EP2571636A1 - Abgasschalldämpfer für brennkraftmaschinen und tiefziehwerkzeug hierfür - Google Patents

Abgasschalldämpfer für brennkraftmaschinen und tiefziehwerkzeug hierfür

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EP2571636A1
EP2571636A1 EP11724995A EP11724995A EP2571636A1 EP 2571636 A1 EP2571636 A1 EP 2571636A1 EP 11724995 A EP11724995 A EP 11724995A EP 11724995 A EP11724995 A EP 11724995A EP 2571636 A1 EP2571636 A1 EP 2571636A1
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EP
European Patent Office
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shell
shape
contour
outer contour
edge
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EP11724995A
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Klaus Schröer
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Tenneco GmbH
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    • F01N13/1894—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly the housing of the assembly consisting of two or more parts, e.g. two half-shells the parts being assembled in longitudinal direction

Definitions

  • the invention relates to a shell silencer for an internal combustion engine formed from a first shell and at least one second shell, which are connected to form the shell silencer on the respective peripheral edge region B s , wherein the respective edge region B s a box-shaped inner contour ⁇ 3 ⁇ with four corner regions El - E4 and a width B and a length L and an outer ⁇ contour K Sa and the respective shell is made of a shell blank R, which is formed by forming a metal strip by using a mold having the shape of the shell deep drawing tool, wherein the blank R after forming has an edge region B R with an outer contour K R , which is at least partially cut off after cutting the blank R to form an outer contour K Sa of the edge portion B s of the shell.
  • the invention has for its object to form a exhaust silencer shell molds and a thermoforming tool for producing a mold shell in such a way and to arrange that a material savings and improved acoustic performance are guaranteed.
  • the object is achieved according to the invention in that the inner contour K S i of the edge area B s to the box-shaped basic shape G of the shell in addition at least one corner region El - has E4, of the width B and the County ⁇ ge L is extended out, and thus at least partially adapted to the outer contour K R of the edge region B R of the blank R to be trimmed.
  • This ensures that the edge region B R of the blank to be cut off is designed to be more uniform overall for the purpose of forming the inner or outer contour K S i, S a of the shell, so that there is a saving of material.
  • the volume of the respective shell can be increased overall.
  • the shell can be made less broad or less long overall in order to keep the same volume, which is accompanied by further material savings.
  • a smaller width of the shell described above can also be used for deep drawing sheet metal strip or the corresponding coil schma ⁇ ler.
  • edge portion B R of the blank which differs from a conventional box-shaped basic shape or outer contour K G indoor S i and a KS of the shell or of the edge area B s conservation with which a favorable resonance behavior or acoustic behavior is associated.
  • the object is achieved in that the respective shell has a shaping A for the purpose of forming an input or output dome for connecting an exhaust pipe, wherein the molding A after forming relative to the basic shape G of the inner contour K si of the edge region B s of the shell to a depth tl protrudes, wherein the depth tl is selected such that in order to form the shape A, the size of the sheet metal strip must not be greater than in the absence of the formation A and / or in the region of the formation A a recess E is provided which is provided in addition to the sidecut T, wherein the indentation E relative to the basic shape G of the inner contour K S i of the edge portion B s of the shell is set back by a depth t2.
  • the respective shell at least in the region of a longitudinal or transverse edge, has the shape A for an input or output dome.
  • the features described above regarding the maximum depth t1 of this configuration A ensure the previously described savings in terms of the width or length of the metal strip used.
  • Due to the inventively provided indentation E the formation of a shape A is possible, which has a desired height h.
  • the indentation E ensures an increase in the size or height h of the shape A beyond the waisting T of the basic shape G addition.
  • the indentation E is provided in addition to the sidecut T.
  • the height h of the formation A can reach the total depth tl plus t2.
  • the depth t1 decreases and can also become zero if the formation is trimmed at the level of the inner contour K si .
  • the outer contour K Sa has one of the inner contour K s ⁇ different shape on ⁇ .
  • the inner contour K S i and the outer contour K Sa each other.
  • the outer contour K Sa can be adapted beyond the widening of the inner contour K S i to the contour K R of the blank or its corner regions, so that the acoustic properties can be favorably influenced.
  • the inner contour K S i and / or the outer contour K Sa of the edge region B s of the shell is formed from a first longitudinal edge LI, a second longitudinal edge L2, a first transverse edge Ql and a second transverse edge Q2 and the four Corner regions El, E2, E3, E4, wherein the respective corner region El, E2, E3, E4 connects a longitudinal edge LI, L2 with a transverse edge Ql, Q2 and the edge region B s of the shell at least in the region of a longitudinal edge LI, L2 and / or a transverse edge Ql, Q2 has a sidecut T, which extends over at least 50% to 80% ei ⁇ ner width wl and / or a width w2 of the shell.
  • the picking up of a shape with a sidecut T is advantageous.
  • a sidecut is accompanied by the fact that the shell is narrower or shorter in the area of the sidecut than in the area of the respective corner, which justify the beginning and end of the sidecut.
  • the upper limit of the sidecut is probably in the range of 90% to 95%, depending on the radius of the corner to be applied. At 100% waist ratio no waist is no longer available.
