnen, wird d jedoch kürzer, was zur Folge hat, dass sich das Drehmoment null nähert, wenn sich die Längsachse der Feder einer Position ”über dem Mittelpunkt” nähert, d. h. wenn sie sich dem Schnittpunkt mit einer Längsachse der Welle 112 nähert. Diese Positionierung der Ventilklappe fast über dem Mittelpunkt, wie in 410 in 4A und 4B dargestellt, hat eine im Wesentlichen horizontale Position der Klappe zur Folge, wenn sie sich in der vollständig geöffneten Position befindet. Diese Positionierung wiederum begrenzt den Gegendruck in der Leitung auf ein Minimum, wenn sich das Ventil in der vollständig geöffneten Position befindet. Außerdem ist anzumerken, dass die Leitung selbst den Stoppmechanismus für die Ventilklappe sowohl in ihrer vollständig geschlossenen als auch in ihrer vollständig geöffneten Position liefert. In der vollständig geschlossenen Position berühren die bogenförmigen Ränder der Klappe 114 die Innenfläche der Leitung 102, um diese Position zu definieren. Umgekehrt, wenn sie sich in der vollständig geöffneten Position befindet, wie in 4A und 4B dargestellt, verwendet die Klappe 410 ihre geraden seitlichen Ränder (116 und 118 von 1B), um mit der Innenfläche der Leitung 402 in Kontakt zu kommen und dadurch eine Anschlagposition für die vollständig geöffnete Position der Klappe 410 zu liefern.
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Das Drehen der Ventilklappe, so dass sich die Feder der Lage über dem Mittelpunkt nähert, hat außerdem eine einfachere Wartung des Ventils in der vollständig geöffneten Position zur Folge.
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5A und 5B zeigen eine erste Wellenanordnung, die für eine Verwendung mit der hier offenbarten Ventilanordnung geeignet ist. Die Ventilklappe 510 dreht sich innerhalb der Leitung 502 um die Welle 512, welche asymmetrisch bezüglich der Ebene der Klappe 510 angeordnet ist. Eine Vorspannfeder 506 erstreckt sich zwischen dem Verankerungspunkt 504 und einem Befestigungspunkt 514 an dem Hebelarm 508. Wie aus 5B ersichtlich, erstreckt sich die Welle 512, welche in der Leitung 502 mittels geeigneter Öffnungen gelagert ist, mit ihrem äußersten linken Ende, wie in 5B dargestellt, nur so wert, dass ein Zwischenraum zwischen der Welle 512 und der Feder 506 gewährleistet ist. Mit diesem Zwischenraum gelangt die Feder in die Position nahe über dem Mittelpunkt und verbleibt in dieser Position, bis sich der Druck des Abgasstroms wesentlich verringert. Wenn dies geschieht, schnappt die Ventilklappe in die geschlossene Position. Der Hebelarm 508 steht von der Welle 512 aus entweder als ein separat befestigbares Element oder als ein mit der Welle 512 einstückig ausgebildeter Vorsprung vor.
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6A und 6B zeigen eine alternative Wellenanordnung zur Verwendung mit der offenbarten Ventilanordnung. Bei dieser Anordnung erstreckt sich die Welle 612 aus der Leitung hinaus nach außen über einen Abstand, der ausreichend dafür ist, dass sie die letztendliche Lage der Feder 606 schneidet, wenn diese sich in der vollständig ausgedehnten Position befindet. Daher kommt bei dieser Anordnung die Feder 606 in Kontakt mit der Welle 612 und wickelt sich um diese, wenn die vollständig geöffnete Position erreicht ist. Bei dieser Anordnung zieht die Feder 606, da sie sich um die Welle 612 wickelt, die Klappe 610 in die geschlossene Position, sobald sich der Druck des Abgasstroms auf ein Niveau verringert, bei dem er nicht mehr in der Lage ist, die Federkraft zu überwinden.
