EP0056604A2 - Exhaust silencer for internal combustion engines and method of making same - Google Patents

Exhaust silencer for internal combustion engines and method of making same Download PDF

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EP0056604A2
EP0056604A2 EP82100166A EP82100166A EP0056604A2 EP 0056604 A2 EP0056604 A2 EP 0056604A2 EP 82100166 A EP82100166 A EP 82100166A EP 82100166 A EP82100166 A EP 82100166A EP 0056604 A2 EP0056604 A2 EP 0056604A2
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EP
European Patent Office
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outer housing
exhaust silencer
aluminum
layer
alloy
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Withdrawn
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EP82100166A
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Otto Dr. Ing. Daude
Heinz Peckmann
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Alcan Aluminiumwerke GmbH
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Publication date
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    • F01N2530/26—Multi-layered walls

Definitions

  • the invention relates to an exhaust muffler for internal combustion engines, consisting of an internal structure, e.g. comprises a central pipe system guiding the gas flow, and a substantially tubular outer housing made of aluminum or an aluminum alloy, and method for producing such an exhaust gas silencer.
  • the outer housing of a known exhaust muffler of the construction in question (DE-OS 25 20 301) is manufactured in that the two pipe sections that make up the outer housing and which have a seamlessly transitioning base at one end and a connecting piece that also proceeds seamlessly , be hammered round.
  • the round hammering can be carried out over a mandrel or also without a mandrel as cold forming or hot forming.
  • This design not only requires expensive tools, but is also labor-intensive and complicated.
  • the bottom can only run conically outwards up to approximately 45 °, so that the production of other shapes for the bottom, for example a bottom running essentially perpendicular to the pipe axis, is excluded with this manufacturing technology.
  • an exhaust gas silencer of the presupposed type in that the inner construction, for example the central pipe system, is designed as a structural element which carries the load alone. while the outer casing, which is made of aluminum or an aluminum alloy, forms an envelope that exclusively delimits the functional space of the exhaust silencer and is supported on the load-bearing inner construction, for example the central pipe system.
  • the conception according to the invention therefore consists in the internal construction, e.g. to assign the function of the static and dynamic stiffening of the exhaust silencer to the central pipe system, which serves to guide the hot exhaust gases and to disperse the pulsating pressure energy.
  • this inner construction consists of suitable, surface-protected steel materials.
  • the outer casing which is made of aluminum or an aluminum alloy, forms only a casing (packaging) that delimits the functional space of the exhaust silencer.
  • the aluminum material fulfills this task in a suitable alloy variety under the temperature and corrosion conditions prevailing on this component and, due to its simple formability and its lower specific weight compared to conventional materials, brings out the desired advantages in terms of manufacturing technology and weight. With the mixed construction according to the invention, the desired cost and weight savings are achieved and at the same time the trouble-free operating times are increased.
  • the shell-like outer housing then advantageously consists of aluminum of the alloy Al 99.5 or purer. This choice of material does justice to the temperature and corrosion conditions prevailing on the outer housing as well as the mechanical stresses.
  • a particularly preferred embodiment of the exhaust muffler according to the invention consists in the fact that the shell-like outer housing is constructed from a double layer of two aluminum alloys.
  • the conditions prevailing both inside and outside the outer housing can be met in a particularly flexible manner.
  • the inner layer of this outer housing consists of the alloy Al 99.5 or pure, while the outer layer of the outer housing is formed by a salt-water-resistant Al alloy, for example AlMg2. so that the outer housing withstands the attacks from the outside when operating a motor vehicle over a long operating time.
  • the shell-like outer housing can consist of an aluminum wrought alloy coated on the inside and / or outside.
  • the invention also teaches particularly advantageous methods for producing shell-like outer housings for exhaust gas silencers designed according to the invention.
  • an advantageous method for producing a double-layered outer casing is that the double-layered outer casing or its components is or are produced by pressing together (cold extrusion) two separately produced slugs of the corresponding alloy.
  • a second variant is that the double layer of two Al alloys is produced by pressing (cold extrusion) a butt made of a clad material.
  • Another method for producing a single-layer, coated or double-layer outer housing can be seen in the fact that the outer housing or the components of which are or are produced by pressing (deep-drawing) metal sheets or from plated material of the alloys mentioned. This method of production is particularly suitable for outer housings that are divided parallel to their longitudinal axis.
  • a further method for producing a double-layered outer housing is characterized in that the double-layered outer housing or its components is or are produced by a precisely fitting pushing together of two individually extruded sleeves.
  • Conventional tools can be used for this manufacturing process, so that there is no investment in this regard.
  • an exhaust muffler of the construction according to the invention in the example a rear muffler of a motor vehicle, comprises a central exhaust pipe, designated overall by 10, which is concentrically surrounded by an overall cylindrical housing, generally designated 20.
  • the central pipe .10 takes on the static and dynamic stiffening of the entire exhaust silencer and is designed for this purpose in terms of strength and long enough that it can take over the connection to the connecting pipes.
  • the length of the central tube 10 is greater than the length of the outer housing 20, so that the central tube 10 projects beyond the outer housing 20 on both sides and directly receives the connecting tubes.
  • the central tube 10 is provided in the usual way in the area of the outer housing 20 with bores 11 through which the combustion gases can enter the space between the central tube and the outer housing 20, by means suitable for sound absorption.
  • the central tube 10 expediently consists of a suitable, surface-protected steel material which, together with the remaining configuration of the central tube 10, ensures the corresponding strength values.
  • the outer housing 20 consists of two essentially identical tubular sections, which are designated by 30 in total.
  • Each pipe section 30 comprises a cylindrical part 31, which at one end merges seamlessly into a base 32, from which a connecting piece 33 also flows seamlessly.
  • the two pipe sections 30 are connected to one another at their two abutting ends by a fold 34.
  • the pipe sections 30 are supported on the supporting construction constructed as a central tube 10 to an exterior about their stub 33 and on the other hand via a disc 35 from which is arranged perpendicular to the axis of the central tube 10 and the outer casing 20 and with its Edge is folded into the fold 34 of the outer housing and rests with its inner edge on the outside of the central tube 10.
  • the tube sections 30 of the outer housing 10 are made of the aluminum alloy or pure and 99.5 are advantageously produced in a altf doublpreßvorgang K.
  • the outer housing 20 merely represents a shell for delimiting the functional space of the exhaust silencer and does not perform any essential strength functions for the overall arrangement.
  • FIG. 2 shows schematically a double-layer design of an outer housing, designated overall by 40, for an exhaust gas silencer according to the invention.
  • the inner layer, designated 41, of this outer housing 40 consists of the alloy Al 99.5 or less, while the outer layer 42 is formed by a salt water-resistant Al alloy, for example AlMg2.
  • This double-layer outer housing 40 can be produced by the methods which have already been described.

