DE3916872C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere Kleinschalldämpfer für die Motoren von Kleingeräten, wie Motorsägen od.dgl., mit einem im wesentlichen aus zwei Schalenteilen zusammen­ gesetzten Gehäuse sowie darin angeordneten Durchgangs­ bohrungen für Befestigungsschrauben zur Halterung des Schalldämpfers am Verbrennungsmotor, wobei nur das motor­ seitige Schalenteil mit dem Motor verschraubt ist.

Bei einem aus dem DE-GM 76 04 869 in den Fig. 1 und 2 dargestellten derartigen Kleinschalldämpfer sind die Köpfe der Befestigungsschrauben, die das motorseitige Schalenteil am Zylinderkopf des Motors haltern, innerhalb des Schalldämpfers angeordnet und damit nur nach Demontage des motorabgewandten Schalenteiles zugänglich, welches am motorseitigen Schalenteil durch Schrauben gehaltert ist.

Im übrigen zeigt das DE-GM 76 04 869 in Fig. 6, ebenso wie die GB-PS 14 47 877 einen Schalldämpfer, bei dem die Befestigungsschrauben das Schalldämpfergehäuse durchsetzen, derart, daß die Schraubenköpfe auf der vom Motor abgewandten Außenseite des motorabgewandten Schalenteiles aufliegen und die aus dem motorseitigen Schalenteil motorseitig heraus­ ragenden Gewindeteile der Schrauben in dort angeordnete motorseitige Gewindebohrungen eingedreht sind. Diese Anord­ nung hat zwar den Vorteil, daß die Befestigungsschrauben, anders als bei der oben erläuterten bekannten Ausführungs­ form, leicht montierbar sind. Jedoch werden die Befestigungs­ schrauben ebenso wie das Schalldämpfergehäuse unter Umständen erheblichen Temperaturen ausgesetzt, wobei erschwerend hinzu­ kommt, daß die thermische Belastung des Schalldämpfergehäuses sowie der Befestigungsschrauben je nach Belastung des Motors stark unterschiedlich sein kann. Dementsprechend muß mit starken Temperaturänderungen gerechnet werden, die zwangs­ läufig dazu führen, daß die Elemente des Schalldämpferge­ häuses sowie die Befestigungsschrauben ihre Abmessungen entsprechend der jeweiligen Temperatur mehr oder weniger stark ändern. Somit können unter Umständen sehr erhebliche mechanische Verspannungen auftreten. Diese können bei länge­ rem Gebrauch des Gerätes dazu führen, daß sich der Sitz der Befestigungsschrauben lockert, beispielsweise weil sich das Schalldämpfergehäuse aufgrund starker mechanischer Spannungen verformt hat oder weil elastische Zwischenelemente überbe­ ansprucht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schalldämpfer zu schaffen, dessen Befestigungsschrauben einerseits gut zugäng­ lich sind und andererseits äußerst hohen Wärmebeanspruchungen standhalten; gleichzeitig sollen ein konstruktiv einfacher Aufbau bzw. eine einfache Montage des Schalldämpfers möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Befestigungsschrauben von der durch das motorabgewandte Schalenteil gebildete Gehäuseseite aus durch das Gehäuse durchsetzende Rohre zugänglich sind, wobei jeweils das eine Rohrende in der Umgebung der zugeordneten Durchgangs­ bohrung am motorseitigen Schalenteil gehaltert ist und das andere Rohrende eine das motorabgewandte Schalenteil durch­ setzende Öffnung bildet.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schalldämpfers können also die Köpfe der Befestigungsschrauben im Gehäuse versenkt angeordnet werden, wobei die Schraubenköpfe von der Innenseite des motorseitigen Schalenteiles aus gegen dasselbe gespannt werden, ohne das andere Schalenteil zu beanspruchen. Aufgrund dieser Bauweise genügen außerordentlich kurze Befestigungsschrauben, bei denen die durch Temperatur­ schwankungen verursachten Änderungen der Abmessungen prak­ tisch vernachlässigbar sind. Die Köpfe der Befestigungs­ schrauben bleiben immer durch die Rohre zugänglich, ohne das Schalldämpfergehäuse zerlegen zu müssen. Außerdem ist vorteil­ haft, daß das motorseitige Schalenteil praktisch unmittelbar zwischen den Schraubenköpfen und motorseitigen Halteteilen mittels der Schrauben verspannt werden kann, ohne daß das Gehäuse des Schalldämpfers von Spannkräften belastet wird. Bei der Montage braucht daher die Nachgiebigkeit des Schall­ dämpfergehäuses in keiner Weise berücksichtigt zu werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der Innenseite des motorseitigen Schalenteiles aufliegend ein Verstärkungsboden mit konzentrisch zu den Durchgangs­ bohrungen angeordneten Öffnungen vorhanden, an dem die Rohre kraft- und/oder formschlüssig gehaltert sind.

