DE202005007847U1

DE202005007847U1 - Device for releasing and shutting off an exhaust pipe

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Publication number: DE202005007847U1
Application number: DE200520007847
Authority: DE
Original assignee: Ricardo Deutschland GmbH
Current assignee: Ricardo Deutschland GmbH
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2015-05-14
Also published as: EP1722077A2; EP1722077A3

Abstract

Vorrichtung zum Freigeben und Absperren einer Abgasleitung, mit einem im wesentlichen in Strömungsrichtung der Abgase innerhalb der Abgasleitung zwischen einer die Abgasleitung freigebenden Offenstellung und einer die Abgasleitung absperrenden Geschlossenstellung verstellbaren Absperrelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (3) durch eine entgegen der Strömungsrichtung der Abgase innerhalb der Abgasleitung (2) unmittelbar auf das Absperrelement (3) wirkende Druckfeder (8) in der Geschlossenstellung gehalten ist, wobei die Druckfeder (8) so ausgelegt ist, dass sie bei Überschreiten eines bestimmten Abgasdrucks in der Abgasleitung (2) eine Bewegung des Absperrelements (3) in Richtung der Offenstellung erlaubt, und wobei die Druckfeder (8) in einem Gehäuse (6) angeordnet ist.contraption for releasing and shutting off an exhaust pipe, with a substantially in the flow direction the exhaust gases within the exhaust pipe between the exhaust pipe releasing open position and shut off the exhaust pipe Closed position adjustable shut-off element, characterized that the shut-off element (3) by an opposite to the flow direction the exhaust gases within the exhaust pipe (2) directly on the shut-off (3) acting compression spring (8) held in the closed position is, wherein the compression spring (8) is designed so that they are exceeded a certain exhaust pressure in the exhaust pipe (2) movement the shut-off element (3) in the direction of the open position allowed, and wherein the compression spring (8) is arranged in a housing (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Freigeben und Absperren einer Abgasleitung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Schalldämpfer sowie eine Abgasanlage.The The invention relates to a device for releasing and shutting off an exhaust pipe according to the closer defined in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a silencer as well an exhaust system.

Meist werden solche Absperrvorrichtungen bei leistungsstarken Kraftfahrzeugen eingesetzt, um die Akustik im niedrigen Drehzahlbereich zu verbessern und den Abgasgegendruck im höheren Drehzahlbereich zu reduzieren.Most of time Such shut-off devices are used in powerful motor vehicles used to improve the acoustics in the low speed range and the exhaust back pressure in the higher Reduce speed range.

Ein Schalldämpfer mit einer derartigen Vorrichtung ist aus der DE 199 47 938 A1 bekannt. Dabei ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, welche ein die Abgas leitung freigebendes oder absperrendes Verschlusselement entsprechend dem Strömungsimpuls innerhalb eines Zuströmkanals steuert.A silencer with such a device is from the DE 199 47 938 A1 known. In this case, an actuating device is provided which controls the exhaust line releasing or shut-off closure element according to the flow pulse within an inflow channel.

Bei dem in der US 6,499,562 B1 beschriebenen Schalldämpfer ist in einem Strömungskanal eine Drosselklappe angeordnet, welche ebenfalls von einem durch den Strömungsimpuls gesteuerten Betätigungselement beaufschlagt ist.In the in the US Pat. No. 6,499,562 B1 described silencer a throttle valve is arranged in a flow channel, which is also acted upon by a controlled by the flow pulse actuator.

Der Aufbau dieser beiden bekannten Vorrichtungen ist jedoch verhältnismäßig aufwändig und damit sehr anfällig für Fehlfunktionen. Des weiteren können die hohen Temperaturen innerhalb der Abgasleitung sehr schnell zu einem Versagen der einzelnen Bauteile, insbesondere der als Rückstelleinrichtung eingesetzten Feder führen.Of the However, the structure of these two known devices is relatively complicated and thus very vulnerable for malfunctions. Furthermore, you can the high temperatures within the flue too fast a failure of the individual components, in particular as a restoring device lead inserted spring.

In der DE 101 28 949 A1 ist eine Abgasklappe zum Verschließen eines Abgaskanals beschrieben, bei welcher eine die Öffnung der Abgasleitung verschließende bzw. freigebende Verschlussplatte mittels einer Schenkelfeder in ihre Geschlossenstellung gedrückt wird.In the DE 101 28 949 A1 an exhaust flap for closing an exhaust gas passage is described, in which a closure opening closing or releasing the opening of the exhaust pipe is pressed by means of a leg spring in its closed position.

Problematisch hierbei ist jedoch unter anderem, dass sich bei nur teilweise geöffneter Verschlussplatte eine erhebliche Umlenkung der Abgasströmung ergibt, was zu einer unerwünschten Erhöhung des Abgasgegendrucks führt.Problematic However, among other things, that is only partially open Closure plate results in a significant deflection of the exhaust gas flow, what an undesirable increase the exhaust back pressure leads.

Die DE 195 03 322 C2 beschreibt einen Schalldämpfer, bei welchem ein zur Absperrung einer Abgasleitung dienendes Schließelement mittels einer Überdruckdose gesteuert wird.The DE 195 03 322 C2 describes a silencer in which a serving to shut off an exhaust pipe closing element is controlled by means of a pressure box.