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Abstract

An exhaust silencer of this type consists of an internal construction, which comprises for example a central pipe system (10) carrying the gas flow, and an essentially pipe-shaped outer housing (20; 40) of aluminium or an aluminium alloy. In order to produce an exhaust silencer which has both the advantages of the material aluminium as well as the advantages provided by the known surface-protected steel materials and which achieves cost and weight savings with simultaneously increased life, the internal structure (eg. 10) is designed as a self-supporting structural element while the outer housing (20; 40), consisting of aluminium or an aluminium alloy, forms a sleeve entirely bounding the functional cavity of the exhaust silencer, which sleeve is supported on the supporting internal structure (eg. 10). A particularly advantageous method of making a double-layer outer housing of two different aluminium alloys consists of producing the double-layer of two aluminium alloys by extrusion (cold impact forming) of a slug produced from a plated material. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Innenkonstruktion, die z.B. ein den Gasstrom führendes zentrales Rohrsystem umfaßt, und einem im wesentlichen rohrförmigen Außengehäuse aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Abgasschalldämpfers.The invention relates to an exhaust muffler for internal combustion engines, consisting of an internal structure, e.g. comprises a central pipe system guiding the gas flow, and a substantially tubular outer housing made of aluminum or an aluminum alloy, and method for producing such an exhaust gas silencer.

Abgasschalldämpfer für Brennkraftmaschinen werden im wesentlichen drei Beanspruchungsarten unterworfen:

  • 1) thermischen Beanspruchungen aufgrund der hohen Temperatur der Verbrennungsgase der Brennkraftmachine;
  • 2) mechanischen Beanspruchungen aufgrund von Querkräften, Momenten, Schwingungen sowie thermischen Arbeiten;
  • 3) Korrosion durch chemische Rückstände und - Kondensation..
Exhaust silencers for internal combustion engines are essentially subjected to three types of stress:
  • 1) thermal stresses due to the high temperature of the combustion gases of the internal combustion engine;
  • 2) mechanical stresses due to transverse forces, moments, vibrations and thermal work;
  • 3) Corrosion due to chemical residues and - condensation ..