Auf diese Weise kann das zur Befestigung des Schalldämpfers dienende Schalenteil in einfacher Weise verstärkt werden. Gleichzeitig bietet diese Konstruktion den Vorteil, daß der Verstärkungsboden gegebenenfalls mit den Rohren vor Verbin­ dung von Verstärkungsboden und Schalenteil zusammengefügt werden kann, um die Montage der Rohre zu erleichtern.

Die Verbindung des Schalenteiles und des Verstärkungsbodens kann durch Druckfügen erfolgen. Dabei werden in die aufeinan­ derliegenden Bleche von Verstärkungsboden und Schalenteil napfartige Vertiefungen eingedrückt, wobei die Napfränder der Vertiefungen von Schalenteil und Verstärkungsboden form- und/oder kraftschlüssig ineinandergreifen.

Die zu den Durchgangsbohrungen der Befestigungsschrauben am motorseitigen Schalenteil konzentrischen Öffnungen des Verstärkungsbodens können jeweils einen zum Innenraum des Gehäuses umgebördelten bzw. umgeschlagenen Rand besitzen, welcher das der jeweiligen Öffnung zugeordnete Rohrende unter Pressung umfaßt.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Öffnungen des Verstärkungsbodens jeweils einen zum Innenraum des Gehäuses umgebördelten bzw. umgeschlagenen Rand in Form eines sich zum Innenraum hin verjüngenden Trichters und die dem Verstärkungsboden zugeord­ neten Enden der Rohre jeweils eine in die Trichter des Ver­ stärkungsbodens passende Trichterform aufweisen, derart, daß die trichterförmigen Rohrenden zwischen dem motorseitigen Schalenteil und den trichterförmigen Rändern der Öffnungen des Verstärkungsbodens formschlüssig - und zusätzlich gegebenenfalls auch kraftschlüssig - gehaltert sind.

Die dem motorseitigen Schalenteil zugewandten Rohrenden können zur Rohrachse hin umgebördelte ringförmige Stirn­ flächen besitzen, vorzugsweise derart, daß die in den Stirnflächen verbleibenden Mittelöffnungen etwa gleichen Durchmesser wie die dazu gleichachsig angeordneten Durch­ gangsbohrungen des motorseitigen Schalenteiles aufweisen und die ringförmigen Stirnflächen eine Verstärkung der Umgebungsbereiche der Durchgangsbohrungen des motorseitigen Schalenteiles sowie eine Auflagefläche für die Köpfe der Befestigungsschrauben bilden.

Die das motorabgewandte Schalenteil durchsetzenden offenen Enden der Rohre sitzen bevorzugt unter Pressung in den Öffnungen dieses Schalenteiles.

Dazu ist zweckmäßigerweise vorgesehen, die Außenseite der Rohrenden im Bereich des motorabgewandten Schalenteiles zu den Rohrenden hin trichterartig zu verjüngen bzw. anzufasen, derart, daß sich das motorabgewandte Schalenteil mit seinen Öffnungen unter zunehmender Pressung zwischen den Rohrenden und den Öffnungsrändern auf die Rohrenden aufschieben läßt.