  • the inner contour K S i and / or the outer contour K Sa of the edge region B s of the shell in the region of both longitudinal edges Li, L2 and / or in the region of both transverse edges Ql, Q2 has the sidecut T.
  • the waist can optionally be provided at different longitudinal or transverse edges. This is depending on the desired design and the associated Resonanzverhal ⁇ th on the one hand and the desired material savings to decide on the other hand. It may be favorable if the sidecut is provided both on both longitudinal and on both transverse edges, so that overall the aforementioned advantages add up to a maximum.
  • the inner contour K S i and / or the outer contour K Sa of Randbe ⁇ rich B s the shell a bone-shaped basic shape G justified.
  • the waist is provided on all four longitudinal edges, resulting in an exemplary embodiment bone-shaped basic shape G, due to the extended corner areas the previously described maximum volume while minimizing the width of the sheet metal strip used on the one hand and minimizing the length of the metal strip to be used guaranteed on the other hand.
  • the object is also achieved by a deep-drawing tool with an outer contour Kw having basic shape G3 for ⁇ forming a sheet metal strip to form a blank R a shell of a shell muffler on the type and shape as previously described, wherein the outer contour Kw the basic shape G3 of the thermoforming tool at least one Corner region El - E4 has, which is extended beyond the width B and the length L and thus at least partially to the contour K R of the edge region B R of the to be trimmed Rohlings R is adapted.
  • the savings achieved in the formation of the deep-drawing tool concerning the width and length thereof are also provided, therefore, constitute the essential ADVANTAGES ⁇ le of the shell, which are executed as found in acoustics and saving on the part of the shell muffler.
  • the object is achieved in that the outer contour Kw of the basic mold G3 of the thermoforming mold has a shape for the purpose of forming an input or output dome to An ⁇ close an exhaust pipe, the shape rela ⁇ tive to the basic shape G of the outer contour Kw by a depth t3 , t3 'protrudes, wherein the depth t3 is selected such that for the formation of the shape A, the size of the sheet ⁇ strip must not be greater than in the absence of the shape A and / or that in the form of complementary to the sidecut T an offset is provided, the offset being set back relative to the basic shape G of the outer contour Kw by a depth t4.
  • the shape can thus reach a maximum depth of the size t3 plus t4, so that a shape A with the desired height h can be realized.
  • the object is also achieved by methods for determining an inner and / or outer contour K S i, K Sa of a Randbe ⁇ rich B s a shell for producing a muffler with the following steps:
  • Figure 1 is a plan view of a shell according to the prior
  • Figure 2a is a plan view of a shell according to the invention.
  • Figure 2b is a sectional view S-S of Figure 2a;
  • Figure 3 is a perspective view of a Tiefziehtechnik ⁇ zeugs
  • Figure 4 is a perspective view of a shell silencer.
  • a first shell 1.1 of a shell muffler 1 is formed by deep-drawing a metal strip 2, which is formed rectangular starting from a metal strip coil.
  • a desired contour K s of the shell 1.1 with a basic shape G, which is box-shaped, that is rectangular in shape with rounded corners, according to FIG. 1, a so-called ter blank R obtained whose edge has a contour K R , on the one hand deviates from the rectangular shape of the sheet ⁇ strip 2 and on the other hand deviates from the desired box-shaped contour K s of the shell 1.1.
  • the contour K R of the blank R is also referred to as bone-shaped, since in the region of the respective corner the remaining edge to be cut off for the purpose of forming the contour K s or outer contour K Sa of the shell 1.1 is substantially larger than in the region between the respective corner.
  • the inventive contour K is s, which is Au ⁇ .kontur K Sa and K si inner contour of the shell to the kno 1.1 ⁇ chenförmige contour adapted K R R of the blank.
  • the fire ⁇ le 1.1 or contour K has s this, a basic form of G on in the corner regions of El - E4 over the width B and the length L out are extended so that the contour K s at least partially to the contour K R of the trimmed Randbe Reich ⁇ B is adapted R R of the blank.
  • two opposite longitudinal edges LI, L2 and two re ⁇ rum opposite transverse edges Ql, Q2, which are connected to each other by a corner region of El, E2, E3, E4 yield.
  • the contour K s or the basic shape G has a sidecut T.
  • the distance between the two longitudinal edges LI, L2 or the two transverse edges Q1, Q2 is smaller than a length w1 of the shell 1.1 or a width w2 of the shell 1.1.
  • the tray shown here has 1.1 in the region of its longitudinal edge a formation L2 A is an ON or OFF ⁇ gangskalotte 1.3 according to Fig. 4 in.
  • a depression E of the depth t2 is provided in the region of the formation A.
  • the indentation E is essentially formed of a fillet radius R V 1 and see additional measures to the waist T ⁇ an adjoining connecting portion V A 1.
  • the shape A extends over the vorgenann ⁇ th rounding radius R V 1 and the adjoining connecting portion Ver ⁇ A 1 V as well as an adjoining fillet radius R V 2 over a height h.