Diesen Anforderungen ist man in bezug auf das Außengehäuse eines derartigen Abgasschalldämpfers nach dem Stand der Technik im wesentlichen durch die Wahl der Werkstoffe für das Außengehäuse, eines geeigneten Oberflächenschutzes für dieses sowie durch eine entsprechende Konstruktion des Außengehäuses nachgekommen. Als Werkstoff wurde in erster Linie geeigneter Stahl in Form von Blechen herangezogen. Zur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit wurde darüber hinaus das Stahlblech mit einem geeigneten Oberflächenschutz versehen. Diesen hohen Werkstoffqualitäten und der zusätzlich herangezogene geeignete Oberflächenschutz verursachen jedoch hohe Kosten. Das gleiche gilt für die aufwendige Konstruktion des Außengehäuses bekannter Abgasschalldämpfer, die dadurch gekennzeichnet ist, das Außengehäuse selbst als tragendes oder mittragendes Bauteil auszubilden. Hierfür ist entweder die Wandstärke entsprechend groß oder eine entsprechende Formgebung (Versteifungsrippen, Versteifungssicken) gewählt worden. Selbst ein guter Oberflächenschutz weist den Nachteil auf, daß er an den Nahtstellen der. Gehäuseteile nur begrenzt sichergestellt werden kann. Die Fertigung der bekannten Außengehäuse aus Stahlblech hat schließlich auch die Fertigungstechnologie festgeschrieben, die durch relativ komplizierte und deshalb teure Arbeitsgänge geprägt ist. Beispielsweise wird das Außengehäuse eines bekannten Abgasschalldämpfers der zur Rede stehenden Konstruktion (DE-OS 25 20 301) dadurch hergestellt, daß die beiden Rohrabschnitte, aus denen das Außengehäuse besteht und die an einem Ende einen nahtlos übergehenden Boden und einen davon ebenfalls nahtlos abgehenden Anschlußstutzen aufweisen, rundgehämmtert werden. Dabei kann das Rundhämmern über einem Dorn oder auch ohne Dorn als Kaltverformung oder Warmverformung vorgenommen werden. Diese Formgebung erfordert bei exakter Herstellung nicht nur teure Werkzeuge, sondern ist auch arbeitsintensiv und kompliziert. Darüber hinaus kann der Boden nur bis zu etwa 45° konisch nach außen verlaufen, so daß die Erzeugung anderer Formen für den Boden,.z.B. eines im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Bodens, bei dieser Herstellungstechnologie ausgeschlossen ist.These requirements have been met in relation to the outer housing of such an exhaust silencer according to the prior art, essentially by the choice of materials for the outer housing, a suitable surface protection for this and by a corresponding construction of the outer housing. Suitable steel in the form of sheet metal was primarily used as the material. In order to increase the corrosion resistance, the steel sheet was also provided with a suitable surface protection. However, these high material qualities and the additionally used suitable surface protection cause high costs. The same applies to the complex construction of the outer casing of known exhaust silencers, which is characterized in that the outer casing itself is designed as a load-bearing or load-bearing component. For this purpose, either the wall thickness is correspondingly large or an appropriate shape (stiffening ribs, stiffening beads) has been selected. Even a good surface protection has the disadvantage that it is at the seams of the. Housing parts can only be ensured to a limited extent. The production of the known outer casing made of sheet steel finally also established the manufacturing technology, which is characterized by relatively complicated and therefore expensive operations. For example, the outer housing of a known exhaust muffler of the construction in question (DE-OS 25 20 301) is manufactured in that the two pipe sections that make up the outer housing and which have a seamlessly transitioning base at one end and a connecting piece that also proceeds seamlessly , be hammered round. The round hammering can be carried out over a mandrel or also without a mandrel as cold forming or hot forming. This design not only requires expensive tools, but is also labor-intensive and complicated. In addition, the bottom can only run conically outwards up to approximately 45 °, so that the production of other shapes for the bottom, for example a bottom running essentially perpendicular to the pipe axis, is excluded with this manufacturing technology.

