EP1338769A1 - Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement - Google Patents

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EP1338769A1
EP1338769A1 EP03003095A EP03003095A EP1338769A1 EP 1338769 A1 EP1338769 A1 EP 1338769A1 EP 03003095 A EP03003095 A EP 03003095A EP 03003095 A EP03003095 A EP 03003095A EP 1338769 A1 EP1338769 A1 EP 1338769A1
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EP
European Patent Office
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elements
temperature distribution
influencing
silencer
insert according
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Withdrawn
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EP03003095A
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Inventor
Johannes Ulrich Goertz
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/24—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using sound-absorbing materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2310/00—Selection of sound absorbing or insulating material
    • F01N2310/02—Mineral wool, e.g. glass wool, rock wool, asbestos or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2310/00—Selection of sound absorbing or insulating material
    • F01N2310/04—Metallic wool, e.g. steel wool, copper wool or the like

Definitions

  • the invention relates to a silencer insert made of a shaped element for Insert into an annulus between an exhaust pipe and a muffler with an in an at least temporarily dimensionally stable shell element introduced mixture of glass fiber yarn.
  • Muffler inserts of the generic type are among others in Exhaust system silencers for internal combustion engines Noise reduction used. Such silencers are mostly around pot-like structures through which the openings are provided Exhaust pipe is guided. Sound waves propagate inside the muffler and give their energy to the one in the muffler Damping material.
  • the sound-absorbing material is preferably a so-called porous Soundproofing material, i.e. a material without structured arrangements of cavities and material flow.
  • Such materials are introduced into the silencer pots, under Using known methods, the material is filled into suitable bags will be closed and these pockets in the silencer pots be inserted. With such absorption silencers, it can due to the design, different thermal loads on the insulation material come. Therefore, as a filling material for the shell element is a corresponding use high temperature resistant material. In addition, it can large thermal load on the insulating material to an undesirable come premature aging, which is an early replacement of the muffler may require by the damping behavior of the muffler disadvantageous being affected.
  • the invention is therefore based on the object of creating a generic muffler insert which has as uniform a thermal load as possible.
  • the invention proposes a silencer insert made of a shaped element for introduction into an annular space between an exhaust pipe and a muffler with a mixture of glass fiber yarn introduced into an at least temporarily dimensionally stable envelope element, the shaped element being provided with elements influencing the temperature distribution.
  • the elements influencing the temperature distribution advantageously promote one Temperature compensation within the silencer insert. So it can Stress on particularly stressed zones can be reduced. At the same time, the Low stress zones can be increased, for example reduce aggressive precipitation from exhaust gases. For example through suitable influencing the gas flow in the silencer insert Elements can be achieved.
  • those which influence the temperature distribution Elements are thermally conductive elements. So the thermal energy can be advantageous a thermally highly stressed zone to a thermally low stressed zone, so as to equalize the temperature create.
  • the Elements that influence temperature distribution are shielding elements. It can for example, a zone of high thermal stress before excessive Inflow of hot gas to be protected.
  • the wire is introduced into the shaped element.
  • the wire can be due its thermal conductivity is the temperature compensation between high zones create thermal stress and zones of low thermal stress.
  • the Wire can be made of steel, copper or an alloy, for example.
  • the braid can be used as a textile Fabric be formed, such as. B. fabrics, scrims, braids.
  • the casing element with such a metal lamination can be advantageous be provided, the metal lamination facing the muffler Outside of the case is attached.
  • the metal cladding can be strip-shaped or be formed over the entire surface.
  • the Temperature distribution influencing elements in the fiber equipment are introduced.
  • a fabric forming the envelope element be provided with appropriate fiber equipment.
  • the temperature distribution influencing elements are introduced into the batch. So can be beneficial the mixture to be introduced into the shell element before the introduction with the elements influencing the temperature distribution are mixed and with the known methods are introduced into the shell element. Such a Manufacturing process can be advantageous taking advantage of existing ones Manufacturing facilities are running.
  • Fig. 1 an inventive silencer insert 10 is shown, the one has cylindrical sleeve member 12.
  • the envelope element 12 has a substantially concentric through opening 20.