  • the depth tl is chosen such that the metal strip 2 only because of the shape A not to be selected wider than in the case without forming From ⁇ A.
  • the depth tl therefore corresponds approximately to the thickness of the peripheral area B s and the height of the
  • the waist T runs over about 84% of the length wl and 66% of the width w2.
  • the sidecut T may also be provided only on a part of the respective longitudinal or transverse edge LI to Q2.
  • FIG. 2b sectional view SS from FIG. 2 (partial cross-sectional right half) 1.1 the shell has a verblei ⁇ reproduced edge region B s, the remains ⁇ after the trimming of the edge portion B R of the blank R with the outer contour K R ver.
  • the shell 1.1 is connected to a corresponding second shell 1.2 according to FIG. 4. This can be done by welding or flanging.
  • the inner contour K S i deviates from the réellekon ⁇ tur K SA.
  • the expression of the contour K s according to the invention is to be provided at least in the region of the inner contour K si .
  • the expression or extension for the outer contour K Sa can also be greater than that of the inner contour K S j_.
  • An illustrated in Figure 3 is deep-drawing tool 3 and drawing ⁇ stamp also has an outer contour K w with a kno ⁇ tenförmigen G3 basic shape with four corner regions El - E4 on.
  • the deep-drawing tool 3 also has two shapes 3.1, 3.1 ⁇ to form a desired shape A for an input or output calotte 1.3 both in the region of the longitudinal edge and in the region of the transverse edge.
  • the forms 3.1, 3.1 protrude by a depth t3, t3 'on the outer contour K w .
  • the depth t3, t3 ' is chosen such that the width of the available sheet metal strip 2 is sufficient for the formation of the shape A.
  • an offset 3.2, 3.2 ' is provided in addition to the sidecut T, the offset 3.2, 3.2' being set back by a depth t4 relative to the basic shape G of the outer contour Kw.
  • the form 3.1 is thus over the Depth t3 plus the depth t4 on the basic shape G of the outer ⁇ contour Kw forth.
  • the two shells 1.1 and 1.2 are connected to one another in the edge area B s , so that they limit the extended volume per shell in duplicate.
  • bone-chenförmige forming the shell muffler 1 also ensures the acoustic previously described parts Before ⁇ .
  • ribs 1.4, 1.4 ⁇ are provided in the region of the respective shell, which additionally improve the acoustic behavior or resonance behavior.
  • the ribs 1.4, 1.4 extend approximately parallel to the respective transverse edge ⁇ . In addition, these can also be provided multiple times and alternatively in aticiansbei ⁇ game not shown in other directions, in particular parallel to the respective longitudinal edge run.
  • the shells 1.1, 1.2 are trimmed, so that the outer contour K Sa results.
  • the shape A is also trimmed, so that the Tie ⁇ fe tl (not shown) is significantly smaller than after molding.
  • FIG. 5 shows the detail view D of FIG. Concerning the formation A with the rounding radii V R i, V R2, and the Ver ⁇ connecting portion V A, of which the inner contour K S i is transferred to the contour of the molding A.
  • the height h of the off ⁇ modeling A corresponds to the two depths tl and t2. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalenschalldämpfer (1) für eine Brennkraftmaschine gebildet aus einer ersten Schale (1.1) und mindestens einer zweiten Schale (1.2,) die zwecks Bildung des Schalenschalldämpfers (1) am jeweiligen Randbereich Bs verbunden sind, wobei der jeweilige Randbereich Bs eine kastenförmige Innenkontur KSi mit vier Eckbereichen (E1) - (E4) und einer Breite (B) und eine Länge (L) sowie eine Außenkontur KSa aufweist und die jeweilige Schale (1.1,) (1.2) aus einem Schalenrohling R hergestellt ist, der durch Umformung eines Blechstreifens (2) durch Anwendung eines die Form der Schale (1.1, 1.2) aufweisenden Tiefziehwerkzeugs (3) gebildet ist, wobei der Rohling R nach dem Umformen einen Randbereich BR mit einer äußeren Kontur KR aufweist, der nach dem Zuschnitt des Rohlings R zwecks Bildung der Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) zumindest teilweise entfernt ist. Die Innenkontur Ksi des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) weist ergänzend zu der kastenförmigen Grundform G mindestens einen Eckbereich (E1 - E4) auf, der über die Breite B und die Länge L der kastenförmigen Grundform (G) hinaus erweitert ist und somit zumindest teilweise an die Kontur KR des zu beschneidenden Randbereichs BR des Rohlings R angepasst ist.

Description

Abgasschalldämpfer für Brennkraftmaschinen und
Tiefziehwerkzeug hierfür
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalenschalldämpfer für eine Brennkraftmaschine gebildet aus einer ersten Schale und mindestens einer zweiten Schale, die zwecks Bildung des Schalenschalldämpfers am jeweiligen umlaufenden Randbereich Bs verbunden sind, wobei der jeweilige Randbereich Bs eine kastenförmige Innenkontur Κ3± mit vier Eckbereichen El - E4 und einer Breite B und eine Länge L sowie eine Außen¬ kontur KSa aufweist und die jeweilige Schale aus einem Schalenrohling R hergestellt ist, der durch Umformung eines Blechstreifens durch Anwendung eines die Form der Schale aufweisenden Tiefziehwerkzeugs gebildet ist, wobei der Rohling R nach dem Umformen einen Randbereich BR mit einer äußeren Kontur KR aufweist, der nach dem Zuschnitt des Rohlings R zwecks Bildung einer Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale zumindest teilweise abgeschnitten ist.