Mit dem Ziel, einen Werkstoff zu wählen, der ohne das Erfordernis eines Oberflächenschutzes besonders korrosionsbeständig ist, darüber hinaus eine Gewichtsreduzierung erbringt und schließlich die Herstellung vereinfacht, hat man versucht, für das Außengehäuse einschlägiger Abgasschalldämpfer Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen einzusetzen. Dabei ist allerdings die bei herkömmlichen Abgasschalldämpfern verwendete Konstruktion, insbesondere für das Außengehäuse, übernommen worden. Dem Außengehäuse aus Aluminium wurden insbesondere, wie bei Konstruktionen aus Stahlblech bekannt, auch Festigkeitsfunktionen für die Gesamtanordnung des Abgasschalldämpfers übertragen. Schon aufgrund dieser Konzeption konnten sich derartige Abgasschalldämpfer in der Praxis nicht bewähren, da die ausschließlich aus Aluminium bestehenden Außengehäuse derartiger Abgasschalldämpfer einer schnellen Werkstoffzerstörung infolge der thermischen und mechanischen Beanspruchungen und der Korrosionseinwirkung unterlagen.With the aim of choosing a material that is particularly corrosion-resistant without the need for surface protection, which also reduces weight and ultimately simplifies production, attempts have been made to use aluminum or aluminum alloys for the outer casing of relevant exhaust silencers. However, the construction used in conventional exhaust silencers, in particular for the outer housing, has been adopted. Strength functions for the overall arrangement of the exhaust silencer were also transferred to the outer housing made of aluminum, in particular, as is known in the case of sheet steel constructions. Already due to this conception, such exhaust silencers could not prove themselves in practice, since the outer housings of such exhaust silencers, which consisted exclusively of aluminum, were subject to rapid material destruction as a result of the thermal and mechanical loads and the action of corrosion.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, es durch eine völlig neuartige Konzeption zu ermöglichen, einen Abgasschalldämpfer zu schaffen, der sich sowohl der Vorteile des Werkstoffes Aluminium als auch der Vorteile der bekannten oberflächengeschützten Stahlwerkstoffe bedient und gegenüber bekannten Konstruktionen Kosten-und Gewichtseinsparungen bei gleichzeitig erhöhter Lebenserwartung erzielt.In contrast, it is an object of the invention to make it possible, by means of a completely novel concept, to create an exhaust gas silencer which makes use of both the advantages of the aluminum material and the advantages of the known surface-protected steel materials and, compared to known constructions, cost and weight savings with a simultaneously increased life expectancy achieved.

Diese Aufgabe wird bei einem Abgasschalldämpfer der vorausgesetzten Art dadurch gelöst, daß die Innenkonstruktion, z.B. das zentrale Rohrsystem, als allein tragendes Konstruktionselement ausgebildet ist, während das aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehende Außengehäuse eine ausschließlich den Funktionsraum des Abgasschalldämpfers abgrenzende Hülle bildet, die sich auf der tragenden Innenkonstruktion, z.B. dem zentralen Rohrsystem, abstützt.This object is achieved in the case of an exhaust gas silencer of the presupposed type in that the inner construction, for example the central pipe system, is designed as a structural element which carries the load alone. while the outer casing, which is made of aluminum or an aluminum alloy, forms an envelope that exclusively delimits the functional space of the exhaust silencer and is supported on the load-bearing inner construction, for example the central pipe system.

Die erfindungsgemäße Konzeption besteht also darin, der Innenkonstruktion, z.B. dem zentralen Rohrsystem, das der Führung der heißen Abgase und der Streuung der pulsierenden Druckenergie dient, die Funktion der statischen und dynamischen Aussteifung des Abgasschalldämpfers allein zuzuweisen. Hierfür besteht diese Innenkonstruktion aus geeigneten, oberflächengeschützten Stahlwerkstoffen. Hingegen bildet das aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehende Außengehäuse ausschließlich eine den Funktionsraum des Abgasschalldämpfers abgrenzende Hülle (Verpackung). Dieser Aufgabe wird der Werkstoff Aluminium in einer geeigneten Legierungsversioh unter den an diesem Bauteil herrschenden Temperatur- und Korrosionsbedingungen gerecht und bringt durch seine einfache Umformfähigkeit sowie sein gegenüber herkömmlichen Werkstoffen geringeres spezifisches Gewicht die gewünschten herstellungstechnischen und gewichtsmäßigen Vorteile zur Geltung. Mit der erfindungsgemäßen gemischten Bauweise werden die aufgabengemäß angestrebten Kosten- und Gewichtseinsparungen erzielt und gleichzeitig die störungsfreien Einsatzzeiten erhöht.The conception according to the invention therefore consists in the internal construction, e.g. to assign the function of the static and dynamic stiffening of the exhaust silencer to the central pipe system, which serves to guide the hot exhaust gases and to disperse the pulsating pressure energy. For this purpose, this inner construction consists of suitable, surface-protected steel materials. On the other hand, the outer casing, which is made of aluminum or an aluminum alloy, forms only a casing (packaging) that delimits the functional space of the exhaust silencer. The aluminum material fulfills this task in a suitable alloy variety under the temperature and corrosion conditions prevailing on this component and, due to its simple formability and its lower specific weight compared to conventional materials, brings out the desired advantages in terms of manufacturing technology and weight. With the mixed construction according to the invention, the desired cost and weight savings are achieved and at the same time the trouble-free operating times are increased.