Bei solchen gesteuerten Absperrvorrichtungen, die teilweise auch über Elektromotoren und dergleichen angesteuert werden, besteht das prinzipielle Problem in dem hohen Aufwand, der meist zu solch hohen Kosten führt, dass ein Serieneinsatz solcher Vorrichtungen häufig nicht in Frage kommt.at such controlled shut-off devices, some of them also via electric motors and the like are driven, there is the principal problem in the high expense, which usually leads to such high costs, that a series use of such devices is often out of the question.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Freigeben und Absperrein einer Abgasleitung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine Möglichkeit zur Beeinflussung des Abgasmündungsgeräuschs einer Abgasleitung bietet, in der Lage ist, bei höheren Drehzahlen für einen geringeren Abgasgegendruck zu sorgen und auch bei hohen Temperaturen zuverlässig arbeitet.It It is therefore an object of the present invention to provide a device for To release and shut off an exhaust pipe to create with simple means one way for influencing the exhaust gas outlet noise of a Exhaust pipe offers, is able to at higher speeds for a lower exhaust back pressure and at high temperatures reliable is working.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Absperrelement allein durch den in der Abgasleitung herrschenden Abgasdruck gesteuert wird, um die Abgasleitung freizugeben oder abzusperren, kann in niedrigen Drehzahl bereichen auf eine verbesserte Akustik ausgelegt werden, wohingegen im höheren Drehzahlbereich aufgrund des Freigebens der Abgasleitung durch das Absperrelement der Abgasgegendruck im Vergleich zu konventionellen Lösungen sinkt.The device according to the invention, the shut-off solely by the ruling in the exhaust pipe Exhaust pressure is controlled to release the exhaust pipe or Shut off at low RPM ranges for improved acoustics whereas in the higher RPM range due to releasing the exhaust pipe through the shut-off element of the exhaust back pressure compared to conventional solutions decreases.

Vorteilhafterweise sind zur Ansteuerung des Absperrelements keine zusätzlichen Bauteile und kein Steuerungsaufwand erforderlich, was sowohl den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch den Aufwand zum Betrieb derselben erheblich vereinfacht. Auch auf zusätzliche Ansteuerleitungen, wie z.B. Unterdruckleitungen oder dergleichen, kann verzichtet werden. Insgesamt ergibt sich eine sehr einfach aufgebaute, passiv arbeitende Vorrichtung, die für einen Serieneinsatz sehr gut geeignet ist, wozu unter anderem auch die kostengünstige und unanfällige Druckfeder beiträgt.advantageously, are to control the shut-off no additional Components and no control effort required, which both the Structure of the device according to the invention as well as the effort to operate them greatly simplified. Also on additional Drive lines, such as Vacuum lines or the like, can be dispensed with. Overall, this results in a very simple constructed, passive working device, which is very suitable for mass production is well suited, including, inter alia, the cost-effective and unreliable compression spring contributes.

Im Gegensatz zu aktiven bzw. gesteuerten Vorrichtungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht von außen manipulierbar, sodass keine unerwünschten Eingriffe in das Gesamtsystem möglich sind.in the Contrary to active or controlled devices, the device according to the invention is not from the outside manipulable, so no unwanted interference with the overall system possible are.

Dadurch, dass der Abgasdruck das Absperrelement gegen die Kraft der Druckfeder öffnet, wird ein schlagartiges Freigeben der Abgasleitung verhindert, wodurch sich die akustischen Eigenschaften der gesamten Abgasleitung nicht abrupt ändern. Vielmehr ergibt sich ein sanfter Übergang zwischen den beiden Stellungen des Absperrelements, wobei auch Zwischenpositionen desselben möglich sind.Thereby, that the exhaust pressure opens the shut-off against the force of the compression spring is prevents a sudden release of the exhaust pipe, thereby the acoustic properties of the entire exhaust pipe are not change abruptly. Much more there is a smooth transition between the two positions of the shut-off element, being also intermediate positions same possible are.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in ihrem kompakten Aufbau, wodurch auch die Abgasanlage oder der Schalldämpfer, in dem die Vorrichtung eingebaut sein kann, ein geringeres Volumen und somit eine geringere Masse aufweisen kann. Die Vorrichtung lässt sich außerdem sehr einfach in verschiedene Abgassysteme integrieren. In diesem Zusammenhang lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei allen anderen Anwendungen einsetzen, für die bekannte Abgasklappen geeignet sind, wie zum Beispiel zum thermischen Schutz bzw. zur Temperaturreglung von Abgaskomponenten.Another advantage of the device according to the invention is its compact design, whereby the exhaust system or the silencer in which the device can be installed, a lower volume and thus may have a lower mass. The device can also be very easily integrated into various exhaust systems. In this context, the device according to the invention can also be used in all others Use applications for which known exhaust valves are suitable, such as for thermal protection or temperature control of exhaust gas components.