  • the silencer insert 10 consists of a shaped element for insertion into an annular space between an exhaust pipe and a muffler. There is a mixture in the molded element 28 introduced from glass fiber yarn (Fig. 2). Furthermore, the shaped element has the Elements 14, 18, 30 influencing temperature.
  • Figure 2 consists of the shell element 12 from a fabric shell 16, on the Muffler facing outside a metal lamination 14 is applied.
  • Metal webs 18 also extend from the inner through opening 20 radially outwards. Between the metal webs 18 are in radial and axial Direction extending flat heat compensation elements 26 arranged.
  • the Spaces 32 are filled with a mixture 28 made of glass fiber yarn, which additionally contains wire sections 30 made of steel.
  • FIG. 3 shows an enlarged cross section of a heat compensation element 26, which consists of a textile fabric, which has a Metal lamination 24 is provided.
  • the Metal cladding 24 formed by an aluminum cladding.
  • the muffler insert shown here, formed from the molded element 10 exhibits the desired good properties in terms of uniformity thermal stress. So at one axial end through the Gas introduced heat over the temperature distribution influencing Elements 14, 18, 24, 30 are distributed. The silencer insert can heat evenly, which also causes precipitation in the cool area of the Gas inlet axially opposite end can be reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalldämpfereinsatz zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige thermische Belastung aufweist. Als Lösung wird mit der Erfindung ein Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn vorgeschlagen, wobei das Formelement mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen versehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn.
Schalldämpfereinsätze der gattungsgemäßen Art werden unter anderem in Schalldämpfern von Auspuffanlagen für Verbrennungskraftmaschinen zur Geräuschdämpfung eingesetzt. Bei solchen Schalldämpfern handelt es sich zumeist um topfartige Gebilde, durch welche das mit Öffnungen versehene Auspuffrohr geführt ist. Schallwellen breiten sich im Innenraum des Auspufftopfes aus und geben dabei ihre Energie an das im Auspufftopf angeordnete Dämpfungsmaterial ab.
Das schalldämmende Material ist vorzugsweise ein sogenannter poröser Schalldämmstoff, also ein Stoff ohne strukturierte Anordnungen von Hohlräumen und Materialverlauf.
Derartige Materialien werden in die Schalldämpfertöpfe eingebracht, wobei unter Anwendung bekannter Verfahren das Material in geeignete Taschen eingefüllt wird, diese verschlossen werden und diese Taschen in die Schalldämpfertöpfe eingeschoben werden. Bei solchen Absorptions-Schalldämpfern kann es bauartbedingt zu unterschiedlicher thermischer Belastung des Dämmaterials kommen. Daher ist als Füllmaterial für das Hüllenelement ein entsprechend hochtemperaturbeständiges Material zu verwenden. Darüber hinaus kann es bei großer thermischer Belastung des Dämmaterials zu einer unerwünschten vorzeitigen Alterung kommen, die ein vorzeitiges Austauschen des Auspufftopfs erfordern kann, indem das Dämpfungsverhalten des Schalldämpfers nachteilig beeinflußt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalldämpfereinsatz zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige thermische Belastung aufweist.
Als Lösung wird mit der Erfindung ein Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn vorgeschlagen, wobei das Formelement mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen versehen ist.
Vorteilhaft fördern die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente einen Temperaturausgleich innerhalb des Schalldämpfereinsatzes. So kann die Beanspruchung besonders belasteter Zonen reduziert werden. Zugleich kann die Temperatur niedrig beanspruchter Zonen erhöht werden, um beispielsweise aggressive Niederschläge aus Abgasen zu reduzieren. Dies kann beispielsweise durch geeignete die Gasströmung im Schalldämpfereinsatz beeinflussende Elemente erreicht werden.
Es wird ferner vorgeschlagen, das die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente wärmeleitende Elemente sind. So kann vorteilhaft die Wärmeenergie einer thermisch hoch beanspruchten Zone zu einer thermisch niedrig beanspruchten Zone geleitet werden, um so einen Temperaturausgleich zu schaffen.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente Abschirmelemente sind. Es kann beispielsweise eine Zone hoher thermischer Belastung vor einem übermäßigen Zustrom heißen Gases geschützt werden.
Es wird weiter vorgeschlagen, daß als die Temperaturverteilung beeinflussende Elemente Draht in das Formelement eingebracht ist. Der Draht kann aufgrund seiner Wärmeleitfähigkeit den Temperaturausgleich zwischen Zonen hoher thermischer Belastung und Zonen niedriger thermischer Belastung herstellen. Der Draht kann beispielsweise aus Stahl, Kupfer oder einer Legierung bestehen.
Es wird ferner vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente als Geflecht eingebracht sind. Das Geflecht kann als textiles Flächengebilde ausgebildet sein, wie z. B. Gewebe, Gelege, Geflechte.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in einer ein Hüllenelement bildende Gewebenmatte eingebracht sind. So können in das Gewebe des Hüllenelements Drähte mit eingebracht sein, über die ein Temperaturausgleich des Schalldämpfereinsatzes erfolgen kann.
Es wird ferner vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente als Metallkaschierung auf einem textilen Flächengebilde eingebracht sind. Vorteilhaft kann das Hüllenelement mit einer solchen Metallkaschierung versehen sein, wobei die Metallkaschierung auf der zum Auspufftopf zugewandten Außenseite der Hülle angebracht ist. Die Metallkaschierung kann streifenförmig oder auch vollflächig ausgebildet sein.