Besonders vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen.Particularly advantageous designs of the exhaust silencer according to the invention result from the remaining claims.

Das hüllenartige Außengehäuse besteht danach zweckmäßigerweise aus Aluminium der Legierung Al 99,5 oder reiner. Diese Werkstoffwahl wird den am Außengehäuse herrschenden Temperatur- und Korrosionsbedingungen sowie den mechanischen Beanspruchungen gerecht.The shell-like outer housing then advantageously consists of aluminum of the alloy Al 99.5 or purer. This choice of material does justice to the temperature and corrosion conditions prevailing on the outer housing as well as the mechanical stresses.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers besteht darin, daß das hüllenartige Außengehäuse aus einer Doppelschicht zweier Aluminiumlegierungen aufgebaut ist. Dadurch kann in besonders flexibler Weise sowohl den innerhalb als auch außerhalb des Außengehäuses herrschenden Bedingungen Genüge getan werden. Um den innerhalb des Außengehäuses herrschenden Temperatur- und Korrosionsbedingungen zu entsprechen, besteht dabei die innere Schicht dieses Außengehäuses aus der Legierung Al 99,5 oder reiner, während die äußere Schicht des Außengehäuses durch eine-salzwasserbeständige Al-Legierung, beispielsweise AlMg2, gebildet ist, so daß das Außengehäuse auch den von außen beim Betrieb eines Kfz einwirkenden Angriffen über eine lange Betriebszeit standhält.A particularly preferred embodiment of the exhaust muffler according to the invention consists in the fact that the shell-like outer housing is constructed from a double layer of two aluminum alloys. As a result, the conditions prevailing both inside and outside the outer housing can be met in a particularly flexible manner. In order to meet the temperature and corrosion conditions prevailing within the outer housing, the inner layer of this outer housing consists of the alloy Al 99.5 or pure, while the outer layer of the outer housing is formed by a salt-water-resistant Al alloy, for example AlMg2. so that the outer housing withstands the attacks from the outside when operating a motor vehicle over a long operating time.

Es kann auch zweckmäßig sein, daß das hüllenartige Außengehäuse aus einer innen und/oder außen beschichteten Aluminiumknetlegierung besteht.It can also be expedient for the shell-like outer housing to consist of an aluminum wrought alloy coated on the inside and / or outside.

Insbesondere bei der einschichtigen Ausbildung des hüllenartigen Außengehäuses sind aufgrund dessen ausschließlicher Funktion als Hülle/Verpackung des Funktionsraums des Abgasschalldämpfers nur verhältnismäßig geringe Wandstärken erforderlich. Diese liegen beim Mantel bzw. rohrförmigen Hauptteil in einem Bereich von 1,0 bis 1,5 mm. Aber auch doppelschichtige Ausbildungen des Außengehäuses sind durch relativ geringe Wandstärken gekennzeichnet.Particularly in the case of the single-layer design of the shell-like outer housing, only relatively small wall thicknesses are required due to its exclusive function as a shell / packaging of the functional space of the exhaust silencer. In the case of the jacket or tubular main part, these are in a range from 1.0 to 1.5 mm. But double-layer designs of the outer housing are also characterized by relatively small wall thicknesses.

Die Erfindung lehrt auch besonders vorteilhafte Verfahren zur Herstellung von hüllenartigen Außengehäusen für erfindungsgemäß konzipierte Abgasschalldämpfer.The invention also teaches particularly advantageous methods for producing shell-like outer housings for exhaust gas silencers designed according to the invention.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines doppelschichtigen Außengehäuses ist nach einer ersten Variante darin zu sehen, daß das doppelschichtige Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch das.gemeinsame Verpressen (Kaltfließpressen) zweier getrennt gefertigter Butzen der entsprechenden Legierung hergestellt wird bzw. werden.According to a first variant, an advantageous method for producing a double-layered outer casing is that the double-layered outer casing or its components is or are produced by pressing together (cold extrusion) two separately produced slugs of the corresponding alloy.

