DE19811192A1 - Verfahren zur Herstellung eines Absorptions-Schalldämpfers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Absorptions-Schalldämpfers für Kraftfahrzeuge mit einem im Schalldämpferkörper angeordneten Schalldämpfungsmaterial, so­ wie ein hiernach gefertigter Absorptions-Schalldämpfer in Halbschalen- oder Wickelbauweise selbst, wobei in einen Hohl­ raum des Schalldämpferkörpers Schalldämpfungsmaterial in Form von Glaswolle als expandiertes endloses Glasfaservor­ gespinst eingebracht wird.

Bekanntermaßen besitzen Absorptions-Schalldämpfer Ringspalte und/oder Kammern, in welchen das Schalldämpfungsmaterial, insbesondere Glaswolle, angeordnet ist. Das Schalldämpfungs­ material wird um das Halbzeug einer Innenschale bzw. um ein Innenrohr angebracht, bevor die Außenschale endmontiert und mit der Innenschale bzw. dem Innenrohr fest, z. B. über einen Falz oder eine Verschweißung, verbunden wird. Die Anordnung des inkompakten flexiblen Schalldämpfungsmaterials an den hierfür vorgesehenen Stellen bzw. in den hierfür vorgese­ henen Kammern eines Schalldämpfers und der anschließende Zusammenbau des Schalldämpferkörpers sind vergleichsweise mühevoll und kostenaufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines Absorptions-Schalldämpfers mit Hilfe ein­ facher Mittel zur Verfügung zu stellen und entsprechend ei­ nen Schalldämpfer auf einfache Weise zu schaffen.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren der im Anspruch 1 angegebenen Art.

Vorteilhaft weitergebildet wird dieses Verfahren durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 8.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefertigter Absorp­ tions-Schalldämpfer kennzeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 9.

Der Schalldämpfer ist vorteilhaft weitergebildet durch die Merkmale der Ansprüche 10 bis 15.

Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Absorptions-Schalldämpfers ist, daß das Schalldämpfungsmate­ rial, nämlich Glaswolle, in den komplett vorgefertigten und komplett zusammengesetzten Schalldämpferkörper, nämlich in das Endzeug, nachträglich von außen eingebracht wird.

Zwar ist es aus EP 091 413 B2 bekannt, einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art zu fertigen, bei welchem Glaswol­ le als expandiertes endloses Glasfaservorgespinst in den Schalldämpferkörper eingebracht wird. Die Einbringung der Glaswolle erfolgt aber nicht in das Endzeug eines komplett vorgefertigten, zusammengesetzten Schalldämpferkörpers, son­ dern über ein voll geöffnete Stirnseite des Schalldämpfers oder durch einen Umfangsspalt eines nur teilweise zusammenge­ setzten Schalldämpferkörpers. Ist die Glaswolle eingefüllt, wird die Stirnwand des Schalldämpfers eingesetzt oder das koaxiale Schallkörperinnenteil komplett in das Schallkörper­ außenteil eingeschoben, um die Stirnseite bzw. den Umfangs­ spalt zu schließen. Das nachträgliche Einschieben des Schall­ körperinnenteils in das Außenteil ist vergleichsweise auf­ wendig und nicht unkompliziert. Durch die eingepackte Glas­ wolle können Montagebehinderungen bzw. Verklemmungen auf­ treten.

Demgegenüber ist bei der Erfindung durch die vorgefertigte Komplettbauweise des Schalldämpferkörpers der mit Glaswolle zu füllende Innenraum exakt vorgegeben und kann bis in den letzten Winkel mit Glaswolle bepackt werden, ohne daß ein Behindern bzw. Verklemmen wie bei vorgenanntem Stand der Technik auftritt, da keine Endmontage des Schalldämpferkör­ pers nach einem Befüllen mehr erfolgen muß.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die Glaswolle mittels zumindest eines starren Einfüllrohres oder eines fle­ xiblen Einfüllschlauches über eine oder mehrere im Schall­ dämpferkörper ausgebildete Einfüllöffnungen einzubringen, wobei die Einfüllöffnungen an verschiedener Stelle je nach Konstruktionstyp des Schalldämpfers vorgesehen sein können, nämlich am Außenmantel bzw. an der Außenhaut, und/oder an der Innenschale bzw. am Innenrohr, und zwar an radialer (Mantel-)Stelle und/oder an axialer stirnseitiger Stelle beim Außenmantel und/oder beim Innenrohr bzw. bei der Innen­ schale. Dadurch können auch kompliziertere Hohlräume ein­ fach, schnell und insbesondere mit gleicher Dichte mit Glas­ wolle bis in den letzten Winkel bepackt werden. Die (klei­ nen) Einfüllöffnungen können, nach einem Herausziehen des Einfüllrohres bzw. Einfüllschlauches, problemlos wieder geschlossen werden.