Erfindungsgemäß ist die das Absperrelement in seine Geschlossenstellung bringende Druckfeder in einem Gehäuse angeordnet, so dass eine sehr hohe Temperaturfestigkeit derselben gegeben ist, was eine Unterbringung der Vorrichtung innerhalb der Abgasleitung erst ermöglicht. Die Druckfeder ist in dem Gehäuse also sowohl thermisch isoliert als auch vor eventuellen Fremdkörpern geschützt. Auf diese Weise kann über den gesamten Temperaturbereich eine annähernd lineare Federkonstante erreicht werden, was zu einer gleichmäßigen Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt.According to the invention the shut-off in its closed position bringing compression spring in a housing arranged so that a very high temperature resistance of the same given what a housing of the device within the Exhaust pipe only possible. The compression spring is in the housing So both thermally insulated and protected against any foreign bodies. To this Way can over the entire temperature range an approximately linear spring constant be achieved, resulting in a uniform operation of the device according to the invention leads.

Eine sehr gute Führung der Druckfeder bei einer gleichzeitig unmittelbaren Beaufschlagung des Absperrelements durch die Druckfeder ergibt sich, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Absperrelement eine Verbindungsstange aufweist, wobei die Druckfeder in einer Aufnahme der Verbindungsstange aufgenommen ist.A very good leadership the compression spring at a simultaneous immediate admission the Absperrelements by the compression spring results when in one advantageous development of the invention, the shut-off a Connecting rod, wherein the compression spring in a receptacle the connecting rod is added.

In diesem Zusammenhang kann außerdem vorgesehen sein, dass die Verbindungsstange in einem Axiallager in Wirkrichtung der Druckfeder verschieblich gelagert ist. Hierdurch ergibt sich eine definierte Führung des Absperrelements in axialer Richtung, wodurch die Genauigkeit des Öffnens und Schließens der Abgasleitung durch das Absperrelement erheblich verbessert wird.In this relationship may also be provided be that the connecting rod in a thrust bearing in the direction of action the compression spring is displaceably mounted. This results a defined leadership the shutoff element in the axial direction, reducing the accuracy of opening and closing the exhaust pipe is considerably improved by the shut-off.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass innerhalb des die Druckfeder aufnehmenden Gehäuses ein Isoliermaterial angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Isoliermaterials innerhalb des Gehäuses wird eine unmittelbare Übertragung der teilweise sehr hohen Abgastemperaturen auf die Druckfeder vermieden und es ist auf diese Weise möglich, bei Volllast auftretende Temperaturspitzen abzufangen. Dadurch arbeitet die Druckfeder über einen sehr großen Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine äußerst zuverlässig.Of further it can be provided that within the compression spring receiving housing an insulating material is arranged. By using an insulating material inside the case becomes an immediate transfer the sometimes very high exhaust gas temperatures avoided on the compression spring and it is possible in this way, at Full load to catch occurring temperature peaks. This works the compression spring over a very big one Working range of the internal combustion engine extremely reliable.

Ein Schalldämpfer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 8 angegeben.One silencer with a device according to the invention is specified in claim 8.

Durch den Einbau der Vorrichtung in einen Schalldämpfer lassen sich einzelne Kammern innerhalb desselben auf unterschiedliche Weise ansteuern, so dass die oben beschriebene akustische Beeinflussung des Abgasgeräusches in einfacher Weise in den Schalldämpfer integriert werden kann. Hierbei ist vorteilhafterweise keine komplizierte Form des Schalldämpfers notwendig.By the installation of the device in a muffler can be individual Control chambers within it in different ways, so that the above-described acoustic influence of the exhaust noise in easy way into the muffler can be integrated. This is advantageously no complicated Shape of the muffler necessary.

In Anspruch 10 ist eine Abgasanlage mit einer Hauptgasführungsleitung und einer Bypassleitung sowie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.In Claim 10 is an exhaust system with a main gas supply line and a bypass line and a device according to the invention specified.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the remaining subclaims. Below are exemplary embodiments of the invention shown in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Absperrelement in der Geschlossenstellung; 1 a first embodiment of the device according to the invention with the shut-off in the closed position;

2 die Vorrichtung aus 1 mit dem Absperrelement in einer teilweise geöffneten Stellung; 2 the device off 1 with the shut-off in a partially open position;

3 die Vorrichtung aus 1 mit dem Absperrelement in der Offenstellung; 3 the device off 1 with the shut-off in the open position;

4 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung mit dem Absperrelement in der Stellung gemäß 2; 4 a second embodiment of the device with the shut-off in the position according to 2 ;

5 eine Abgasanlage mit einer darin eingebauten Vorrichtung gemäß den 1 bis 4; 5 an exhaust system with a built-in device according to the 1 to 4 ;

6 eine erste Ausführungsform eines Schalldämpfers mit einer darin eingebauten Vorrichtung gemäß den 1 bis 4; 6 a first embodiment of a muffler with a built-in device according to the 1 to 4 ;

7 eine zweite Ausführungsform eines Schalldämpfers mit einer darin eingebauten Vorrichtung gemäß den 1 bis 4; und 7 a second embodiment of a muffler with a built-in device according to the 1 to 4 ; and

8 eine dritte Ausführungsform eines Schalldämpfers mit einer darin eingebauten Vorrichtung gemäß den 1 bis 4. 8th a third embodiment of a muffler with a built-in device according to the 1 to 4 ,

1 zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Vorrichtung zum wahlweisen Freigeben oder Absperren einer Abgasleitung 2, welche von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ausgeht. Die Strömungsrichtung der Ab gase innerhalb der Abgasleitung 2 ist mit dem Pfeil "X" bezeichnet. 1 shows a reference in its entirety 1 designated device for selectively enabling or shutting off an exhaust pipe 2 , which emanates from an internal combustion engine, not shown, of a motor vehicle. The flow direction of the gases from within the exhaust pipe 2 is indicated by the arrow "X".