Eine zweite Variante besteht darin, daß die Doppelschicht zweier Al-Legierungen durch Verpressen (Kaltfließpressen) einer aus einem plattierten Material gefertigten Butze erzeugt wird.A second variant is that the double layer of two Al alloys is produced by pressing (cold extrusion) a butt made of a clad material.

Diese Herstellungsverfahren haben den Vorteil, daß die Doppelschicht in-einem Kaltfließpreßvorgang erzeugt werden kann. Damit läßt sich das besonders vorteilhafte doppelschichtige Außengehäuse einfach und damit billig herstellen. Hierzu trägt bei, daß in dem Fall, in dem das Außengehäuse aus mindestens einem Rohrabschnitt besteht, der an einem Ende einen nahtlos übergehenden Boden und mindestens einen davon ebenfalls nahtlos abgehenden Anschlußstutzen aufweist, ein derartiger Rohrabschnitt in einem Fließpreßvorgang erzeugt werden kann. Zwei solche Rohrabschnitte bilden dann das komplette Außengehäuse, wobei die Rohrabschnitte.an ihren beiden zusammenzufügenden Enden z.B. durch einen Falzvorgang miteinander verbunden werden können.These production processes have the advantage that the double layer can be produced in one cold extrusion process. This allows the particularly advantageous double-layer outer housing to be produced simply and therefore cheaply. This contributes to the fact that in the case in which the outer housing consists of at least one pipe section which has a seamlessly transitioning base at one end and at least one connecting piece which also seamlessly extends therefrom, such a pipe section can be produced in an extrusion process. Two such pipe sections then form the complete outer housing, the pipe sections at their two ends to be joined e.g. can be connected to each other by a folding process.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines einschichtigen, beschichteten bzw. doppelschichtigen Außengehäuses ist darin zu sehen, daß das Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch Verpressen (Tiefziehen) von Blechen bzw. aus plattiertem Material der genannten Legierungen hergestellt wird bzw. werden. Diese Herstellungsweise eignet sich besonders für Außengehäuse, die parallel zu ihrer Längsachse geteilt sind.Another method for producing a single-layer, coated or double-layer outer housing can be seen in the fact that the outer housing or the components of which are or are produced by pressing (deep-drawing) metal sheets or from plated material of the alloys mentioned. This method of production is particularly suitable for outer housings that are divided parallel to their longitudinal axis.

Schließlich ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines doppelschichtigen Außengehäuses dadurch charakterisiert, daß das doppelschichtige Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch ein paßgenaues Ineinanderschieben zweier einzeln fließgepreßter Hülsen erzeugt wird bzw. werden. Für dieses Herstellungsverfahren können konventionelle Werkzeuge eingesetzt werden, so daß ein diesbezüglicher Investitionsaufwand entfällt.Finally, a further method for producing a double-layered outer housing is characterized in that the double-layered outer housing or its components is or are produced by a precisely fitting pushing together of two individually extruded sleeves. Conventional tools can be used for this manufacturing process, so that there is no investment in this regard.

Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfern ergeben sich aus den Zeichnungen. Es zeigt:

  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfer, und
  • Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes doppelschichtiges Außengehäuse.
Exemplary embodiments of exhaust gas silencers according to the invention result from the drawings. It shows:
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through an exhaust silencer according to the invention, and
  • Fig. 2 shows a partial section through an inventive double-layer outer housing.

Nach Fig. 1 umfaßt ein Abgasschalldämpfer der erfindungsgemäßen Konstruktion, im Beispiel ein Nachschalldämpfer eines Kraftfahrzeuges, ein insgesamt mit 10 bezeichnetes zentrales Abgasrohr, das von einem insgesamt mit 20 bezeichneten, vorzugsweise zylindrischen Außengehäuse konzentrisch umgeben ist. Das zentrale Rohr .10 übernimmt die statische und dynamische Aussteifung des gesamten Abgasschalldämpfers und ist hierfür entsprechend festigkeitsmäßig ausgelegt und so lang ausgebildet, daß es die Verbindung zu den Anschlußrohren übernehmen kann. Im gezeigten Fall ist hierfür die Länge des zentralen Rohrs 10 größer als die Länge des Außengehäuses 20, so daß das zentrale Rohr 10 beidseitig über das Außengehäuse 20 hinausragt und unmittelbar die Anschlußrohre aufnimmt. Das zentrale Rohr 10 ist in üblicher Weise im Bereich des Außengehäuses 20 mit Bohrungen 11 versehen, durch die hindurch die Verbrennungsgase in den Raum zwischen dem zentralen Rohr und dem Außengehäuse 20 eintreten können,.indem zur Schallabsorption geeignete Mittel angeordnet sind. Das zentrale Rohr 10 besteht zweckmäßigerweise aus einem geeigneten, oberflächengeschützten Stahlwerkstoff, der zusammen mit der übrigen Ausbildung des zentralen Rohrs 10 die entsprechenden Festigkeitswerte sichert.1, an exhaust muffler of the construction according to the invention, in the example a rear muffler of a motor vehicle, comprises a central exhaust pipe, designated overall by 10, which is concentrically surrounded by an overall cylindrical housing, generally designated 20. The central pipe .10 takes on the static and dynamic stiffening of the entire exhaust silencer and is designed for this purpose in terms of strength and long enough that it can take over the connection to the connecting pipes. In the case shown for this purpose, the length of the central tube 10 is greater than the length of the outer housing 20, so that the central tube 10 projects beyond the outer housing 20 on both sides and directly receives the connecting tubes. The central tube 10 is provided in the usual way in the area of the outer housing 20 with bores 11 through which the combustion gases can enter the space between the central tube and the outer housing 20, by means suitable for sound absorption. The central tube 10 expediently consists of a suitable, surface-protected steel material which, together with the remaining configuration of the central tube 10, ensures the corresponding strength values.