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7 zeigt eine Vorgehensweise zum Erreichen eines nahezu vollständigen Verschließens der Abgasleitung durch die offenbarte Ventilanordnung, wenn die Ventilklappe in ihre vollständig geschlossene Position gebracht wird. Wie aus 7 ersichtlich, wurden die Zwischenraum-Bereiche wie 120 und 122 von 1B im Wesentlichen beseitigt, indem die Seiten der Leitung 700 abgeflacht wurden, so dass ihre Form der Gesamt-Umfangsform der Ventilklappe 710 näher kommt. Abschnitt 724 und Abschnitt 726 sind abgeflachte Bereiche der Leitung 700, so dass diese dem geraden ersten und zweiten Rand der Ventilklappe 710 nahezu parallel sind. Natürlich ist für den Fachmann offensichtlich, dass ein gewisser Zwischenraum zwischen den geraden Rändern der Ventilklappe 710 und den Leitungswänden 724 und 726 vorhanden sein muss, um ein Festklemmen der Ventilklappe beim Drehern zu verhindern.
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Eine beispielhafte Anwendung der offenbarten Ventilanordnung betrifft einen Schalldämpfer einer Kraftfahrzeugabgasanlage wie denjenigen, der in 8 dargestellt ist.
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Der Schalldämpfer 800 weist ein Gehäuse auf, das aus einem im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel 818 besteht, der am Eingangs- und Ausgangs-Ende durch eine Eingangs-Endkappe 810 und eine Ausgangs-Endkappe 812 verschlossen ist. Eine Trennwand 814 ist an dem Außenmantel 818 in einer solchen Position befestigt, dass Schalldämpferkammern 824 und 826 auf den beiden Seiten derselben definiert werden. Die Trennwand 814 weist außerdem mindestens eine Öffnung 820, 822 auf, die eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 824 und 826 im Inneren des Schalldämpfers 800 ermöglicht. Optional kann schallabsorbierendes Material 816 in einer oder in beiden inneren Kammern des Schalldämpfers angebracht sein.
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Durch den Schalldämpfer 800 hindurch erstreckt sich ein Durchgangsrohr 802, das durch die Eingangs-Endkappe 810, die Trennwand 814 und die Ausgangs-Endkappe 812 hindurch verläuft. Das Rohr 802 weist eine erste Vielzahl von Perforationslöchern 806 auf, welche ermöglichen, dass ein Eingangsabschnitt des Rohres 802 in Fluidverbindung mit der ihn umgebenden Schalldämpferkammer 824 steht. Das Rohr 802 weist eine zweite Vielzahl von Perforationslöchern 808 an einem Ausgangsende auf, die eine Fluidverbindung von der es umgebenden Kammer 826 zum Rohr 802 ermöglichen.
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Zwischen der ersten und der zweiten Menge von Perforationslöchern des Rohres 802 ist eine Ventilanordnung 100 positioniert, die so angeordnet ist, wie weiter oben in Verbindung mit 1A–4B beschrieben wurde. Somit tritt in der geschlossenen Position der Ventilanordnung 100 Abgas am Eingangsende 828 des Rohres 802 in den Schalldämpfer 800 ein, wie in 8 dargestellt, und strömt durch die Perforationslöcher 806 hindurch in das schallabsorbierende Material 816, welches das Rohr in der Kammer 824 umgibt. Das Abgas strömt dann aus der ersten Kammer 824 über die Öffnungen 820, 822 in der Trennwand 814 in die zweite Kammer 826. Schließlich strömt das Abgas aus der zweiten Kammer 826 durch die Perforationslöcher 808 in dem Durchgangsrohr 802 hindurch und strömt aus einem Austrittsende 830 des Rohres 802 aus, wie aus 8 ersichtlich.
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Wenn der Abgasdruck genügend hoch ist, um die Kraft der Vorspannfeder 106 zu überwinden, öffnet sich die Ventilklappe 110 zu einer nahezu horizontalen Position innerhalb des Rohres 802, um im Wesentlichen den größten Teil des Abgases die erste und die zweite Kammer und deren zugehöriges schallabsorbierendes Material umgehen zu lassen. Da die Klappe 110 in 8 in der vollständig geöffneten Position dann im Wesentlichen horizontal ist, wird der Gegendruck im Schalldämpfer 800 auf ein Minimum begrenzt.