Die Glaswolle wird vorzugsweise unter Druck durch das Ein­ füllrohr bzw. den Einfüllschlauch in den Schalldämpferkörper eingepreßt und/ oder durch ein Vakuum im Innern des Schall­ dämpferkörpers angesaugt.

Die Einfüllöffnungen werden zweckmäßigerweise vor oder nach einem Zusammensetzen eines Schalldämpferkörpers ausgebildet und nach einem Einbringen des Schalldämpfungsmaterials wie­ der geschlossen.

Insbesondere wird die Außenhaut bzw. die Außenschale des Schalldämpferkörpers für eine Ausbildung der Einfüllöffnung eingeschnitten, und es wird der eingeschnittene Abschnitt verformt, so daß ein Einfüllspalt entsteht. Nach einem Ein­ bringen der Glaswolle wird der verformte eingeschnittene Ab­ schnitt wieder zurückgeformt und mit dem Rest der Außenhaut oder Außenschale gegebenenfalls verschweißt.

Insbesondere kann ein Spalt zwischen einem Innenrohr und ei­ ner endseitig teilweise auf dem Umfang ausgebauchten Außen­ haut oder Außenschale eines Schalldämpferkörpers nach einem Einbringen des Schalldämpfungsmaterials wieder zugedrückt und gegebenenfalls verschweißt werden.

Auch kann ein endseitig teilweise auf dem Umfang nach innen verformtes Innenrohr nach einem Einbringen der Glaswolle wieder in die ursprüngliche, vorzugsweise runde Form zurück­ geformt werden.

Insbesondere kann nach einem Einbringen der Glaswolle in den Schalldämpferkörper ein Loch oder eine Mantelperforation in der Innenschale bzw. im Innenrohr durch Einschieben eines Zwischenrohrs in die Innenschale bzw. in das Innenrohr wie­ der verschlossen werden. Das oder die Löcher sind Druckaus­ gleichsöffnungen, welche bei einem Einfüllen der Glaswolle den Druckausgleich besorgen. Eventuell können die Löcher auch zum Befüllen des Innenraums mit Glaswolle verwendet werden.

Bei einem erfindungsgemäß gefertigten Absorptions-Schall­ dämpfer in Halbschalen- oder Wickelbauweise ist also im komplett vorgefertigten und komplett zusammengesetzten Schalldämpferkörper nachträglich von außen eingebrachtes Schalldämpfungsmaterial in Form von Glaswolle vorgesehen.

Die Außenhaut oder Außenschale weist zumindest eine Einfüll­ öffnung auf, durch welche die Glaswolle eingebracht wird und welche nach einem Einbringen der Glaswolle verschlossen wird.

Die Einfüllöffnung eines nachträglich mit Glaswolle versehe­ nen Schalldämpferkörpers kann einen verschweißten Verschluß in Form eines angeschweißten Stopfens oder alternativ einen vernieteten Verschluß aufweisen.

Der mit Glaswolle versehene Schalldämpferkörper kann eine angepreßte Außenschale bzw. eine zumindest teilweise zusam­ mengedrückte Außenschale aufweisen, welche gegebenenfalls noch verschweißt ist.

Eine stirnseitig verformte Innenschale bzw. ein stirnseitig verformtes Innenrohr eines mit Glaswolle versehenen Schall­ dämpferkörpers wird zweckmäßigerweise zurückgeformt, vorzugs­ weise mit Hilfe eines Dorns.

Die Innenschale bzw. das Innenrohr des Schalldämpferkörpers besitzt zweckmäßigerweise ein Loch oder eine Mantelperfora­ tion für einen Druckausgleich beim Einfüllen der Glaswolle, welche nach einem Einbringen der Glaswolle durch ein einge­ schobenes Zwischenrohr verschlossen ist. Das Loch oder die Mantelperforation kann auch zum Einbringen der Glaswolle in das Innere des Schalldämpfers verwendet werden.

