DE3205185C2 - Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf sowie nach diesem Verfahren hergestellte Schalldämpf-Füllung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf sowie nach diesem Verfahren hergestellte Schalldämpf-Füllung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Verbrennungskraftmaschinen-Auspufftopf aus zumindest teilweise mittels eines Kunstharzbinders formstabilisierter Mineralwolle. Solche Füllungen wurden bisher allgemein in Form von zwei zu beiden Seiten des Auspuffrohres in den Auspufftopf einzuschiebenden Hauptschalen hergestellt, deren Verwendung besonders dann bei der Montage Schwierigkeiten bereitete, wenn über das perforierte Auspuffrohr noch ein Metallwollstrumpf gelegt war. Gemäß der Erfindung wird die Auspufftopf-Füllung als einstückiger Formkörper zusammen mit dem in ihr angeordneten Metallwollstrumpf (3) hergestellt, indem der Metallwollstrumpf (3) auf einen dem Auspuffrohr entsprechenden Kern (7) gezogen, um den Kern (7) herum zumindest teilweise mit einem Kunstharzbinder imprägnierte Lagen aus Mineralwoll-Vlies (9) gelegt, das Ganze mit einer Umfangsform (15) umgeben und thermisch ausgehärtet und der fertige Formkörper dann entformt wird. Die so hergestellte Auspufftopf-Füllung läßt sich problemlos durch seitliches Einschieben in den Auspufftopf montieren.

Description

— auf einem dem Außendurchmesser des Auspuffrohres entsprechenden Kern (7) ein Metallwoilstrumpf (3) angeordnet wird, dessen Länge an
■ beiden Enden etwas kürzer gehalten wird als die Länge der Schalldämpf-Füllung (1>
— ein Vlies (9) aus mindestens einer Lage zumindest teilweise in an sich bekannter Weise mit Kunstharzbinder vorimprägnierter Mineralwolle um den mit dem Metallwollstrumpf (3) versehenen Kern (7) herumgelegt wird,
— diese Anordnung mit einer dem Auspufftopf im Querschnitt entsprechenden Form (10) umgeben und zur Aushärtung des Kunstharzbinders einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird und danach die Form (10) entfernt und der entstandene kunstharzstabilisierte Formkörper (1) mit dem eingebundenen Metallwoilstrumpf (3) vom Kern (7) abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kerne (7) und Formen (10) verwendet werden, deren Länge dem Mehrfachen einer Schalldämpf-Füllung entspricht und daß der entstandene Mehrfach-Formkörper nach dem Entfernen der Form (10) in den Bereichen zwischen den Metallwollstrümpfen (3) in die einzelnen Schalldämpf-Füllungen getrennt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnseite der Formkörper (1) bearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche t —3, dadurch gekennzeichnet daß zumindest als erste, an den Metallwoilstrumpf (3) angrenzende Mineralwollage eine solche verwendet wird, die nicht mit Kunstharzbinder imprägniert ist und daß zumindest als äußere Mineralwollage eine solche verwendet wird, die mit Kunstharzbinder imprägniert ist
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet daß zwischen den Metallwollstrumpf (3) und die erste Mineralwollage eine dünne Zwischenlage aus wärmebeständigem, durchbrochen strukturiertem Material eingefügt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß als Zwischenlage ein bindemittelfreies Glasfaservlies verwendet wird.
7. Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf, bestehend aus einem mit einer Durchtrittsbohrung für das Auspuffrohr versehenen einstückigen Formkörper aus Mineralwolle, aus mindestens einer Wickellage eines zu einem in sich geschlossenen Gebilde geformten Mineralwollvlieses, in dessen Bohrung ein schlauchartiger, in sich geschlossener Metallwoilstrumpf angeordnet ist dadurch gekennzeichnet daß
— der Formkörper (1) aus in an sich bekannter Weise mittels eines ausgehärteten Kunstharzbinders formstabilisierter Mineralwolle besteht und
s — der Metallwollstnimpf (3) kurzer als die Bohrung (2) des Fonnkörpers (1) ausgebildet ist, so daß seine Enden einen Abstand von den Enden der Bohrung (2) des Formkörpers (1) aufweisen, wobei die vom Metallwoilstrumpf (3) freien En den (4) der Bohrung (2) des Formkörpers (1) einen Innendurchmesser aufweisen, der in etwa dem Innendurchmesser des Metallwollstrumpfes (3) entspricht, wodurch dieser durch Anlage gegen die dadurch gebildeten Schultern nahe
is den Enden (4) der Bohrung (2) in axialer Rich
tung abgestützt ist
8. Schalldämpf-Füllung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallwollstrumpf (3) aus mehreren Lagen einer Metallfaserbahn gewickelt ist
9. Schalldämpf-Füllung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (1) aus mindestens zwei Mineralwollbahnwickellagen besteht
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf mit bereichsweise perforiertem Auspuffrohr, bei dem ein Mineralwollvlies um einen zur Anlage am Auspuffrohr, insbesondere in den perforierten Bereichen, bestimmten
Metallwollstrumpf hierum angeordnet und der so entstandene Mineralwollkörper in seiner äußeren Gestalt stabilisiert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine nach einem solchen Verfahren hergestellte Schalldämpf-Füllung.