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Eine andere beispielhafte Anwendung der offenbarten Ventilanordnung betrifft einen ersten alternativen Schalldämpfer einer Kraftfahrzeugabgasanlage wie denjenigen, der in 9 dargestellt ist.
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Der Schalldämpfer 900 weist ein Gehäuse auf, das aus einem im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel 918 besteht, der am Eingangs- und Ausgangs-Ende durch eine Eingangs-Endkappe 910 und eine Ausgangs-Endkappe 912 verschlossen ist. Eine erste Trennwand 914a ist an dem Außenmantel 918 in einer solchen Position befestigt, dass sie eine erste Schalldämpferkammer 924 auf einer ersten Seite derselben definiert. Eine zweite Trennwand 914b ist an dem Außenmantel 918 in einer solchen Position befestigt, dass sie eine zweite Schalldämpferkammer 926 auf einer ersten Seite derselben definiert. Die zweiten Seiten der Trennwände 914a und 914b definieren eine dritte Schalldämpferkammer 932. Die erste Trennwand 914a weist außerdem mindestens eine Öffnung 920a, 922a auf, die eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 924 und 932 im Inneren des Schalldämpfers 900 ermöglicht. Die zweite Trennwand 914b weist mindestens eine Öffnung 920b, 922b auf, die eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 932 und 926 ermöglicht. Optional kann schallabsorbierendes Material 916 in der ersten oder der zweiten Schalldämpferkammer oder in beiden angebracht sein. In der Kammer 932 ist kein schallabsorbierendes Material angebracht.
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Durch den Schalldämpfer 900 hindurch erstreckt sich ein Durchgangsrohr, das durch die Eingangs-Endkappe 910, die Trennwände 914a und 914b und die Ausgangs-Endkappe 912 hindurch verläuft und aus einem Eingangsabschnitt 902 und einem Ausgangsabschnitt 904 besteht. Der Rohrabschnitt 902 weist eine erste Vielzahl von Perforationslöchern 906 auf, welche ermöglichen, dass der Eingangsabschnitt 902 in Fluidverbindung mit der ihn umgebenden Schalldämpferkammer 924 steht. Der Rohrabschnitt 904 weist eine zweite Vielzahl von Perforationslöchern 908 auf, die eine Fluidverbindung von der ihn umgebenden Kammer 926 zum Rohrabschnitt 904 ermöglichen.
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Zwischen der ersten und der zweiten Menge von Perforationslöchern des Durchgangsrohres 902, 904 ist in der Kammer 932 eine Ventilanordnung 100 positioniert, die so angeordnet ist, wie weiter oben in Verbindung mit 1A–4B beschrieben wurde. Somit tritt in der geschlossenen Position der Ventilanordnung 100 Abgas am Eingangsende 928 des Rohrabschnitts 902 in den Schalldämpfer 900 ein, wie in 9 dargestellt, und strömt dann durch die Perforationslöcher 906 hindurch in das schallabsorbierende Material 916, welches das Rohr in der Kammer 924 umgibt. Das Abgas strömt dann aus der ersten Kammer 924 über die Öffnungen 920a, 922a in der Trennwand 914a und danach über die Öffnungen 920b, 922b in der Trennwand 914b durch die Kammer 932 hindurch in die zweite Kammer 926. Schließlich strömt das Abgas aus der zweiten Kammer 926 durch die Perforationslöcher 908 in dem Auslassabschnitt 904 des Durchgangsrohres hindurch und strömt aus einem Austrittsende 930 des Rohrabschnitts 904 aus, wie aus 9 ersichtlich.