Die Vorrichtung 1 weist ein Absperrelement 3 auf, welches innerhalb der Abgasleitung 2 angeordnet ist und in Strömungsrichtung X der Abgase, also in axialer Richtung, zwischen einer in 1 dargestellten Geschlossenstellung, in der die Abgasleitung 2 abgesperrt ist, und einer in 3 dargestellten Offenstellung, in der die Abgasleitung 2 freigegeben ist, verstellt werden kann. Das Absperrelement 3 weist ein nachfolgend als Absperrteller 4 bezeichnetes Absperrglied auf, welches in seiner Geschlossenstellung an einem Durchmesserübergang der Abgasleitung 2 anliegt und so ein Durchströmen derselben verhindert. Das Absperrelement 3 weist des weiteren eine an dem Absperrteller 4 angebrachte bzw. einteilig mit demselben ausgeführte Verbindungsstange 5 auf, welche sich in ein Gehäuse 6 der Vorrichtung 1 erstreckt und an ihrem dem Absperrteller 4 gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme 7 aufweist, in welcher eine Druckfeder 8 aufgenommen ist, die über die Verbindungsstange 5 auf den Absperrteller 4 wirkt. Sowohl der Absperrteller 4 als auch die Verbindungsstange 5 bestehen im vorliegenden Fall vorzugsweise aus Edelstahl, wodurch sie besonders korrosionsbeständig sind und eine geringere Tendenz aufweisen, mit der Abgasleitung 2 zu verkleben.The device 1 has a shut-off element 3 on which within the exhaust pipe 2 is arranged and in the flow direction X of the exhaust gases, ie in the axial direction, between a in 1 illustrated closed position in which the exhaust pipe 2 is locked, and one in 3 illustrated open position, in which the exhaust pipe 2 is released, can be adjusted. The shut-off element 3 has a following as a shut-off plate 4 designated shut-off on which, in its closed position at a diameter transition of the Abgaslei tung 2 is applied and thus prevents a flow through the same. The shut-off element 3 further includes one on the shut-off plate 4 mounted or integrally with the same executed connecting rod 5 which is in a housing 6 the device 1 extends and at her the Absperreller 4 opposite end a shot 7 has, in which a compression spring 8th is taken over the connecting rod 5 on the shut-off plate 4 acts. Both the locking plate 4 as well as the connecting rod 5 in the present case are preferably made of stainless steel, whereby they are particularly resistant to corrosion and have a lower tendency with the exhaust pipe 2 to stick together.

Die in Form einer Spiralfeder ausgeführte Druckfeder 8 wirkt entgegen der Strömungsrichtung X der Abgase auf das Absperrelement 3, um dieses in der Geschlossenstellung zu halten. Um ein Öffnen des Absperrelements 3 zum Freigeben der Abgasleitung 2 zu ermöglichen, ist die Druckfeder 8 so ausgelegt, dass sie bei Überschreiten eines bestimmten Abgasdrucks in der Abgasleitung 2 eine Bewegung des Absperrelements 3 in Richtung der Offenstellung entgegen der Federkraft erlaubt. Um die Druckfeder 8 vor den teilweise sehr hohen in der Abgasleitung 2 herrschenden Temperaturen zu schützen, ist dieselbe ebenfalls innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet und von einem Isoliermaterial 9, welches vorzugsweise Keramikfasern aufweist oder aus Keramikfasern besteht, umgeben. Zusammen mit dem vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden Gehäuse 6 ergibt sich somit ein sehr wirkungsvoller Schutz der Druckfeder 8 vor überhöhten Temperaturen, so dass deren Wirkung auch bei längeren Volllastfahrten gewährleistet ist.The executed in the form of a coil spring compression spring 8th acts against the flow direction X of the exhaust gases on the shut-off 3 to keep this in the closed position. To open the shutoff element 3 to release the exhaust pipe 2 to enable, is the compression spring 8th designed so that they exceed a certain exhaust pressure in the exhaust pipe 2 a movement of the shut-off element 3 allowed in the direction of the open position against the spring force. To the compression spring 8th in front of the sometimes very high in the exhaust pipe 2 It is also inside the housing to protect it from prevailing temperatures 6 arranged and of an insulating material 9 which preferably comprises ceramic fibers or consists of ceramic fibers surrounded. Together with the preferably made of stainless steel housing 6 thus results in a very effective protection of the compression spring 8th from excessive temperatures, so that their effect is guaranteed even for longer full-load trips.