Ein besonders bemerkenswerter Vorzug der erfindungsgemäßen Bauweise des Schalldämpfers besteht darin, daß das Schall­ dämpfergehäuse komplett zusammengefügt werden kann und dabei eine stabile Einheit bildet, bevor Schalldämpferelemente miteinander dicht verlötet werden. So können die Rohre mittels des mit dem motorseitigen Schalenteil durch Druckfügen verbindbaren Verstärkungsbodens am motorseitigen Schalenteil gehaltert werden; das motorabgewandte Schalen­ teil wird durch Preßsitz an den motorabgewandten Enden der Rohre gehalten. Nunmehr können die aufeinander aufliegenden Ränder der Schalenteile miteinander verlötet werden, außerdem werden die Rohrenden mit den jeweiligen Schalenteilen zusätzlich durch Löten dicht verbunden.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen.

Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild des erfindungsgemäßen Schalldämpfers,

Fig. 2 ein ausschnittsweises Schnittbild im Bereich eines der zwischen den Schalenteilen angeordneten Rohres gemäß einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 3 ein der Fig. 2 entsprechendes Schnittbild einer weiteren abgewandelten Ausführungsform und

Fig. 4 die Einzelheit IV in Fig. 1.

Das Gehäuse 1 des Schalldämpfers besteht im wesentlichen aus zwei Schalenteilen 1′ und 1′′ und besitzt eine nicht dargestellte Eingangs- sowie eine ebenfalls nicht darge­ stellte Ausgangsöffnung für die Abgase eines Verbrennungs­ motors.

Auf der Seite des Schalenteiles 1′ ist das Gehäuse 1 am nicht dargestellten Verbrennungsmotor bzw. an einem von demselben angetriebenen Gerät, beispielsweise an einer Motorsäge, gehaltert. Zur Halterung dienen Befestigungs­ schrauben 2, deren Köpfe versenkt im Gehäuse 1 angeordnet sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Die Befestigungs­ schrauben 2 durchsetzen Aufnahmeöffnungen 3 am Schalenteil 1′.

Auf der Befestigungsseite des Gehäuses 1 ist innenseitig des Schalenteiles 1′ ein Verstärkungsboden 4 angeordnet, welcher zu den Aufnahmeöffnungen 3 konzentrische Öffnungen besitzt. Die Verbindung von Schalenteil 1′ und Verstärkungs­ boden 4 kann gemäß Fig. 4 durch Druckfügen erfolgen. Dabei wird in die aufeinanderliegenden Bleche von Schalenteil 1′ und Verstärkungsboden 4 eine napfartige Vertiefung einge­ drückt, wodurch die ringförmigen Napfwände im Schalenteil 1′ sowie im Verstärkungsboden 4 form- und kraftschlüssig gegen­ einandergepreßt und damit praktisch unlösbar miteinander verbunden werden.

Die zu den Aufnahmeöffnungen 3 im Schalenteil 1′ konzentri­ schen Öffnungen des Verstärkungsbodens 4 besitzen zum Innen­ raum des Gehäuses 1 hin umgeschlagene bzw. umgebördelte Ränder 5, welche etwa trichterförmig mit sich zum Gehäuseinnenraum hin verjüngenden Querschnitt ausgebildet sind.

Die Ränder 5 dienen zur Halterung von Rohren 6, welche zwi­ schen den Schalenteilen 1′ und 1′′ das Gehäuse 1 durchsetzend angeordnet sind.

Die dem Schalenteil 1′ zugewandten Enden der Rohre 6 sind trichterförmig aufgeweitet, derart, daß die trichterförmigen Rohrenden den trichterförmigen Rändern 5 der Öffnungen des Verstärkungsbodens 4 angepaßt und formschlüssig - sowie kraftschlüssig - zwischen den Rändern 5 der Öffnungen des Verstärkungsbodens 4 und dem Schalenteil 1′ festgehalten werden.