Es ist bereits ein Abgasschalldämpfer aus der CA 2,058,136 bekannt, der aus einem Paar Formschalen gebildet ist, wobei die beiden Formschalen zwecks Verbindung an einer Randfläche gebördelt werden. Im Bereich der Randfläche sind weitere Zungen vorgesehen, die zum Befestigen eines Hitzeschildes dienen. Die Zungen sind in überschüssigen Bereichen der jeweiligen Formschale platziert, die sonst beim Zuschnitt abgeschnitten würden.
Die DE 20 2008 016 200 Ul beschreibt einen zweiteiligen Schalldämpfer, dessen Grundform zwei Eckbereiche aufweist, die jeweils über die Länge der Grundform hinaus erweitert sind. Bezüglich der Breite stehen die Eckbereiche jedoch relativ zur Grundform zurück. Eine optimierte Ausnutzung der zu verformenden Blechstreifen wird damit jedoch nicht erreicht .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer aus Formschalen und ein Tiefziehwerkzeug zur Herstellung einer Formschale derart auszubilden und anzuordnen, dass eine Materialersparnis und ein verbessertes akustisches Verhalten gewährleistet sind.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Innenkontur KSi des Randbereichs Bs der Schale ergänzend zu der kastenförmigen Grundform G mindestens einen Eckbereich El - E4 aufweist, der über die Breite B und die Län¬ ge L hinaus erweitert ist und somit zumindest teilweise an die Außenkontur KR des zu beschneidenden Randbereichs BR des Rohlings R angepasst ist. Hierdurch wird erreicht, dass der abzuschneidende Randbereich BR des Rohlings zwecks Bildung der Innen- bzw. Außenkontur KSi, Sa der Schale insgesamt gleichbleibender ausgebildet ist, so dass eine Materialeinsparung vorliegt. Ferner kann durch die Ausnutzung dieser Eck-Volumina das Volumen der jeweiligen Schale insgesamt vergrößert werden. Vor dem Hintergrund einer solchen Volumenvergrößerung kann die Schale insgesamt weniger breit bzw. weniger lang ausgebildet werden, um gleiches Volumen zu halten, womit eine weitere Materialeinsparung einhergeht. Im Falle der Anwendung einer vorstehend beschriebenen geringeren Breite der Schale kann auch der zum Tiefziehen verwendete Blechstreifen bzw. der entsprechende Coil schma¬ ler ausgebildet sein.
Zudem wird durch die Ausnutzung dieser Eck-Bereiche des Randbereichs BR des Rohlings eine von der üblichen kastenförmigen Grundform G abweichende Innen- bzw. Außenkontur KSi bzw. KSa der Schale bzw. des Randbereichs Bs erhal- ten, mit der ein günstiges Resonanzverhalten bzw. akustisches Verhalten einhergeht.
Ferner wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die jeweilige Schale eine Ausformung A zwecks Bildung einer Ein- oder Ausgangskalotte zum Anschließen eines Abgasrohres aufweist, wobei die Ausformung A nach dem Umformen relativ zu der Grundform G der Innenkontur Ksi des Randbereichs Bs der Schale um eine Tiefe tl hervorsteht, wobei die Tiefe tl derart gewählt ist, dass zwecks Bildung der Ausformung A die Größe des Blechstreifens nicht größer gewählt werden muss als bei einem Ausbleiben der Ausformung A und/oder im Bereich der Ausformung A eine Einformung E vorgesehen ist, die ergänzend zu der Taillierung T vorgesehen ist, wobei die Einformung E relativ zu der Grundform G der Innenkontur KSi des Randbereichs Bs der Schale um eine Tiefe t2 zurücksteht. In der Regel weist die jeweilige Schale zumindest im Bereich einer Längs- oder Querkante die Ausformung A für eine Ein- oder Ausgangskalotte auf. Die vorstehend beschriebenen Merkmale betreffend die maximale Tiefe tl dieser Ausformung A gewährleisten die vorgehend beschriebenen Einsparungen betreffend die Breite bzw. Länge des verwendeten Blechstreifens. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Einformung E ist die Bildung einer Ausformung A möglich, die eine wunschgemäße Höhe h aufweist. Die Einformung E gewährleistet eine Erhöhung der Größe bzw. Höhe h der Ausformung A über die Taillierung T der Grundform G hinaus. Insoweit ist gemäß Definition der Erfindung die Einformung E ergänzend zur Taillierung T vorgesehen. Die Höhe h der Ausformung A kann insgesamt die Tiefe tl plus t2 erreichen. Nach dem Beschneiden der Schale verringert sich die Tiefe tl und kann auch Null werden, wenn die Ausformung auf der Höhe der Innenkontur Ksi beschnitten wird . Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn die Außenkontur KSa eine von der Innenkontur Ks± abweichende Form auf¬ weist. Vorzugsweise entsprechen die Innenkontur KSi und die Außenkontur KSa einander. Jedoch kann die Außenkontur KSa über die Erweiterung der Innenkontur KSi hinaus an die Kontur KR des Rohlings bzw. dessen Eckbereiche angepasst werden, so dass auf die akustischen Eigenschaften günstig Einfluss genommen werden kann.