Innerhalb des Gehäuses 6 befindet sich des weiteren ein Axiallager 10, innerhalb welchem die Verbindungsstange 5 des Absperrelementes 3 in Wirkrichtung der Druckfeder 8, also in bzw. entgegen der Strömungsrichtung X, verschieblich gelagert ist. Um die Übertragung hoher Temperaturen auf die Verbindungsstange 5 zu verhindern, ist das Axiallager 10 im vorliegenden Fall als Drahtgestrickring ausgebildet. Gegebenenfalls kann das Axiallager 10 des weiteren mit einer Graphiteinlage versehen oder mit einer Kupferpaste überzogen sein, um eine Erhöhung der Reibung zwischen der Verbindungsstange 5 und dem Axiallager 10 oder gar ein Festfressen der Verbindungsstange 5 zu verhindern. Außerhalb des Axiallagers 10 befindet sich ein weiteres Isoliermaterial 11, welches einen zusätzlichen Hitzeschutz für die Verbindungsstange 5 bietet. Die beiden Isoliermaterialien 9 und 11 sind mittels eines Zwischendeckels 12, welcher sich nach außen bis zu der Wandung des Gehäuses 6 erstreckt, voneinander getrennt. In Richtung des Absperrelements 3 ist ein weiterer Abschlussdeckel 13 vorgesehen, welcher das Gehäuse 6 im wesentlichen gasdicht nach außen abschließt. Das Isoliermaterial 11 für das Axiallager 10 ist somit zwischen dem Zwischendeckel 12 und dem Abschlussdeckel 13 angeordnet.Inside the case 6 there is also a thrust bearing 10 inside which the connecting rod 5 of the shut-off element 3 in the direction of action of the compression spring 8th , ie in or against the flow direction X, is displaceably mounted. To transfer high temperatures to the connecting rod 5 to prevent, is the thrust bearing 10 formed in the present case as Drahtgestrickring. Optionally, the thrust bearing 10 further provided with a graphite insert or coated with a copper paste to increase the friction between the connecting rod 5 and the thrust bearing 10 or even seizure of the connecting rod 5 to prevent. Outside the thrust bearing 10 there is another insulating material 11 , which provides additional heat protection for the connecting rod 5 offers. The two insulating materials 9 and 11 are by means of an intermediate cover 12 which extends outwards to the wall of the housing 6 extends, separated from each other. In the direction of the shut-off element 3 is another end cover 13 provided, which the housing 6 essentially completes gas-tight to the outside. The insulating material 11 for the thrust bearing 10 is thus between the intermediate cover 12 and the end cap 13 arranged.

Auf der der Aufnahme 7 gegenüberliegenden Seite ist die Druckfeder 8 in einer weiteren Aufnahme 16 aufgenommen. Die Druckfeder 8 ist also zwischen den Aufnahmen 7 und 16 angeordnet. Um die Wärmeübertragung von der Verbindungsstange 5 auf die Druckfeder 8 noch weiter zu verringern, sind die beiden Aufnahmen 7 und 16 ebenfalls mit jeweiligen Isoliermaterialien 20 und 21, die ebenfalls Keramikfasern aufweisen können, versehen.On the recording 7 opposite side is the compression spring 8th in another recording 16 added. The compression spring 8th is between the shots 7 and 16 arranged. To transfer heat from the connecting rod 5 on the compression spring 8th to further reduce, are the two shots 7 and 16 also with respective insulating materials 20 and 21 , which may also have ceramic fibers provided.

2 zeigt die Vorrichtung 1 in dem Zustand, in dem der Abgasdruck das Absperrelement 3 in Richtung des Gehäuses 6 bewegt und somit die Abgasleitung 2 zumindest teilweise freigegeben hat. Die Abgasleitung 2 in ihrem vollständig geöffneten Zustand zeigt 3. Hierbei kann der Absperrteller 4 des Absperrelements 3 an dem Abschlussdeckel 13 des Gehäuses 6 anschlagen, die Druckfeder 8 kann jedoch auch so ausgelegt sein, dass sie vor diesem Anschlagen des Absperrtellers 4 an dem Abschlussdeckel 13 auf Block fährt. Eine Rückstellung des Absperrelements 3 durch die Druckfeder 8 in Richtung der Geschlossenstellung erfolgt, sobald der Abgasdruck innerhalb der Abgasleitung 2 einen bestimmten Wert unterschreitet, an dem die durch die Druckfeder 8 aufgebrachte Kraft höher ist als die von dem Abgasdruck hervorgerufene Kraft. 2 shows the device 1 in the state in which the exhaust pressure, the shut-off 3 in the direction of the housing 6 moves and thus the exhaust pipe 2 has at least partially released. The exhaust pipe 2 in its fully open state 3 , Here, the Absperreller 4 of the shutoff element 3 on the end cover 13 of the housing 6 strike, the compression spring 8th However, it can also be designed so that they are before this striking the Abschließellers 4 on the end cover 13 drives to block. A provision of the shut-off element 3 through the compression spring 8th in the direction of the closed position, as soon as the exhaust gas pressure within the exhaust pipe 2 falls below a certain value at which by the compression spring 8th applied force is higher than the force caused by the exhaust pressure.