Es wird also erfindungsgemäß Glaswolle in einen Schalldämp­ ferkörper nach dem Falzen und Schweißen von außen über ein oder mehrere Löcher mittels einer Sonde bzw. eines Einfüll­ schlauchs oder -rohrs eingebracht. Anschließend werden die Löcher verschlossen. Ein derartiges Herstellungsverfahren spart Fertigungszeit und Montagezeit gegenüber den eingangs genannten bekannten Verfahren, woraus sich Wettbewerbsvor­ teile ergeben. Durch die Glaswolle als Füllmittel ergibt sich eine gute Umweltverträglichkeit (besser als bei Verwen­ dung von Basaltwolle).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be­ schrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Einfüllöffnung in einer Außenschale eines Schalldämpfers in Halbschalenbauweise mit einem verschweißten Verschluß in Form eines angeschweiß­ ten Stopfens,

Fig. 2 eine Einfüllöffnung wie in Fig. 1 mit einem ver­ nieteten Verschluß,

Fig. 3 eine dritte Einfüllöffnung in Form eines aufgebo­ genen Einschnitts in der Außenschale des Schall­ dämpferkörpers,

Fig. 4 einen Schalldämpferkörper in einem Querschnitt mit Ausbildung eines Einfüllkanals bzw. Spalts im Be­ reich der Außenschale,

Fig. 5 den Schalldämpferkörper nach Fig. 4 in einem Quer­ schnitt, links, längs A-A des Längsteilschnitts, rechts, mit Ausbildung eines Einfüllkanals bzw. Spalts im Bereich der Innenschale bzw. des Innen­ rohrs durch Verformung des Innenrohrs,

Fig. 6 einen Axialteilschnitt durch einen Schalldämpfer­ körper in anderer Ausführungsvariante,

Fig. 7 einen Schalldämpfer in Schalenbauweise in aufgebro­ chener Seitenansicht mit Darstellung zweier Einfüll­ rohre,

Fig. 8 den Schalldämpfer nach Fig. 7 in einem schematischen Querschnitt im Bereich der Einfüllrohre,

Fig. 9 einen Schalldämpfer in Wickelbauweise in einem schematischen Längsquerschnitt mit Darstellung zweier Einfüllrohre, und

Fig. 10 den Schalldämpfer nach Fig. 9 in einer Stirnansicht.

Gemäß den Fig. 1 bis 8 umfaßt ein Absorptions-Schall­ dämpfer einen Schalldämpferkörper 1 in Schalenbauweise. Insbesondere besitzt der Schalldämpfer zwei äußere Halb­ schalen 4 und ein geschlossenes Innenrohr 5.

Zwischen den beiden Außenschalen 4 und dem Innenrohr 5 be­ findet sich an einer hier nicht näher interessierenden Stel­ le eine Absorptionskammer mit Schalldämpfungsmaterial in Form von Glaswolle 2.

Die Glaswolle 2 wird in den komplett vorgefertigten und end­ montierten Schalldämpferkörper 1 nachträglich von außen ein­ gebracht, und zwar mittels einer Sonde bzw. eines starren Einfüllrohres 15 oder eines flexiblen Einfüllschlauches mit oder ohne endseitig befestigter Düse. Das Einfüllrohr 15 wird für ein Befüllen des Hohlraums 13 in eine zuvor ausge­ bildete Einfüllöffnung 3 des Schalldämpfungskörpers 1 ein­ geführt und anschließend endloses Glasfasermaterial unter Druck aus einem Vorratsbehälter bzw. von einer Glaswollspule in das Schalldämpferinnere eingepackt, und zwar unter Expan­ sion und Verwirrung der Glasfasern zu einem sogenannten Glasfasergespinst, dergestalt, daß der gesamte zu füllende Hohlraum 13 bis in den letzten Winkel praktisch mit gleicher Dichte befüllt wird. Nach einem Einbringen der Glaswolle wird das Einfüllrohr 15 aus der Einfüllöffnung herausgezogen und die Einfüllöffnung wieder verschlossen.

Der in den Fig. 4 bis 6 teilweise dargestellte Schalldämp­ fer besitzt also einen komplett vorgefertigten Schalldämpfer­ körper 1 in Form eines Innenrohrs 5, welches von den beiden äußeren Halbschalen 4 umgeben ist, wobei Innenrohr 5 und Außenschalen 4 durch einen Falz 12 im Bereich der Außenscha­ len 4 fest miteinander verbunden sind. In einem Axialmittel­ bereich zwischen dem Innenrohr 5 und den Außenschalen 4 be­ findet sich ein mit Glaswolle 2 aufzufüllender Hohlraum 13.

Die Einfüllöffnung 3 kann unterschiedlich ausgebildet sein.