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale gebildet ist aus einer ersten Längskante LI, einer zweiten Längskante L2 , einer ersten Querkante Ql und einer zweiten Querkante Q2 sowie den vier Eckbereichen El, E2, E3, E4, wobei der jeweilige Eckbereich El, E2, E3, E4 eine Längskante LI, L2 mit einer Querkante Ql, Q2 verbindet und der Randbereich Bs der Schale zumindest im Bereich einer Längskante LI, L2 und/oder einer Querkante Ql, Q2 eine Taillierung T aufweist, die sich über mindestens 50 % bis 80 % ei¬ ner Weite wl und/oder einer Weite w2 der Schale erstreckt. Ausgehend von einer üblichen Kontur KR eines Rohlings, die im Bereich der jeweiligen Ecke der auszuprägenden Schale einen deutlich größeren Überstand über die erwünschte Grundform G begründet als in dem Bereich zwischen der jeweiligen Ecke, ist das Aufgreifen einer Form mit einer Taillierung T vorteilhaft. Mit einer solchen Taillierung geht die Tatsache einher, dass die Schale im Bereich der Taillierung schmaler bzw. kürzer ausgebildet ist als im Bereich der jeweiligen Ecke, die jeweils Beginn und Ende der Taillierung begründen. Die obere Grenze der Taillierung ist je nach anzusetzendem Radius der Ecke wohl im Bereich von 90 % bis 95 % zu sehen. Bei 100 % Taillierungsanteil ist keine Taillierung mehr vorhanden. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale im Bereich beider Längskanten Li, L2 und/oder im Bereich beider Querkanten Ql, Q2 die Taillierung T aufweist. Die Taillierung kann wahlweise an verschiedenen Längs- bzw. Querkanten vorgesehen sein. Dies ist je nach gewünschter Ausgestaltung und dem damit einhergehenden Resonanzverhal¬ ten einerseits sowie der gewünschten Materialersparnis andererseits zu entscheiden. Günstig kann es sein, wenn die Taillierung sowohl an beiden Längs- als auch an beiden Querkanten vorgesehen ist, so dass sich insgesamt die vorgenannten Vorteile auf ein Maximum addieren.
Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbe¬ reichs Bs der Schale eine knochenförmige Grundform G begründet. Für den Fall, dass die Taillierung an allen vier Längskanten vorgesehen ist, ergibt sich eine nach Ausführungsbeispiel knochenförmige Grundform G, mit der aufgrund der erweiterten Eckbereiche das vorgehend beschriebene maximale Volumen unter Minimierung der Breite des verwendeten Blechstreifens einerseits sowie Minimierung der Länge des zu verwendenden Blechstreifens andererseits gewährleistet ist .
Gelöst wird die Aufgabe auch durch ein Tiefziehwerkzeug mit einer eine Außenkontur Kw aufweisenden Grundform G3 zum Um¬ formen eines Blechstreifens zwecks Bildung eines Rohlings R einer Schale eines Schalenschalldämpfers nach Art und Form wie vorhergehend beschrieben, wobei die Außenkontur Kw der Grundform G3 des Tiefziehwerkzeuges mindestens einen Eckbereich El - E4 aufweist, der über die Breite B und die Länge L hinaus erweitert ist und somit zumindest teilweise an die Kontur KR des zu beschneidenden Randbereichs BR des Rohlings R angepasst ist. Die vorstehend beschriebenen Vor¬ teile bezüglich der Akustik und der Materialeinsparung ei¬ ner erfindungsgemäß gebildeten Schale bzw. eines Schalenschalldämpfers werden selbstverständlich auch durch ein entsprechend ausgebildetes Tiefziehwerkzeug erreicht. Die bei der Ausbildung des Tiefziehwerkzeugs erreichten Einsparungen betreffend die Breite und Länge desselben sind ebenfalls vorhanden, begründen demnach die wesentlichen Vortei¬ le der Schale, die wie ausgeführt bei der Akustik und der Einsparung auf Seiten des Schalenschalldämpfers zu finden sind .
Ferner wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Außenkontur Kw der Grundform G3 des Tiefziehwerkzeuges eine Form zwecks Bildung einer Ein- oder Ausgangskalotte zum An¬ schließen eines Abgasrohres aufweist, wobei die Form rela¬ tiv zu der Grundform G der Außenkontur Kw um eine Tiefe t3, t3' hervorsteht, wobei die Tiefe t3 derart gewählt ist, dass zwecks Bildung der Ausformung A die Größe des Blech¬ streifens nicht größer gewählt werden muss als bei einem Ausbleiben der Ausformung A und/oder dass im Bereich der Form ergänzend zu der Taillierung T ein Versatz vorgesehen ist, wobei der Versatz relativ zu der Grundform G der Außenkontur Kw um eine Tiefe t4 zurücksteht. Die Form kann somit eine maximale Tiefe der Größe t3 plus t4 erreichen, so dass eine Ausformung A mit wunschgemäßer Höhe h realisierbar ist.