Hierbei erfolgt die Bewegung des Absperrelements 3 sowohl in Richtung seiner Offen- als auch in seiner Geschlossenstellung entsprechend der von dem Abgasdruck aufgebrachten Kraft bzw. entsprechend der Kraft der Druckfeder 8, so dass ruckartige Bewegungen und damit verbundene abrupte Änderungen des Abgasgeräuschs innerhalb der Abgasleitung 2 verhindert werden. Das Absperrelement 3 kann dadurch beliebige Positionen zwischen der Offen- und der Geschlossenstellung einnehmen. In den 2 und 3 ist erkennbar, dass trotz eines relativ geringen Hubs des Absperrelement ein großer Querschnitt der Abgasleitung 2 freigegeben wird.In this case, the movement of the shut-off element takes place 3 both in the direction of its open and in its closed position according to the force applied by the exhaust gas pressure or according to the force of the compression spring 8th , allowing jerky movements and associated abrupt changes in exhaust noise within the exhaust pipe 2 be prevented. The shut-off element 3 This allows it to take any position between the open and the closed position. In the 2 and 3 It can be seen that despite a relatively small stroke of the shut-off a large cross-section of the exhaust pipe 2 is released.

4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 1, welche im wesentlichen dieselben Bauteile wie die unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebene Vorrichtung 1 aufweist. Wie auch bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1 ist das Gehäuse 6. so ausgeführt, dass sich ein möglichst gleichmäßiger Querschnitt der Abgasleitung 2 ergibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl die Abgasleitung 2 als auch das Gehäuse 6 nicht konisch sondern zylindrisch auszuführen. 4 shows an alternative embodiment of the device 1 , which essentially the same components as those with reference to the 1 to 3 described device 1 having. As with the device described above 1 is the case 6 , designed so that a uniform as possible cross-section of the exhaust pipe 2 results. Of course it is also possible, both the exhaust pipe 2 as well as the case 6 not conical but cylindrical.

Um die Vorspannung der Druckfeder 8 einstellen zu können, weist die Vorrichtung 1 gemäß 4 eine Verstelleinrichtung 14 auf, welche auf der dem Abschlussdeckel 13 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 6 vorgesehen ist und ebenfalls einen Abschlussdeckel 15 sowie die Aufnahme 16 für die Druckfeder 8 aufweist. Die Aufnahme 16 ist mit einem Gewindefortsatz 17 versehen, der in einer Gewindebohrung 18 des Abschlussdeckels 15 drehbar gelagert ist. Der Abschlussdeckel 15 ist im vorliegenden Fall mittels mehrerer Schrauben 19 mit dem Gehäuse 6 verbunden. Durch Verdrehen des Gewindefortsatzes 17 derart, dass der Abstand zwischen den beiden Aufnahmen 7 und 16 geringer wird, erhöht sich die Vorspannung der Druckfeder 8, so dass diese erst bei einem höheren Abgasdruck innerhalb der Abgaslei tung 2 eine Bewegung des Absperrelements 3 in Richtung seiner Offenstellung ermöglicht. Dadurch ist es möglich, das Öffnen des Absperrelements 3 auf einen bestimmten Abgasdruck in der Abgasleitung 2 bzw. eine bestimmte, mit diesem Abgasdruck verbundene Drehzahl der Brennkraftmaschine auszulegen. Die Verstelleinrichtung 14 ist allerdings nur zu Versuchszwecken und nicht für den Serieneinsatz vorgesehen.To the bias of the compression spring 8th to be able to adjust, the device 1 according to 4 an adjusting device 14 on which on the the end cover 13 opposite side of the housing 6 is provided and also a cover 15 as well as the recording 16 for the compression spring 8th having. The recording 16 is with a threaded extension 17 provided in a threaded hole 18 of the end cover 15 is rotatably mounted. The end cover 15 is in the present case by means of several screws 19 with the housing 6 connected. By turning the threaded extension 17 such that the distance between the two shots 7 and 16 decreases, the bias of the compression spring increases 8th , so that this device only at a higher exhaust pressure within the Abgaslei 2 a movement of the shut-off element 3 in the direction of its open position. This makes it possible to open the shutoff element 3 to a certain exhaust pressure in the exhaust pipe 2 or to interpret a specific, associated with this exhaust pressure speed of the internal combustion engine. The adjusting device 14 is however only for experimental purposes and not intended for series use.

Auf die Geschwindigkeit, mit der sich das Absperrelement 3 bei der Freigabe der Abgasleitung 2 bewegt, kann durch eine Änderung der Federkonstante der Druckfeder 8 Einfluss genommen werden. Eine geeignete Wahl der Vorspannung und der Federkonstante der Druckfeder 8 verhindern außerdem das Entstehen von Klappergeräuschen durch die Vorrichtung 1 bzw. das Absperrelement 3. Sollten dennoch Klappergeräusche beim Schalten des Absperrelements 3 auftreten, so ist es möglich, an dem Absperrteller 4 ein Dämpfungsmaterial, wie zum Beispiel ein Drahtgestrick oder dergleichen, anzubringen.At the speed with which the shut-off element 3 at the release of the exhaust pipe 2 moved, by changing the spring constant of the compression spring 8th Be influenced. A suitable choice of preload and spring rate of the compression spring 8th also prevent the creation of rattling noises by the device 1 or the shut-off element 3 , Should still rattling when switching the shutoff 3 occur, so it is possible on the shut-off plate 4 a damping material, such as a wire mesh or the like to install.