Die Außenseite der dem Schalenteil 1′′ zugewandten Enden der Rohre 6 ist leicht angefast, derart, daß ein sich zum Rohr­ ende hin verjüngender Konus gebildet wird.

Diese konusförmigen Enden der Rohre 6 erleichtern die Anord­ nung des Schalenteiles 1′′, welches mit den Rohren 6 ange­ paßten Öffnungen auf die zugewandten Rohrenden aufgeschoben wird, wobei sich die nach innen umgebördelten bzw. umgeschla­ genen Ränder der Öffnungen des Schalenteiles 1′′ unter zuneh­ mender Pressung am Außenumfang der Rohre 6 festklemmen.

Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse 1 läßt sich also zunächst ohne Schweiß- und/oder Lötverbindungen zusammenfügen. Die Rohre 6 werden mit den in Fig. 1 unteren Enden in Fig. 1 von oben in die Öffnungen des Verstärkungsbodens 4 eingeschoben, bis die trichterförmig aufgeweiteten Enden der Rohre 6 auf den trichterförmigen Rändern 5 der Öffnungen des Verstärkungs­ bodens 4 aufliegen. Sodann wird der Verstärkungsboden 4 mit dem Schalenteil 1′ durch Druckfügen - vgl. Fig. 4 - verbunden. Nunmehr wird das Schalenteil 1′′ mit seinen Öffnungen auf die zugewandten Enden der Rohre 6 aufgeschoben, wobei die Ränder der Öffnungen des Schalenteiles 1′′ durch Klemmung bzw. Preß­ sitz auf dem Außenumfang der Rohre 6 festgehalten werden.

Gegebenenfalls ist es auch möglich, die Öffnungen des Schalen­ teiles 1′′ mit geringem Übermaß auszubilden und die dem Schalen­ teil 1′′ zugewandten Rohrenden nach Aufsetzen des Schalentei­ les 1′′ mittels eines dornartigen Werkzeuges aufzuweiten, um den Preßsitz zwischen den Rohrenden und den Rändern der Öffnungen des Schalenteiles 1′′ herzustellen.

Nach Zusammenfügen des Gehäuses 1 können die Schalenteile 1′ und 1′′ an ihren aufeinander aufliegenden Rändern im Durch­ lauflötverfahren verbunden werden. Darüber hinaus werden auch die Enden der Rohre 6 mit den Schalenteilen 1′ bzw. 1′′ durchlaufend verlötet, um das Gehäuse 1 sicher abzudichten.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß die dem Schalenteil 1′ zugewandten Enden der Rohre 6 nach innen umgebördelte Stirnflächen 6′ besitzen, welche eine Mittel­ öffnung in etwa gleicher Größe wie die Aufnahmeöffnung 3 ringförmig umschließen. Dementsprechend bilden die Stirn­ flächen 6′ eine Verstärkung des Schalenteiles 1 in der Umge­ bung der Aufnahmeöffnungen 3, d.h. die vom Schalenteil 1′ abgewandte Seite der Stirnflächen 6′ der Rohre 6 bildet die Auflagefläche für die Köpfe der Befestigungsschrauben 2.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform bilden die Ränder 5 der Öffnungen des Verstärkungsbodens 4 einen kurzen Zylinder, welcher die ebenfalls zylindrisch ausgeformten Enden der Rohre 6 unter Pressung bzw. Klemmung umfaßt.

Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen können das Schalenteil 1′ und die Rohre 6 jeweils an den Rändern der Aufnahmeöffnungen 3 sowie den entsprechenden Rändern der Mittelöffnungen der Stirnflächen 6′ miteinander verlötet bzw. verschweißt sein.

Abweichend von den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen kann anstelle der konusförmigen Aufweitung der in der Zeichnung oberen Enden der Rohre 6 jeweils ein Ringwulst angeordnet bzw. angeformt sein, welcher von den trichterförmigen Rändern 5 des Verstär­ kungsbodens 4 überlappt und festgehalten wird.