Gelöst wird die Aufgabe auch durch Verfahren zum Ermitteln einer Innen- und/oder Außenkontur KSi, KSa eines Randbe¬ reichs Bs einer Schale zum Herstellen eines Schalldämpfers mit folgenden Verfahrensschritten:
a) Tiefziehen einer Schale aus einem Blechstreifen mit einem Tiefziehwerkzeug mit kastenförmiger Außenkontur Kw; b) Ermitteln der Außenkontur KR des tiefgezogenen Rohlings R;
c) Erweitern der Eckbereiche El—E4 des Tiefziehwerkzeugs derart, dass die Außenkontur Kw an die Außenkontur KR angenähert wird;
d) mindestens einmaliges Wiederholen der Verfahrensschritte a) bis c) .
Die Ermittlung der Außen- bzw. Innenkontur KSa, Ksi auf iterativem Wege gewährleistet eine optimale Ausbildung der gewünschten Kontur.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht einer Schale nach dem Stand der
Technik;
Figur 2a eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Schale;
Figur 2b eine Schnittdarstellung S-S aus Figur 2a;
Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Tiefziehwerk¬ zeugs ;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines Schalenschalldämpfers .
Eine erste Schale 1.1 eines Schalenschalldämpfers 1 nach dem Stand der Technik wird gebildet durch Tiefziehen eines Blechstreifens 2, der ausgehend von einem Blechband-Coil rechteckförmig ausgebildet ist. Durch Tiefziehen einer gewünschten Kontur Ks der Schale 1.1 mit einer Grundform G, die nach Fig. 1 kastenförmig, also rechteckförmig mit abgerundeten Ecken ausgebildet ist, wird zunächst ein sogenann- ter Rohling R erhalten, dessen Rand eine Kontur KR aufweist, die einerseits von der rechteckigen Form des Blech¬ streifens 2 abweicht und andererseits von der gewünschten kastenförmigen Kontur Ks der Schale 1.1 abweicht. Die Kontur KR des Rohlings R wird auch als knochenförmig bezeichnet, da im Bereich der jeweiligen Ecke der verbleibende und zwecks Bildung der Kontur Ks bzw. Außenkontur KSa der Schale 1.1 abzuschneidende Rand wesentlich größer ist als in dem Bereich zwischen der jeweiligen Ecke.
Nach Fig. 2a ist die erfindungsgemäße Kontur Ks, also Au¬ ßenkontur KSa und Innenkontur Ksi der Schale 1.1 an die kno¬ chenförmige Kontur KR des Rohlings R angepasst. Die Scha¬ le 1.1 bzw. Kontur Ks weist hierzu eine Grundform G auf, bei der Eckbereiche El - E4 über die Breite B und die Länge L hinaus erweitert sind, so dass die Kontur Ks zumindest teilweise an die Kontur KR des zu beschneidenden Randbe¬ reichs BR des Rohlings R angepasst ist. Somit ergeben sich zwei gegenüberliegenden Längskanten LI, L2 und zwei wiede¬ rum gegenüberliegenden Querkanten Ql, Q2, die jeweils über einen Eckbereich El, E2, E3, E4 miteinander verbunden sind. Zwischen den jeweiligen Eckbereichen El bis E4 weist die Kontur Ks bzw. die Grundform G eine Taillierung T auf. Im Bereich der jeweiligen Taillierung T ist der Abstand der beiden Längskanten LI, L2 bzw. der beiden Querkanten Ql, Q2 kleiner als eine Länge wl der Schale 1.1 bzw. eine Breite w2 der Schale 1.1. Mit der Erweiterung des jeweiligen Eckbereichs El bis E4 in die Eckzone eines Randbereichs BR des Rohlings R ergeben sich eine Volumenvergrößerung des durch die Schale 1.1 einseitig begrenzten Volumens und eine Verkleinerung des abzuschneidenden Randbereichs BR des Roh¬ lings R. Durch diese Volumenvergrößerung kann die Gesamt¬ weite w2 bzw. die Gesamtweite wl zwecks Gewährleistung des gleichen Volumens der jeweiligen Schale 1.1 verkleinert werden .