Zusätzlich ist in 4 ein Steg 22 dargestellt, welcher zur Anbringung des Gehäuses 6 der Vorrichtung 1 an der Abgasleitung 2 dient. Um den Umfang des Gehäuses 6 können mehrere derartige Stege 22 vorgesehen sein, wobei üblicherweise drei der Stege 22 zur sicheren Befestigung des Gehäuses 6 innerhalb der Abgasleitung 2 ausreichen.Additionally is in 4 a footbridge 22 shown, which for mounting the housing 6 the device 1 at the exhaust pipe 2 serves. To the scope of the case 6 can several such webs 22 be provided, usually three of the webs 22 for secure attachment of the housing 6 inside the exhaust pipe 2 suffice.

In 5 ist eine Abgasanlage 23 dargestellt, welche eine Hauptgasführungsleitung 24 und eine von der Hauptgasführungsleitung 24 abzweigende Bypassleitung 25 aufweist. Innerhalb der Bypassleitung 25 ist die Vorrichtung 1 angeordnet, so dass die Bypassleitung 25 mit der oben beschriebenen Abgasleitung 2 gleichzusetzen ist.In 5 is an exhaust system 23 which is a main gas supply line 24 and one of the main gas guide line 24 branching bypass line 25 having. Within the bypass line 25 is the device 1 arranged so that the bypass line 25 with the exhaust pipe described above 2 equate to.

Im normalen Betrieb der Abgasanlage 23 strömt das Abgas durch die Hauptgasführungsleitung 24, wohingegen der Weg durch die Bypassleitung 25 durch das Absperrelement 3 der Vorrichtung 1 verschlossen ist. Bei steigender Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine, von der die Abgasanlage 23 ausgeht, steigt der Abgasdruck sowohl innerhalb der Hauptgasführungsleitung 24 als auch innerhalb der Bypassleitung 25. Wie oben beschrieben bewegt der Abgasdruck das Absperrelement 3 ab einer bestimmten Höhe gegen die Kraft der Druckfeder 8 in Richtung seiner Offenstellung, so dass die Bypassleitung 25 zumindest teilweise freigegeben wird. Dadurch wird ein Durchströmen der Bypassleitung 25 ermöglicht und ein Anstieg des Abgasgegendrucks bei höheren Drehzahlen und einer höheren Last der Brennkraftmaschine vermieden.In normal operation of the exhaust system 23 the exhaust gas flows through the main gas supply line 24 whereas the way through the bypass line 25 through the shut-off element 3 the device 1 is closed. With increasing speed and load of the internal combustion engine, by the exhaust system 23 assumes the exhaust gas pressure increases both within the main gas supply line 24 as well as within the bypass line 25 , As described above, the exhaust pressure moves the shut-off element 3 from a certain height against the force of the compression spring 8th in the direction of its open position, leaving the bypass line 25 is at least partially released. This will cause a flow through the bypass line 25 allows and avoided an increase in the exhaust back pressure at higher speeds and a higher load of the engine.

In 6 ist eine erste Ausführungsform eines Schalldämpfers 26 dargestellt, der einen beispielsweise von der Brennkraftmaschine ausgehenden Zuführkanal 27 aufweist, welcher in eine Einströmkammer 28 des Schall dämpfers 26 mündet. Von der Einströmkammer 28 gehen eine Hauptgasführungsleitung 29 und eine Bypassleitung 30 aus, welche in ihrem weiteren Verlauf zu einer gemeinsamen Leitung zusammengeführt sein können. In der Bypassleitung 30 ist die unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebene Vorrichtung 1 angeordnet. Wie bezüglich der Abgasanlage 23 beschrieben, ist auch hier ein Durchströmen der Bypassleitung 30 bei Überschreiten eines bestimmten Abgasdrucks durch das Bewegen des Absperrelements 3 von seiner Geschlossenstellung in seine Offenstellung möglich. Insbesondere bei dieser Anordnung der Vorrichtung 1 innerhalb des Schalldämpfers 26 sind sehr gute akustische Abstimmungsmöglichkeiten desselben gegeben.In 6 is a first embodiment of a muffler 26 shown, the one outgoing example of the internal combustion engine feed channel 27 having, which in an inflow chamber 28 of the silencer 26 empties. From the inflow chamber 28 go a main gas pipeline 29 and a bypass line 30 out, which may be merged in their further course to a common line. In the bypass line 30 is the referring to the 1 to 4 described device 1 arranged. As for the exhaust system 23 described here is a flow through the bypass line 30 when a certain exhaust gas pressure is exceeded by moving the shut-off element 3 from its closed position into its open position possible. In particular, in this arrangement of the device 1 inside the muffler 26 are very good acoustic tuning options given the same.