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Wenn der Abgasdruck genügend hoch ist, um die Kraft der Vorspannfeder 106 zu überwinden, öffnet sich die Ventilklappe 110 zu einer nahezu horizontalen Position innerhalb des Rohres 902, 904, um im Wesentlichen den größten Teil des Abgases die erste und die zweite Kammer 924, 926 und deren zugehöriges schallabsorbierendes Material 916 umgehen zu lassen. Da die Klappe 110 in 9 in der vollständig geöffneten Position dann im Wesentlichen horizontal ist, wird der Gegendruck im Schalldämpfer 900 auf ein Minimum begrenzt.
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Da in der Kammer 932 kein schalldämpfendes Material angebracht ist, kommt es zu keiner Behinderung zwischen dem Material 916 und denjenigen Abschnitten der Ventilanordnung 100, die sich außerhalb des Durchgangsrohres 902, 904 befinden. Dies wiederum vereinfacht die Konstruktion und Anbringung des Materials 916 innerhalb der Kammern 924 und 926 des Schalldämpfers 900.
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Noch eine andere beispielhafte Anwendung der offenbarten Ventilanordnung betrifft einen zweiten alternativen Schalldämpfer einer Kraftfahrzeugabgasanlage wie denjenigen, der in 10 dargestellt ist. Bei dem Schalldämpfer 1000 wird eine so genannte ”Side in-Center out” (seitlich versetzter Einlass, mittiger Auslass) Schalldämpfer-Konfiguration verwendet, bei der mindestens einer von dem Schalldämpfer-Einlass und dem Schalldämpfer-Auslass bezüglich einer Mittellängsachse des Schalldämpfergehäuses versetzt ist. In allen anderen Beziehungen ist der Schalldämpfer 1000 von 10 im Wesentlichen mit dem Schalldämpfer 900 von 9 identisch. Für Fachleute ist klar, dass die hier dargelegten Lehren auch auf Schalldämpfer anwendbar sind, bei denen der Einlass bezüglich der Schalldämpferachse zentriert und der Auslass bezüglich derselben versetzt ist, oder auf Schalldämpfer, bei denen sowohl der Einlass als auch der Auslass bezüglich der Schalldämpfer-Längsachse versetzt sind.
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Der Schalldämpfer 1000 weist ein Gehäuse auf, das aus einem im Wesentlichen zylindrischen Außenmantel 1018 besteht, der am Eingangs- und Ausgangs-Ende durch eine Eingangs-Endkappe 1010 und eine Ausgangs-Endkappe 1012 verschlossen ist. Eine erste Trennwand 1014a ist an dem Außenmantel 1018 in einer solchen Position befestigt, dass sie eine Schalldämpferkammer 1024 auf einer ersten Seite derselben definiert. Eine zweite Trennwand 1014b ist an dem Außenmantel 1018 in einer solchen Position befestigt, dass sie eine zweite Schalldämpferkammer 1026 auf einer ersten Seite derselben definiert. Die zweiten Seiten der Trennwände 1014a, 1014b definieren eine dritte Schalldämpferkammer 1032. Die erste Trennwand 1014a weist außerdem mindestens eine Öffnung 1020a, 1022a auf, die eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 1024 und 1032 im Inneren des Schalldämpfers 1000 ermöglicht. Die zweite Trennwand 1014b weist mindestens eine Öffnung 1020b, 1022b auf, die eine Fluidverbindung zwischen den Kammern 1032 und 1026 ermöglicht. Optional kann schallabsorbierendes Material 1016 in der ersten oder der zweiten inneren Schalldämpferkammer oder in beiden angebracht sein. In der Kammer 1032 ist kein solches Material angebracht.
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Durch den Schalldämpfer 1000 hindurch erstreckt sich ein Durchgangsrohr, das durch die Eingangs-Endkappe 1010, die Trennwände 1014a und 1014b und die Ausgangs-Endkappe 1012 hindurch verläuft und aus einem abgewinkelten Eingangsabschnitt 1002 und einem geraden Ausgangsabschnitt 1004 besteht. Der Abschnitt 1002 weist eine erste Vielzahl von Perforationslöchern 1006 auf, welche ermöglichen, dass der Eingangsabschnitt 1002 in Fluidverbindung mit der ihn umgebenden Schalldämpferkammer 1024 steht. Der Rohrabschnitt 1004 weist eine zweite Vielzahl von Perforationslöchern 1008 auf, die eine Fluidverbindung von der ihn umgebenden Kammer 1026 zum Rohrabschnitt 1004 ermöglichen.