Das Außengehäuse 20 besteht im vorliegenden Fall aus zwei im wesentlichen identisch ausgebildeten Rohrabschnitten, die insgesamt mit 30 bezeichnet sind. Jeder Rohrabschnitt 30 umfaßt ein zylindrisches Teil 31, das an einem Ende nahtlos in einen Boden 32 übergeht, von dem ebenfalls nahtlos ein Stutzen 33 abgeht, Die beiden Rohrabschnitte 30 sind an ihren beiden aneinanderstoßenden Enden durch eine Falzung 34 miteinander verbunden. Die Rohrabschnitte 30 stützen sich an dem als tragende Konstruktion ausgebildeten zentralen Rohr 10 zum einen über ihre Stutzen 33 und zum anderen über eine Scheibe 35 ab, die senkrecht zur Achse des zentra- len Rohrs 10 bzw. des Außengehäuses 20 angeordnet ist und mit ihrem äußeren Rand in den Falz 34 des Außengehäuses eingefalzt ist und mitihrem inneren Rand an der Außenseite des zentralen Rohrs 10 anliegt.In the present case, the outer housing 20 consists of two essentially identical tubular sections, which are designated by 30 in total. Each pipe section 30 comprises a cylindrical part 31, which at one end merges seamlessly into a base 32, from which a connecting piece 33 also flows seamlessly. The two pipe sections 30 are connected to one another at their two abutting ends by a fold 34. The pipe sections 30 are supported on the supporting construction constructed as a central tube 10 to an exterior about their stub 33 and on the other hand via a disc 35 from which is arranged perpendicular to the axis of the central tube 10 and the outer casing 20 and with its Edge is folded into the fold 34 of the outer housing and rests with its inner edge on the outside of the central tube 10.

Die Rohrabschnitte 30 des Außengehäuses 10 bestehen aus der Aluminiumlegierung 99,5 oder reiner und sind zweckmäßigerweise in einem Kaltfließpreßvorgang erzeugt. Das Außengehäuse 20 stellt lediglich eine Hülle zur Abgrenzung des Funktionsraums des Abgasschalldämpfers dar und übernimmt keine wesentlichen Festigkeitsfunktionen für die Gesamtanordnung.The tube sections 30 of the outer housing 10 are made of the aluminum alloy or pure and 99.5 are advantageously produced in a altfließpreßvorgang K. The outer housing 20 merely represents a shell for delimiting the functional space of the exhaust silencer and does not perform any essential strength functions for the overall arrangement.

Die Fig. 2 zeigt schematisch eine doppelschichtige Ausbildung eines insgesamt mit 40 bezeichneten Außengehäuses für einen erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfer. Die mit,41 bezeichnete innere Schicht dieses Außengehäuses 40 besteht aus der Legierung Al 99,5 oder reiner, während die äußere Schicht 42 durch eine salzwasserbeständige Al-Legierung, beispielsweise AlMg2, gebildet ist. Dieses doppelschichtige Außengehäuse 40 kann nach den Verfahren hergestellt werden, die bereits geschildert worden sind.FIG. 2 shows schematically a double-layer design of an outer housing, designated overall by 40, for an exhaust gas silencer according to the invention. The inner layer, designated 41, of this outer housing 40 consists of the alloy Al 99.5 or less, while the outer layer 42 is formed by a salt water-resistant Al alloy, for example AlMg2. This double-layer outer housing 40 can be produced by the methods which have already been described.