Claims (11)

1. Schalldämpfer für Abgase von Verbrennungsmotoren, insbesondere Kleinschalldämpfer für die Motoren von Kleingeräten, wie Motorsägen od.dgl., mit einem im wesentlichen aus zwei Schalenteilen zusammengesetzten Gehäuse sowie darin angeordneten Durchgangsbohrungen für Befestigungsschrauben zur Halterung des Schall­ dämpfers am Verbrennungsmotor, wobei nur das motor­ seitige Schalenteil mit dem Motor verschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschrauben (2) von der durch das motorabgewandte Schalenteil (1′′) gebildeten Gehäuse­ seite aus durch das Gehäuse (1) durchsetzende Rohre (6) zugänglich sind, wobei jeweils das eine Rohrende in der Umgebung der zugeordneten Durchgangsbohrung (3) am motorseitigen Schalenteil (1′) gehaltert ist und das andere Rohrende eine das motorabgewandte Schalenteil (1′′) durchsetzende Öffnung bildet.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des motorseitigen Schalenteiles (1′) aufliegend ein Verstärkungsboden (4) mit konzentrisch zu den Durchgangsbohrungen (3) angeordneten Öffnungen angeordnet ist, an dem die Rohre (6) kraft- und/oder formschlüssig gehaltert sind.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Verstärkungsbodens (4) jeweils einen zum Innenraum des Gehäuses (1) umgebördelten bzw. umgeschlagenen Rand (5) besitzen, welcher das der jewei­ ligen Öffnung zugeordnete Rohrende unter Pressung umfaßt.

4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Verstär­ kungsbodens (4) jeweils einen zum Innenraum des Gehäuses (1) umgebördelten bzw. umgeschlagenen Rand (5) in Form eines sich zum Innenraum hin verjüngenden Trichters und die dem Verstärkungsboden (4) zugeordneten Enden der Rohre (6) jeweils eine in die Trichter des Verstär­ kungsbodens (4) passende Aufweitung aufweisen, derart, daß die aufgeweiteten Rohrenden zwischen dem Schalenteil (1′) und den trichterförmigen Rändern (5) der Öffnungen des Verstärkungsbodens (4) formschlüssig gehaltert sind.

5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem motorseitigen Schalenteil (1′) zugewandten Rohrenden zur Rohrachse hin umgebördelte ringförmige Stirnflächen (6′) besitzen.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Stirnflächen (6′) verbleibenden Mittel­ öffnungen etwa gleichen Durchmesser wie die dazu gleich­ achsig angeordneten Durchgangsbohrungen (3) des Schalen­ teiles (1′) aufweisen und die ringförmigen Stirnflächen (6′) eine Auflagefläche für die Köpfe der Befestigungs­ schrauben (2) bilden.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das motorabgewandte Schalenteil (1′′) durchsetzenden Enden der Rohre (6) unter Pressung in Öffnungen des Schalenteiles (1′′) sitzen.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Enden der Rohre (6) am motorabgewandten Schalenteil (1′′) zu den Rohrenden hin trichterartig verjüngt bzw. angefast ist, derart, daß sich das Schalenteil (1′′) mit seinen Öffnungen unter zunehmender Pressung zwischen den Rohrenden und den Öffnungsrändern auf die Rohrenden aufschieben läßt.

9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schalenteil (1′′) durchsetzenden Enden der Rohre (6) zur Erzielung bzw. Verstärkung eines Preßsitzes in den Öffnungen aufgeweitet sind.

10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das motorseitige Schalenteil (1′) mit dem Verstärkungsboden (4) durch Druckfügen mit­ einander verbunden ist.

11. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Ränder der Schalenteile (1′, 1′′) miteinander, die Ränder der Durchgangsbohrungen (3) mit den Rändern der Mittel­ öffnungen der ringförmigen Stirnflächen (6′) der benach­ barten Rohrenden und die anderen Rohrenden mit dem motorabgewandten Schalenteil (1′′) dicht verlötet bzw. verschweißt sind.