Zum einen kann die Einfüllöffnung 3 ein in der Außenschale 4 ausgebildete Bohrung sein, welche nach einem Einbringen der Glaswolle wieder verschlossen wird, z. B. durch einen ge­ schweißten Verschluß 10 in Form eines an der Außenschale 4 angeschweißten Stopfens, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, oder durch einen vernieteten Verschluß 11, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Die Einfüllöffnung kann auch durch einen U-förmigen Ein­ schnitt in der Außenschale 4 hergestellt werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Nach einem Einschneiden wird der einge­ schnittene Abschnitt 6 verformt bzw. aufgebogen, um letzt­ lich die Einfüllöffnung 3 auszubilden. Nach einem Einbringen der Glaswolle 2 wird der aufgebogene Abschnitt 6 wieder zu­ rückgeformt und verschweißt.

Weiter kann die Einfüllöffnung 3 durch eine Verformung der Außenschalen 4 im Bereich eines Axialendes der Außenschalen 4 ausgebildet sein, so daß ein Spalt 7 bzw. ein Einfüllkanal gemäß Fig. 4 entsteht, durch welchen Glaswolle 2 in das Schalldämpferinnere eingebracht werden kann. Nach einem Ein­ bringen der Glaswolle wird die Verformung der beiden Außen­ schalen 4 wieder zurückgeformt, und zwar durch Zusammendrüc­ ken der beiden Außenschalen im dortigen Bereich, so daß der Spalt 7 bzw. der Einfüllkanal wieder geschlossen wird. Gege­ benenfalls wird der zusammengebogene Bereich der beiden Halb­ schalen noch punkt- oder nahtverschweißt, um eine einwand­ freie Dichtigkeit und Festigkeit des Schalldämpfers herzu­ stellen.

Nicht nur die Außenschale 4, auch die Innenschale bzw. das Innenrohr 5 kann alternativ radial nach innen in einem Axial­ endabschnitt der Außenschalen 5 verformt werden, um die Ein­ füllöffnung 3 auszubilden. Nach einem Einfüllen der Glaswol­ le wird das verformte Innenrohr 5 wieder exakt rund aufgebo­ gen, um die Einfüllöffnung am Axialende der Außenschalen 4 wieder zu schließen.

Schließlich kann auch die Innenschale bzw. das Innenrohr 5 mantelseitig ein Loch 3 bzw. 8 oder eine Perforation aufwei­ sen, welche zum Befüllen des Hohlraums 13 mit Glaswolle 2 verwendet werden kann. Das Loch oder die Mantelperforation wird nach einem Befüllen wieder geschlossen, indem ein Zwi­ schenrohr 9 koaxial in das Innenrohr 5 dicht anliegend ein­ geschoben und axial fixiert wird. Letztgenanntes Loch 8 kann auch als Druckausgleichsbohrung bei einem Einfüllen von ei­ ner anderen Einfüllöffnung aus verwendet werden.

Es sei bemerkt, daß die Einfüllöffnung 3 an der Außenschale 4 mantelseitig gemäß den Fig. 1, 2 oder 3 oder stirnsei­ tig gemäß Fig. 4 ausgebildet sein kann. Desweiteren kann die Einfüllöffnung 3 an der Innenschale bzw. im Innenrohr 5 mantelseitig gemäß Fig. 6 oder stirnseitig gemäß Fig. 5 gelegen sein.

Durch die Erfindung können trotz Komplettbauweise des Schall­ dämpferkörpers selbst schwer zugängliche innere Hohlräume 13 zufriedenstellend und einfach nachträglich mit Glaswolle bepackt werden.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Schalenschalldämpfer gezeigt, welcher derartige Hohlräume 13 besitzt, die gleichzeitig oder nacheinander durch zwei bzw. ein Einfüllrohr 15 stirn­ seitig und mantelseitig befüllt werden können.

Es sei herausgestellt, daß ein einziger Hohlraum 13 gleich­ zeitig oder nacheinander an mehreren Befüllstellen über dort geschaffene Einfüllöffnungen befüllt werden kann. So ist in jedem Fall sichergestellt, daß jeder Winkel des Hohlraums anstandslos befüllt wird.