Die hier dargestellte Schale 1.1 weist im Bereich ihrer Längskante L2 eine Ausformung A für eine Ein- bzw. Aus¬ gangskalotte 1.3 nach Fig. 4 auf. Zwecks Bildung dieser Ausformung A ist im Bereich der Ausformung A eine Einformung E der Tiefe t2 vorgesehen. Die Einformung E ist im Wesentlichen gebildet aus einem Verrundungsradius VR1 und einem daran anschließenden Verbindungsabschnitt VA1. Die Einformung E ist ergänzend zu der Taillierung T vorge¬ sehen. Die Ausformung A erstreckt sich über den vorgenann¬ ten Verrundungsradius VR1 und den daran anschließenden Ver¬ bindungsabschnitt VA1 sowie einen daran anschließenden Verrundungsradius VR2 über eine Höhe h. Aufgrund der Einformung E steht sie im Bereich der Längskante L2 lediglich über eine Tiefe tl über die knochenförmige Innenkontur Ksi der Schale 1.1 hervor. Die Tiefe tl ist derart gewählt, dass der Blechstreifen 2 allein aufgrund der Ausformung A nicht breiter gewählt werden muss als in dem Fall ohne Aus¬ formung A. Die Tiefe tl entspricht demnach etwa der Dicke des Randbereichs Bs bzw. der Höhe des
Verrundungsradius VR2, der an den Verbindungsabschnitt VA1 und den Verrundungsradius VR1 der Ausformung A anschließt. Mithin endet die Ausformung A etwa auf Höhe der Außenkon¬ tur KSa.
Die Taillierung T verläuft über etwa 84 % der Länge wl und 66 % der Breite w2. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Taillierung T auch nur an einem Teil der jeweiligen Längs- bzw. Querkante LI bis Q2 vorgesehen sein . Nach Fig. 2b, Schnittdarstellung S-S aus Fig. 2a (Teilschnitt rechte Hälfte) weist die Schale 1.1 einen verblei¬ benden Randbereich Bs auf, der nach dem Beschneiden des Randbereichs BR des Rohlings R mit der Außenkontur KR ver¬ bleibt. In diesem Randbereich Bs wird die Schale 1.1 mit einer korrespondierenden zweiten Schale 1.2 nach Fig. 4 verbunden. Dies kann durch Verschweißung oder Umbördelung erfolgen. Letztlich weist der Randbereich Bs eine Innenkon¬ tur KSi sowie eine Außenkontur KSa auf, die nach Ausfüh¬ rungsbeispiel Fig. 2a, 2b gleich sind. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Innenkontur KSi von der Außenkon¬ tur KSa abweicht. Zwecks Gewährleistung eines erfindungsgemäßen maximalen Volumens ist die erfindungsgemäße Ausprägung der Kontur Ks zumindest im Bereich der Innenkontur Ksi vorzusehen. Mithin folgt zumindest eine ähnlich große Aus¬ prägung bzw. Erweiterung für die Außenkontur KSa. Die Ausprägung bzw. Erweiterung für die Außenkontur KSa kann auch größer sein als die der Innenkontur KSj_.
Ein in Fig. 3 dargestelltes Tiefziehwerkzeug 3 bzw. Zieh¬ stempel weist ebenfalls eine Außenkontur Kw mit einer kno¬ tenförmigen Grundform G3 mit vier Eckbereichen El - E4 auf. Das Tiefziehwerkzeug 3 weist zudem zwei Formen 3.1, 3.1λ zur Bildung einer gewünschten Ausformung A für eine Ein- bzw. Ausgangskalotte 1.3 sowohl im Bereich der Längskante als auch im Bereich der Querkante auf. Die Formen 3.1, 3.1 stehen um eine Tiefe t3, t3' über die Außenkontur Kw hervor. Die Tiefe t3, t3' ist derart gewählt, dass die Breite des zur Verfügung stehenden Blechstreifens 2 zur Ausbildung der Ausformung A ausreicht. Zudem ist im Bereich der Form 3.1 ergänzend zu der Taillierung T ein Versatz 3.2, 3.2' vorgesehen ist, wobei der Versatz 3.2, 3.2' relativ zu der Grundform G der Außenkontur Kw um eine Tiefe t4 zurücksteht. Die Form 3.1 steht somit über die Tiefe t3 plus die Tiefe t4 über die Grundform G der Außen¬ kontur Kw hervor.
Nach Fig. 4 weisen sowohl die erste Schale 1.1 als auch die zweite Schale 1.2 die korrespondierende und gleiche Grund¬ form G bzw. Kontur Ks auf, die in den Eckbereichen El - E4 nach Fig. 2a entsprechend dem in der Regel verbleibenden Randbereich BR bzw. dessen Kontur KR des Rohlings R nach ausgebildet bzw. erweitert sind. Die beiden Schalen 1.1 und 1.2 sind im Randbereich Bs miteinander verbunden, so dass sie insgesamt das pro Schale gewährleistete erweiterte Vo¬ lumen in doppelter Form begrenzen. Die hier zu sehende kno- chenförmige Ausbildung des Schalenschalldämpfers 1 gewährleistet auch die vorgehend beschriebenen akustischen Vor¬ teile. Darüber hinaus sind im Bereich der jeweiligen Schale Rippen 1.4, 1.4Λ vorgesehen, die ergänzend das akustische Verhalten bzw. Resonanzverhalten verbessern. Die Rippen 1.4, 1.4 verlaufen etwa parallel zur jeweiligen Quer¬ kante. Daneben können diese auch mehrfach vorgesehen sein und alternativ in einem nicht dargestellten Ausführungsbei¬ spiel auch in andere Richtungen, insbesondere parallel zur jeweiligen Längskante, verlaufen. Die Schalen 1.1, 1.2 sind beschnitten, so dass sich die Außenkontur KSa ergibt. Die Ausformung A ist ebenfalls beschnitten, so dass die Tie¬ fe tl (nicht dargestellt) deutlich kleiner ist als nach dem Ausformen .