Es ist bekannt, Schalldämpf-Füllungen für Auspufftöpfe von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, als Formkörper aus mittels eines ausgehärteten Kunstharzbinders gebundener Mineralwolle herzustellen. Als Mineralwolle für solche Schalldämpf-Füllungen wird in der Kraftfahrzeugindustrie im wesentlichen Basaltwolle verwendet Diese Basaltwolle wird mit einem Anteil an einem Kunstharzbinder imprägniert und dann zum Aushärten dieses Binders einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch die Miso neralwolle in einen im wesentlichen formstabilen Zustand überführt wird, in dem sie sich auch mechanisch zu Formkörpern bestimmter Gestalt bearbeiten läßt
Die Formkörper, die als Füllungen für Auspufftöpfe dienen, müssen in der Mitte mit einer Durchtrittsboh rung für das Auspuffrohr versehen sein. Bisher wurden die Füllungen in Form von zwei Halbschalen hergestellt, deren Trennebene durch die Achse des Auspuffrohres verläuft Diese Halbschalen werden im allgemeinen durch mechanische Bearbeitung aus Mineralwollplatten herausgearbeitet, die auf die beschriebene Art und Weise hergestellt wurden.
In der EP-PS 00 01 781 ist ein Verfahren beschrieben, nach dem Verbundmatten aus Mineralwollfasern hergestellt werden, die auf einer Seite eine Metallwollage aufweisen, die mit der Mineralwolle verkrallt sein solL Es wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, aus diesen thermisch bereits ausgehärteten Verbundmatten Formkörper herzustellen, die als Schalldämpf-Füllung für
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Auspufftöpfe dienen sollen. Der Patentschrift ist nicht topf-Füllungen werden dann nach dem Entformen zu entnehmen, wie diese Formkörper ausgebildet sein durch Trennschnitte im Formkörper abgeteilt Hierbei sollen. Zumindest können sie keinen in sich geschlosse- ist es von außerordentlichem Vorteil, daß sich der Menen Metallwollstrumpf enthalten und auch nicht in ihrer tallwolfetrumpf nicht im Bereich der durchzuführenden endgültigen Gestalt ausgehärtet sein. 5 Trennschnitte befindet, da andernfalls die Gefahr beste-Aus dem DE-GM 7616 079 sind im wesentlichen ein- hen würde, daß sich die Trennwerkzeuge in dem Metallstuckige Schalldämpf-Füllungen bekannt, die abwei- wollstrumpf verfangen und die Auspufftopf-Füllung bechend von den aus ausgehärteten Platten mechanisch schädigen.
herausgearbeiteten Haibschaien aus nicht ausgehärte- Werden mehrere Schalldämpf-Füllungen in einem ter Basaltwolle bestehen, die zur Fonnstabilisierung je- io Stück hergestellt ergeben sich an den Trennstellen ohdoch einer Stützstruktur bedarf. So dient bei dieser be- nehin bearbeitete Stirnflächen. Bei Einzelherstellung kannten Schalldämpf-Füllung ein im Inneren des Kör- können die Endflächen aber zusätzlich mechanisch bepers angeordneter Metallwollstrumpf als Tragkörper arbeitet werden, wenn die Genauigkeit des Formkörfür die Basaltwolle, der dementsprechend steif ausgebil- pers, wie er der Form entnommen wird, nicht ausreichen det sein muß, und zur äußeren Gestaltbegrenzung ist 15 soDte.