Eine weitere Ausführungsform des Schalldämpfers 26 ist in 7 dargestellt. Hierbei strömt das Abgas über die Zulaufleitung 27 in den Schalldämpfer 26 ein und strömt, ähnlich wie bei der Abgasanlage 23 gemäß 5, je nach Stellung der Vorrichtung 1 entweder ausschließlich durch die Hauptführungsleitung 29 oder verteilt sich auf die Hauptführungsleitung 29 und die Bypassleitung 30.Another embodiment of the muffler 26 is in 7 shown. In this case, the exhaust gas flows via the supply line 27 in the muffler 26 and flows, similar to the exhaust system 23 according to 5 , depending on the position of the device 1 either exclusively by the main management 29 or is distributed to the main management 29 and the bypass line 30 ,

Dabei sollte sowohl bei 5 als auch bei den 6 und 7 jeweils die Bypassleitung 25 bzw. 30 einen größeren Querschnitt aufweisen als die Hauptgasführungsleitung 24 bzw. 29.It should be both at 5 as well as at the 6 and 7 in each case the bypass line 25 respectively. 30 have a larger cross-section than the main gas duct 24 respectively. 29 ,

8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schalldämpfers 26. Der in die Einströmkammer 28 des Schalldämpfers 26 führende Zuführkanal 27 weist dabei eine Perforation 31 auf, welche ein Ausströmen der Abgase statt in die Einströmkammer 28 in eine zweite Kammer 32 ermöglicht, von welcher die Hauptgasführungsleitung 29 ausgeht. Die zweite Kammer 32 wirkt in an sich bekannter Weise als Helmholtz-Resonator und dämpft eine bestimmte Störfrequenz. Die Einströmkammer 28 und die zweite Kammer 32 sind mittels einer Verbindungsleitung 33 verbunden, in der die Vorrichtung 1 angeordnet ist. 8th shows a further embodiment of the muffler 26 , The in the inflow chamber 28 of the muffler 26 leading feed channel 27 has a perforation 31 on which an outflow of exhaust gases instead of into the inflow chamber 28 in a second chamber 32 allows, from which the main gas supply line 29 emanates. The second chamber 32 acts in a conventional manner as a Helmholtz resonator and attenuates a certain interference frequency. The inflow chamber 28 and the second chamber 32 are by means of a connecting line 33 connected, in which the device 1 is arranged.

Wenn sich die Vorrichtung 1 in ihrer geschlossenen Stellung befindet, strömen die Abgase über die Perforation 31 in die zweite Kammer 32 ein und von dort in die Hauptgasführungsleitung 29. Überschreitet der Abgasdruck in der Einströmkammer 28 einen bestimmten Wert, so öffnet das Absperrelement 3 der Vorrichtung 1 und die Abgase können über die Verbindungsleitung 33 von der Einströmkammer 28 in die zweite Kammer 32 und von dort in die Hauptgasführungsleitung 29 strömen. Die Vorrichtung 1 wird bei dieser Ausführungsform also zum Schalten akustischer Bauteile eingesetzt.When the device 1 In its closed position, the exhaust gases flow over the perforation 31 in the second chamber 32 one and from there into the main gas supply line 29 , Exceeds the exhaust gas pressure in the inflow chamber 28 a certain value, the shut-off element opens 3 the device 1 and the exhaust gases can through the connecting line 33 from the inflow chamber 28 in the second chamber 32 and from there to the main gas supply line 29 stream. The device 1 is thus used in this embodiment for switching acoustic components.

Claims

Device for releasing and shutting off an exhaust pipe, with a substantially open in the flow direction of the exhaust gases within the exhaust pipe between the exhaust pipe releasing open position and the exhaust pipe shut-off closed position adjustable shut-off element, characterized in that the shut-off ( 3 ) by an opposite to the flow direction of the exhaust gases within the exhaust pipe ( 2 ) directly on the shut-off element ( 3 ) acting compression spring ( 8th ) is held in the closed position, wherein the compression spring ( 8th ) is designed so that when a certain exhaust gas pressure in the exhaust pipe ( 2 ) a movement of the shut-off element ( 3 ) in the direction of the open position, and wherein the compression spring ( 8th ) in a housing ( 6 ) is arranged.

Device according to claim 1, characterized in that the shut-off element ( 3 ) a connecting rod ( 5 ), wherein the compression spring ( 8th ) in a recording ( 7 ) of the connecting rod ( 5 ) is recorded.

Device according to claim 2, characterized in that the connecting rod ( 5 ) in a thrust bearing ( 10 ) in the direction of action of the compression spring ( 8th ) is slidably mounted.

Device according to claim 3, characterized in that the thrust bearing ( 10 ) is formed as at least one wire knit ring.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that within the compression spring ( 8th ) receiving housing ( 6 ) an insulating material ( 9 . 11 ) is arranged.

Device according to claim 5, characterized in that the insulating material ( 9 . 11 ) Comprises ceramic fibers.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 6 ) consists of stainless steel.

Silencer ( 26 ) with a device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7.

Silencer according to claim 8, characterized in that inside the silencer ( 26 ) a main gas supply line ( 29 ) and a bypass line ( 30 ) are provided, wherein the device ( 1 ) in the bypass line ( 30 ) is arranged.

Exhaust system ( 23 ) with a main gas supply line ( 24 ) and a bypass line ( 25 ), whereby in the bypass line ( 25 ) a device ( 1 ) is arranged according to one of claims 1 to 7.