In den Fig. 9 und 10 ist ein Wickelschalldämpfer gezeigt, der ebenfalls mehrere (hier stirnseitige) Einfüllöffnungen besitzt, durch welche über Einfüllrohre 15 ein Befüllen bzw. Bepacken von Hohlräumen 13 möglich ist.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Absorptions-Schalldämp­ fers für Kraftfahrzeuge mit einem in einem Hohlraum (13) des Schalldämpferkörpers (1) angeordneten Schalldämp­ fungsmaterial in Form von Glaswolle (2), welche als expandiertes endloses Glasfaservorgespinst in den Hohl­ raum (13) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpferkörper (1) komplett vorgefertigt und zusammengesetzt wird, und daß die Glaswolle (2) in den vorgefertigten, zusammengesetzten Schalldämpferkör­ per (1) nachträglich von außen eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaswolle (2) mittels zumindest eines starren Einfüllrohres (15) oder eines flexiblen Einfüllschlau­ ches über eine oder mehrere im Schalldämpferkörper (1) ausgebildete Einfüllöffnungen (3) eingebracht wird, wo­ bei das Einfüllrohr (15) oder der Einfüllschlauch nach einem Einbringen der Glaswolle (2) aus der Einfüllöff­ nung wieder entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaswolle (2) unter Druck durch das Einfüllrohr (15) oder den Einfüllschlauch in den Hohlraum (13) des Schalldämpferkörpers (1) eingepreßt und/oder durch ein Vakuum im Innern des Schalldämpferkörpers angesaugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnungen (3) vor oder nach einem Zusam­ mensetzen eines Schalldämpferkörpers (1) ausgebildet und nach einem Einbringen der Glaswolle (2) geschlossen wer­ den.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut oder Außenschale (4) des Schalldämpfer­ körpers (1) für eine Ausbildung der Einfüllöffnung (3) eingeschnitten, und daß der eingeschnittene Abschnitt (6) verformt und nach einem Einbringen der Glaswolle (2) wieder zurückgeformt und gegebenenfalls verschweißt wird (Fig. 3).

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein stirnseitiger Einfüllspalt (7) zwischen einem Innenrohr (5) und einer endseitig ausgebauchten Außen­ haut bzw. Außenschale (4) eines Schalldämpferkörpers (1) nach einem Einbringen der Glaswolle (2) wieder zuge­ drückt und gegebenenfalls verschweißt wird (Fig. 4).

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein endseitig teilweise auf dem Umfang verformtes Innenrohr (5) nach einem Einbringen der Glaswolle (2) wieder zurückgeformt wird (Fig. 5).

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Einbringen der Glaswolle (2) in den Hohlraum des Schalldämpferkörper (1) ein Loch (8) oder eine Mantelperforation in der Innenschale bzw. im Innen­ rohr (5) durch Einschieben eines Zwischenrohrs (9) in die Innenschale bzw. in das Innenrohr (5) wieder ver­ schlossen wird (Fig. 6).

9. Absorptions-Schalldämpfer in Halbschalen- oder Wickel­ bauweise, gefertigt nach einem der Verfahren gemäß An­ spruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im komplett vorgefertigten, zusammengesetzten Schall­ dämpferkörper (1) nachträglich von außen eingebrachte Glaswolle (2) vorgesehen ist.

10. Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut bzw. Außenschale (4) zumindest eine Einfüllöffnung (3) aufweist, durch welche die Glaswolle (2) in den zusammengesetzten, vorgefertigten Schall­ dämpferkörper (1) nachträglich eingebracht worden und welche nach einem Einbringen der Glaswolle verschlossen ist.

11. Schalldämpfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (3) eines nachträglich mit Glas­ wolle (2) versehenen Schalldämpferkörpers (1) einen ver­ schweißten Verschluß (10) in Form eines angeschweißten Stopfens aufweist (Fig. 1).

12. Schalldämpfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (3) eines nachträglich mit Glas­ wolle (2) versehenen Schalldämpferkörpers (1) einen vernieteten Verschluß (11) aufweist (Fig. 2).

13. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Glaswolle (2) versehene Schalldämpferkörper (1) eine angepreßte Außenschale (4) bzw. zumindest teil­ weise zusammengedrückte Außenschale aufweist, welche gegebenenfalls noch verschweißt ist (Fig. 4).

14. Schalldämpfer nach einem der, Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine stirnseitig auf dem Umfang zumindest teilweise verformte Innenschale bzw. ein verformtes Innenrohr (5) eines mit Glaswolle (2) versehenen Schalldämpferkörpers (1) zurückgeformt ist (Fig. 5).

15. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschale bzw. das Innenrohr (5) des Schall­ dämpferkörpers (1) ein Loch (8) oder eine Mantelperfora­ tion aufweist, welche nach einem Einbringen der Glaswol­ le (2) durch ein eingeschobenes Zwischenrohr (9) ver­ schlossen ist (Fig. 6).