der Schalldämpfkörper mit einem Außenmantel umge- Durch das Wickeln von Mineralwoll-Vlieslagen um ben. Auch wenn dieser Außenmantel, der im übrigen den Kern während des Herstellungsprozesses erhält zusätzlichen Materialeinsatz erfordert, geeignet ist die man Formkörper, deren vorwiegende Faserorientienicht stabilisierte Mineralwolle zusammenzuhalten, so rung im wesentlichen parallel zum Umfang des späteren bleibt er dennoch flexibel und verleiht der Schalldämpf- 20 Fonnkörpers verläuft so daß Bereiche mit senkrecht Füllung keine definierte Außenkontur, wodurch nach auf das Auspuffrohr gerichteten Fasern, wie dies bei wie vor Montageschwierigkeiten auftreten können. dem Herausarbeiten von Formkörpern aus Mineral-Ausgehend von dem DE-GM 76 16 079 liegt der Er- wollplatten vorkommt vermieden werden. Diese Faserfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Her- ausrichtung reduziert nicht nur die Neigung der Minestellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf 25 ralwollfasem, durch die Perforation in das Innere des zu schaffen, welches zu Schalldämpf-Formkörpern Auspuffrohres einzutreten, sondern wirkt sich auch günführt, die verbesserte Eigenschaften aufweisen, und die stig auf den Grad der Schallisolierung aus. insbesondere im Hinblick auf die Verarbeitung und Wie die Lagen des Mineralwoll-Vlieses auf den Kern Montage leichter und besser zu behandeln und zu hand- aufgebracht werden, hängt vom Querschnitt der auszuhaben sind. 30 füllenden Auspufftöpfe und damit vom Querschnitt der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst bei der Herstellung der Schalldämpf- Füllung verwendedaß ten Form ab. Für Auspufftöpfe mit zylindrischem Querschnitt kann das Mineralwoll-Vlies ohne weiteres mit-
— auf einen dem Außendurchmesser des Auspuffroh- tels einer Wickelanlage auf den Kern, gewickelt werden, res entsprechenden Kern ein Metall wollstrumpf 35 wie dies auch bei der Herstellung von Rohrisolierschaangeordnet wird, dessen Länge an beiden Enden len geschieht Bei stark elliptischen und in anderer Weietwas kürzer gehalten wird als die Länge der se abweichenden Querschnitten kann es jedoch zweck-Schalldämpf-FüUung, mäßiger sein, die Mineralwollagen von Hand oder durch
— ein Vlies aus mindestens einer Lage zumindest teil- andere Mittel in eine Querschnittsgestalt zu bringen, die weise in an sich bekannter Weise mit Kunstharz- 40 in etwa dem Formquerschnitt entspricht Im allgemeibinder vorimprägnierter Mineralwolle um den mit nen ist es erstrebenswert, mehr als eine volle Umfangsdem MetallwoUstrumpf versehenen Kern herum- lage eines Mineralwollvlieses zu verwenden, damit ein gelegt wird, m sich geschlossener, fugenfreier Formkörper entsteht.
— diese Anordnung mit einer dem Auspufftopf im Nach dem beschriebenen Herstellungsverfahren beQuerschnitt entsprechenden Form umgeben und 45 darf es keiner besonderen Bindung zwischen dem Mezur Aushärtung des Kunstharzbinders einer War- tallwollstrumpf und dem Mineralwollformkörper. Es hat meeinwirkung ausgesetzt wird und danach die sich gezeigt daß durch den eine gewisse Eigensteifigkeit Form entfernt und der entstandene kunstharzstabi- aufweisenden Metallwollstrumpf, der im allgemeinen lisierte Formkörper mit dem eingebundenen Me- aus mehreren Lagen eines Metallwollvlieses gewickelt tallwollstrumpf vom Kern abgezogen wird. 30 ist eine genügende Abstützung des letzteren innerhalb
der Bohrung des Formkörpers gewährleistet ist. So ist
Da der perforierte Bereich des Auspuffrohres inner- es nicht erforderlich, eine feine Metallwolle zu verwen-
halb des Auspufftopfes im allemeinen etwas kürzer ist den. Auch ein durch etwas stärkeres Material bedingt
als die innere Länge des Auspufftopfes, stört die etwas verhältnismäßig glatter MetallwoUstrumpf erfährt eine
kürzere Länge des Metallwollstrumpfes nicht Die ver- 55 genügende Halterung innerhalb des Formkörpers,
kürzte Ausführung des Metallwollstrumpfes führt zu- Es ist deshalb nicht erforderlich, in den Innenlagen
sätzlich zu der Abstützung, die er gegen die Innenwand des Mineralwollformkörpers einen Kunstharzbinder
des Formkörpers hat dazu, daß er gegenüber den Enden vorzusehen, da dieser ohnehin bei späterer Temperatur-
der Auspuffrohrbohrung im Formkörper vertieft in das einwirkung zum Teil verdampft. Die Abwesenheit von
Mineralwollmaterial eingelassen ist und dadurch stirn- ω Binder in den Innenbereichen des Formkörpers kann
seitig praktisch gegen Vorsprünge des Mineralwollma- aus Gründen besserer Schalldämpfung sogar erwünscht
teriais anliegt wodurch ein ungewolltes Verschieben sein. Aus gleichem Grunde kann es sogar zweckmäßig
des Metallwollstrumpfes innerhalb des Formkörpers sein, zwischen Metallwollstrumpf und Mineralwollkör-
beim Aufschieben auf das Auspuffrohr während der per noch eine dünne, bindemittelfreie Zwischenlage von
Montage praktisch vollständig verhindert wird. 65 entsprechend durchbrochener Struktur vorzusehen, Zweckmäßigerweise führt man den Kern und auch beispielsweise eine dünne Lage aus einem Glasfa-
die Form in einer Länge aus, die dem Vielfachen einer servlies.