Zudem wird vorgeschlagen, daß dieses Aluminium aufweist. Aluminium hat eine große Wärmeleitfähigkeit und kann so einen Wärmeausgleich des Schalldämpfereinsatzes besonders günstig unterstützen. Daneben können jedoch auch andere leitfähige Werkstoffe verwendet werden, wie Stahl, Kupfer, metallische Legierungen oder dergleichen.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in die Faserausrüstung eingebracht sind. So kann beispielsweise ein das Hüllenelement bildende Gewebe mit entsprechenden Faserausrüstungen versehen sein.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in das Gemenge eingebracht sind. So kann vorteilhaft das in das Hüllenelement einzubringende Gemenge vor dem Einbringen mit den die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen vermischt werden und mit den bekannten Verfahren in das Hüllenelement eingebracht werden. Ein solcher Herstellprozeß kann vorteilhaft unter Ausnutzung bestehender Fertigungseinrichtungen ausgeführt werden.
Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwiesen. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen und dienen nur der Erläuterung der folgenden Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Fig. 1
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schalldämpfereinsatzes,
Fig. 2
einen Schnitt durch den Schalldämpfer in Fig. 1 entlang einer Linie 2-2 und
Fig. 3
eine vergrößerte Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Wärmeausgleichselements.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schalldämpfereinsatz 10 dargestellt, der ein zylinderförmiges Hüllenelement 12 aufweist. Das Hüllenelement 12 weist eine im wesentlichen konzentrische Durchgangsöffnung 20 auf. Der Schalldämpfereinsatz 10 besteht aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf. In das Formelement ist ein Gemenge 28 aus Glasfasergarn eingebracht (Fig. 2). Ferner weist das Formelement die Temperatur beeinflussenden Elemente 14, 18, 30 auf. Wie in Figur 2 dargestellt, besteht das Hüllenelement 12 aus einer Gewebehülle 16, auf deren zum Auspufftopf gerichteten Außenseite eine Metallkaschierung 14 aufgebracht ist.
Weiterhin erstrecken sich von der inneren Durchgangsöffnung 20 Metallstege 18 radial nach außen. Zwischen den Metallstegen 18 sind sich in radialer und axialer Richtung erstreckende flächige Wärmeausgleichselemente 26 angeordnet. Die Zwischenräume 32 sind mit einem Gemenge 28 aus Glasfasergarn verfüllt, welches zusätzlich Drahtabschnitte 30 aus Stahl enthält.
Figur 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Wärmeausgleichselements 26, welches aus einem textilen Flächengebilde besteht, das an einer Seite mit einer Metallkaschierung 24 versehen ist. In dieser Ausgestaltung ist die Metallkaschierung 24 durch eine Aluminiumkaschierung gebildet.
Der hier dargestellte aus dem Formelement 10 gebildete Schalldämpfereinsatz weist die gewünschten guten Eigenschaften hinsichtlich einer gleichmäßigen thermischen Beanspruchung auf. So kann die an einem axialen Ende durch das Gas eingebrachte Wärme über die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente 14, 18, 24, 30 verteilt werden. Der Schalldämpfereinsatz kann sich gleichmäßig erwärmen, wodurch zudem Niederschläge im kühlen Bereich des dem Gaseinlaß axial gegenüber liegenden Endes reduziert werden.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. So können insbesondere die Form der Schalldämpfereinsätze, die verwendeten Werkstoffe u. s. w. variieren.
Bezugszeichenliste
10
Schalldämpfereinsatz
12
Hüllenelement
14
Metallkaschierung
16
Gewebehülle
18
Metallsteg
20
Öffnung für Auspuffrohr
22
textiles Flächengebilde
24
Metallkaschierung
26
Wärmeausgleichselement
28
Glasfasergarn
30
Drahtabschnitt
32
Zwischenraum

Claims (10)

  1. Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement (10) zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest teilweise formbeständigen Hüllenelement (12) eingebrachten Gemenge (28) aus Glasfasergarn,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Formelement (10) mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen (14, 18, 24, 30) versehen ist.
  2. Schalldämpfereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 18, 24, 30) Wärme leitende Elemente sind.
  3. Schalldämpfereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 18, 24) Abschirmelemente sind.
  4. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als die Temperaturverteilung beeinflussende Elemente (30) Draht in das Formelement (10) eingebracht ist.
  5. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 24) als Geflecht eingebracht sind.
  6. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14) in einer ein Hüllenelement (12) bildende Gewebematte eingebracht sind.
  7. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (24) als Metallkaschierung auf einem textilen Flächengebilde eingebracht sind.
  8. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Aluminium aufweist.
  9. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in die Faserausrüstung eingebracht sind.
  10. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (30) in das Gemenge eingebracht sind.
EP03003095A 2002-02-21 2003-02-13 Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement Withdrawn EP1338769A1 (de)

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DE10207260A1 (de) 2003-09-04

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