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Zwischen der ersten und der zweiten Menge von Perforationslöchern des Durchgangsrohres 1002, 1004 ist in der Kammer 1032 eine Ventilanordnung 100 positioniert, die so angeordnet ist, wie weiter oben in Verbindung mit 1A–4B beschrieben wurde. Somit tritt in der geschlossenen Position der Ventilanordnung 100 Abgas am Eingangsende 1028 des Rohrabschnitts 1002 in den Schalldämpfer 1000 ein, wie in 10 dargestellt, und strömt dann durch die Perforationslöcher 1006 hindurch in das schallabsorbierende Material 1016, welches das Rohr in der Kammer 1024 umgibt. Das Abgas strömt dann aus der ersten Kammer 1024 über die Öffnungen 1020a, 1022a in der Trennwand 1014a und danach über die Öffnungen 1020b, 1022b in der Trennwand 1014b durch die Kammer 1032 hindurch in die zweite Kammer 1026. Schließlich strömt das Abgas aus der zweiten Kammer 1026 durch die Perforationslöcher 1008 in dem Auslassabschnitt 1004 des Durchgangsrohres hindurch und strömt aus einem Austrittsende 1030 des Rohrabschnitts 1004 aus, wie aus 10 ersichtlich.
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Wenn der Abgasdruck genügend hoch ist, um die Kraft der Vorspannfeder 106 zu überwinden, öffnet sich die Ventilklappe 110 zu einer nahezu horizontalen Position innerhalb des Rohres 1002, 1004, um im Wesentlichen den größten Teil des Abgases die erste und die zweite Kammer 1024, 1026 und deren zugehöriges schallabsorbierendes Material 1016 umgehen zu lassen. Da die Klappe 110 in 10 in der vollständig geöffneten Position dann im Wesentlichen horizontal ist, wird der Gegendruck im Schalldämpfer 1000 auf ein Minimum begrenzt.
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Auch in diesem Falle kommt es, da in der Kammer 1032 kein schalldämpfendes Material angebracht ist, zu keiner Behinderung zwischen dem Material 1016 und denjenigen Abschnitten der Ventilanordnung 100, die sich außerhalb des Durchgangsrohres 1002, 1004 befinden. Dies bietet dieselben Vorteile, die für den Schalldämpfer 900 von 9 dargelegt wurden.
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Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen beschrieben, welche nur zu Beispielzwecken offenbart wurden. Der Rahmen und die Grundidee der Erfindung sind aus einer entsprechenden Interpretation der beigefügten Ansprüche zu bestimmen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine passive, durch Abgasdruck betätigte Ventilanordnung zur Anbringung innerhalb einer ohrförmigen Abgasleitung (102) (102) ist schwenkbar an einer außermittigen Welle angebracht, so dass sie eine Drehung zwischen einer vollständig geschlossenen und einer vollständig geöffneten Position ausführen kann. Ein Vorspannelement belastet die Ventilklappe in Richtung der vollständig geschlossenen Position vor. Die Ventilklappe ist auf eine Art und Weise geformt, welche die Verwendung der Innenfläche der Abgasleitung (102) (102), um Anschläge in der vollständig geschlossenen und der vollständig geöffneten Position zu definieren, ermöglicht. Die Form der Ventilklappe ermöglicht in Verbindung mit der Anordnung des Vorspannelements, dass die Klappe in der vollständig geöffneten Position im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Leitung liegt, was einen minimalen Gegendruck in der Leitung gewährleistet. Die Ventilanordnung findet eine besonders vorteilhafte Anwendung im Inneren eines Umgehungs-Durchgangsrohres einer Schalldämpferanordnung.