Auspufftopf-Füllung entspricht Die einzelnen Auspuff- Erstrebenswert ist es dagegen, daß die äußeren Lagen
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des Mineralwollformkörpers einen Bindemittelanteil chelung 6 in F i g. 1 soll angedeutet werden, daß der enthalten, der beispielsweise bei 1% liegen kann. Hier- Formkörper 1 durch das Wickeln von Mineralwoll-Vliedurch erhält die fertige Schalldämpf-Füllung einen ver- sen entstanden ist und die Hauptorientierung der Mine festigten Mantel, so daß sie sich als insgesamt formstabi- ralwollfasern im wesentlichen parallel zum Umfang des ler Körper handhaben und bei der Montage leicht in 5 Formkörpers verläuft, einen Auspufftopf einführen läßt. In F i g. 3 ist eine Formanordnung zum Herstellen ei-
Das beschriebene Herstellungsverfahren führt auch nes Formkörpers für drei Schalldämpf-Füllungen darge-ZU einem Formkörper verhältnismäßig homogener stellt. Der hierfür erforderliche Kern 7 ist aus drei Aus-Dichte, die bei der allgemein verwendeten Basaltwolle puffrohrabschnitten zusammengesetzt, die jeder die bei etwa 100 kg/m3 liegen soll. 10 Länge desjenigen Auspuffabschnittes haben, der sich
Als Kerne für die Herstellung können mit Vorteil innerhalb des zugehörigen Auspufftopfes befindet. Abschnitte der Auspuffrohre selbst verwendet werden, Rechts in F i g. 3 ist am Kern 7 ein perforierter Aban deren perforierten Bereichen unmittelbar zu erken- schnitt 8 des Rohres zu erkennen, auf den vor dem Benen ist, in welche Lage die Metallwollstrümpfe auf den wickeln des Kernes mit einem Mineralwoll-Faservlies Kern gebracht werden müssen. Die Perforation des 15 ein Metallwollstrumpf aufgezogen wird. Auf den mittle-Kerns kann den weiteren Vorteil haben, daß sich zur ren und linken perforierten Abschnitt des Kernes ist schnelleren Aushärtung des Kunstharzbinders eventuell bereits ein solcher Metallwollstrumpf 3 aufgezogen. Heißluft durch den Formkörper blasen läßt. Als Formen Ferner ist links im Bild bereits eine Bewicklung des fj für die Herstellung können zweckmäßigerweise eben- Kernes mit einem Mineralwoll-Vlies 9 dargestellt, die im J falls unmittelbar vom Auspufftopf-Hersteller bezogene 20 allgemeinen über die gesamte Kernlänge gleichzeitig ^ Auspuff topf-Mantelbleche verwendet werden, die sich erfolgt, aber hier aus Gründen der klareren Darstellung £ mit entsprechender Kontur in Ausnahmefällen auch oh- abgebrochen gezeichnet ist "
ne besonderen Mehraufwand in größerer Länge ferti- Unterhalb des Kernes 7 ist eine geöffnete Form 10 $
gen lassen, so daß man auf einfache Weise Formschalen dargestellt, welche aus zwei Halbschalen besteht, deren }; für die gleichzeitige Herstellung mehrerer aneinander- 25 Umfangskontur derjenigen des zugehörigen Auspuff- |: hängender Auspufftopf-Füllungen erhält. Die Halbsc'na- topfes entspricht. Die Halbschalen sind beispielsweise | lenbleche können an einer Seite mittels eines Scharniers durch Scharniere 11 miteinander verbunden und an ih- | klappbar miteinander verbunden und an ihren anderen ren anderen Kanten mit Schnellverschlußelementen 12 g Kanten mit Schnellverschlüssen versehen werden. versehen, mit denen die Form nach Einlegen des bewik- ψ