Der Erfindungsgegenstand kann überall da eingesetzt werden, wo abgasbeaufschlagte Räume nach außen zu begrenzen sind.The subject matter of the invention can be used wherever spaces subject to exhaust gas are to be limited to the outside.

Claims (9)

1. Abgasschalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Innenkonstruktion, die z.B. ein den Gasstrom führendes zentrales Rohrsystem (10) umfaßt, und einem im wesentlichen rohrförmigen Außengehäuse (20; 40) aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkonstruktion (z.B. 10) als allein tragendes Konstruktionselement ausgebildet ist, während das aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehende Außengehäuse (20; 40) eine ausschließlich den Funktionsraum des Abgasschalldämpfers abgrenzende Hülle bildet, die sich auf der tragenden Innenkonstruktion (z.B. 10) abstützt.1. Exhaust silencer for internal combustion engines, consisting of an internal structure, e.g. a central pipe system (10) guiding the gas flow, and an essentially tubular outer housing (20; 40) made of aluminum or an aluminum alloy, characterized in that the inner construction (eg 10) is designed as a single structural element while that made of aluminum or an aluminum alloy existing outer housing (20; 40) forms a shell which exclusively delimits the functional space of the exhaust silencer and which is supported on the load-bearing inner structure (for example 10). 2. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hüllenartige Außengehäuse (20) aus Aluminium der Legierung Al 99,5 oder reiner besteht.2. Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that the envelope-like outer housing (20) consists of aluminum of the alloy Al 99.5 or pure. 3. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß das hüllenartige Außengehäuse (40) aus einer Doppelschicht (41, 42) zweier Aluminiumlegierungen aufgebaut ist.3. Exhaust silencer according to claim 1; characterized in that the shell-like outer housing (40) is constructed from a double layer (41, 42) of two aluminum alloys. 4. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (41) des Außengehäuses (40) aus der Legierung Al 99,5 oder reiner besteht, während die äußere Schicht (42) durch eine salzwasserbeständige Al-Legierung, beispielsweise AlMg2, gebildet ist.4. Exhaust silencer according to claim 3, characterized in that the inner layer (41) of the outer housing (40) consists of the alloy Al 99.5 or pure, while the outer layer (42) by a salt water-resistant Al alloy, for example AlMg2, is formed. 5. Abgasschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hüllenartige Außengehäuse (20; 40) aus einer innen und/oder außen beschichteten Aluminiumknetlegierung besteht.5. Exhaust silencer according to claim 1, characterized in that the shell-like outer housing (20; 40) consists of an internally and / or externally coated wrought aluminum alloy. 6. Verfahren zur Herstellung eines Außengehäuses nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dcppelschichtige. Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch das gemeinsame Verpressen (Kaltfließpressen) zweier getrennt gefertigter Butzen der entsprechenden Legierungen hergestellt wird bzw. werden.6. A method for producing an outer housing according to claim 3 or 4, characterized in that the double layer. The outer housing or its components are produced by the joint pressing (cold extrusion) of two separately produced slugs of the corresponding alloys. 7. Verfahren zur Herstellung eines Außengehäuses nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelschicht zweier Al-Legierungen durch Verpressen (Kaltfließpressen) einer aus einem plattierten Material gefertigten Butze erzeugt wird.7. A method for producing an outer housing according to claim 3 or 4, characterized in that the double layer of two Al alloys is produced by pressing (cold extrusion) a Butze made of a plated material. 8. Verfahren zur Herstellung eines Außengehäuses nach den Ansprüchen 1 oder 2 bzw. 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,·daß das Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch Verpressen (Tiefziehen) von Blechen bzw. aus plattiertem Material der genannten Legierungen hergestellt wird bzw. werden.8. A method for producing an outer housing according to claims 1 or 2 or 3, 4 or 5, characterized in that the outer housing or its components is produced by pressing (deep-drawing) metal sheets or from plated material of the said alloys or . will. 9. Verfahren zur Herstellung eines Außengehäuses nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelschichtige Außengehäuse bzw. dessen Bauteile durch ein paßgenaues Ineinanderschieben zweier einzeln fließgepreßter Hülsen erzeugt wird bzw. werden.9. A method for producing an outer housing according to claim 3 or 4, characterized in that the double-layer outer housing or its components is or are produced by a precisely fitting nesting of two individually extruded sleeves.
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