Die Montage der fertigen Schalldämpf-Füllungen ist 30 kelten Kerns 7 geschlossen werden kann. Die Enden 13 W denkbar einfach. Sie werden lediglich von der Stirnseite des Kerns sind etwas verlängert, um zum Zwecke der | des offenen Auspufftopfes her als Ganzes auf das Aus- Zentrierung des Kerns in der Form in Aussparungen 14 % puffrohr und in den Auspufftopf hineingeschoben, wo- in den Stirnwänden 15 der Form abgestützt werden zu £ bei jedoch auch hier ein auf das Auspuffrohr aufsteck- können. 'ty
barer Führungskonus zu Hilfe genommen werden kann. 35 Die geschlossene Form mit dem bewickelten Kern Vollständig vermieden wird jedoch die Gefahr, daß der wird dann einer Wärmebehandlung ausgesetzt, um den Metallwollstrumpf sich beim Einschieben des Formkör- Kunstharzbinder in der mit ihm imprägnierten Basalt- ; pers in den Auspuff topf verschiebt Außerdem werden wolle abbinden zu lassen. Damit wird die Basaltwolldie Arbeitsschritte bei der Montage von drei Schritten wicklung 9 in den formstabilen Formkörper 1 entspreauf einen reduziert. 40 chend F i g. 1 und 2 überführt Nach erfolgter Wärmebe-
Es folgen noch einige weitere Erläuterungen anhand handlung wird die Form geöffnet, der Formkörper mit der Zeichnungen. Es stellt dar: Kern herausgenommen und der Kern aus dem Form- ν
Fig. 1 eine nach dem beschriebenen Verfahren her- körper herausgezogen. Die Metallwollstrümpfe 3 vergestellte Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf mit bleiben dabei innerhalb des Formkörpers, da sie eine elliptischem Querschnitt in perspektivischer Darstel- 45 gewisse Abstützung in dem Basaltwollmaterial erfah- :A |ungf ren, und sich außerdem Basaltwollmaterial in den Ab- ::
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Schalldämpf-Fül- schnitten 14 zwischen den Metallwollstrümpfen 3 befin- Jr lung nach F i g. 1, det, wodurch letztere zusätzlich fest innerhalb des %
F i g. 3 eine schematische Darstellung der Forman- Formkörpers verankert werden. Der Formkörper wird γ Ordnung zur Durchführung des beschriebenen Verfah- 50 dann ebenfalls im Bereich der Abschnitte 14 durch φ renS- Trennschnitte in die drei einzelnen Schalldämpf-Füllun- jjj
Die F i g. 1 zeigt den Formkörper einer Schalldämpf- gen aufgeteilt |?
Füllung für einen Auspufftopf mit in etwa elliptischem |
Querschnitt Der Formkörper 1 besteht aus Basaltwolle, Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
die durch einen thermisch ausgehärteten Kunstharzbin- 55
der gestaltverfestigt ist In der Mitte enthält der Formkörper eine zentrale Bohrung 2 für das Auspuffrohr.
Wie aus F i g. 2 zu erkennen ist, wird die Innenwand der
Bohrung teilweise durch einen Metallwollstrumpf 3 gebildet, der sich gegen den Formkörper 1 abstützt Der 60
Metallwollstrumpf 3 erstreckt sich nicht bis an die Enden des Formkörpers 1, so daß an den Enden Bereiche 4
vorhanden sind, in denen das Mineralwollmaterial des
Formkörpers unmittelbar die Wand der Bohrung bildet
Dadurch entstehen Vorsprünge 5, gegen die der Metall- 65
woHstrumpf 3 stirnseitig anliegt, wodurch dieser zusätzlich zu der Abstützung gegen die Bohrungswand unverschiebbar in seiner Lage gehalten wird. Durch die Stri-

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf mit bereichsweise perforiertem Auspuffrohr, bei dem ein MineraiwoUvües um einen zur Anlage am Auspuffrohr, insbesondere in den perforierten Bereichen, bestimm ten Metallwollstrumpf herum angeordnet und der so entstandene Mineralwollkörper in seiner äußeren Gestalt stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
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