Fig. 5 zeigt die Detailansicht D aus Fig. 2a betreffend die Ausformung A mit den Verrundungsradien VRi, VR2 und dem Ver¬ bindungsabschnitt VA, über die die Innenkontur KSi in die Kontur der Ausformung A überführt wird. Die Höhe h der Aus¬ formung A entspricht den beiden Tiefen tl und t2. Bezugszeichenliste
1 Schalenschalldämpfer
1.1 erste Schale
1.2 zweite Schale
1.3 Ein- oder Ausgangskalotte
1.4 Rippen
1.4' Rippen
2 Blechstreifen
3 Tiefziehwerkzeug
3.1 Form für Ein- oder Ausgangskalott 3.1' Form für Ein- oder Ausgangskalott
3.2 Versatz
3.2' Versatz
A Ausformung
wl Länge
w2 Breite
B Breite
BR Randbereich
Bs Randbereich
D Detailansicht
E Einformung
El Eckbereich
E2 Eckbereich
E3 Eckbereich
E4 Eckbereich
G Grundform
G3 Grundform
h Höhe
KR Kontur Rohling
KS Innenkontur Schale
KSa Außenkontur Schale Kw Außenkontur Tiefziehwerkzeug
L Länge
LI erste Längskante
L2 zweite Längskante
Ql erste Querkante
Q2 zweite Querkante
R Schalenrohling
T Taillierung
tl Tiefe
t2 Tiefe
VA Verbindungsabschnitt
VR1 Verrundungsradius
Vr2 Verrundungsradius
wl Weite
w2 Weite

Claims

Patentansprüche
1. Schalenschalldämpfer (1) für eine Brennkraftmaschine gebildet aus einer ersten Schale (1.1) und mindestens einer zweiten Schale (1.2), die zwecks Bildung des Schalenschalldämpfers (1) am jeweiligen Randbereich Bs verbunden sind, wobei der jeweilige Randbereich Bs eine kastenförmige Innenkontur Ksi mit vier Eckbereichen El - E4 und einer Breite B und eine Länge L sowie eine Au¬ ßenkontur KSa aufweist und die jeweilige Schale (1.1, 1.2) aus einem Schalenrohling R hergestellt ist, der durch Umformung eines Blechstreifens (2) durch Anwendung eines die Form der Schale (1.1, 1.2) aufweisenden Tiefziehwerkzeugs (3) gebildet ist, wobei der Rohling R nach dem Umformen einen Randbereich BR mit einer äuße¬ ren Kontur KR aufweist, der nach dem Zuschnitt des Rohlings R zwecks Bildung der Außenkontur KSa des Randbe¬ reichs Bs der Schale (1.1, 1.2) zumindest teilweise entfernt ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Innenkontur Ksi des Randbereichs Bs der Scha¬ le (1.1, 1.2) ergänzend zu der kastenförmigen Grundform G mindestens einen Eckbereich El - E4 aufweist, der über die Breite B und die Länge L der kastenförmigen Grundform G hinaus erweitert ist und somit zumin¬ dest teilweise an die Kontur KR des zu beschneidenden Randbereichs BR des Rohlings R angepasst ist.
2. Schalenschalldämpfer (1) für eine Brennkraftmaschine gebildet aus einer ersten Schale (1.1) und mindestens ei¬ ner zweiten Schale (1.2), die zwecks Bildung des Schalenschalldämpfers (1) am jeweiligen Randbereich Bs verbunden sind, wobei der jeweilige Randbereich Bs eine kastenförmige Innenkontur KSi mit vier Eckbereichen El - E4 und einer Breite B und eine Länge L sowie eine Außen¬ kontur KSa aufweist und die jeweilige Schale (1.1, 1.2) aus einem Schalenrohling R hergestellt ist, der durch Umformung eines Blechstreifens (2) durch Anwendung eines die Form der Schale (1.1, 1.2) aufweisenden Tiefzieh- werkzeugs (3) gebildet ist, wobei der Rohling R nach dem Umformen einen Randbereich BR mit einer äußeren Kon¬ tur KR aufweist, der nach dem Zuschnitt des Rohlings R zwecks Bildung der Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) zumindest teilweise entfernt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die jeweilige Schale (1.1, 1.2) eine Ausformung A zwecks Bildung einer Ein- oder Ausgangskalotte (1.3)
zum Anschließen eines Abgasrohres aufweist, wobei a) die Ausformung A relativ zu der Grundform G der In¬ nenkontur KSi des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) um eine Tiefe tl hervorsteht, wobei die Tiefe tl derart gewählt ist, dass zwecks Bildung der Ausformung A die Größe des Blechstreifens (2) nicht größer gewählt werden muss als bei einem Ausbleiben der Ausformung A und/oder b) im Bereich der Ausformung A eine Einformung E vorgesehen ist, die ergänzend zu der Taillierung T vorgesehen ist, wobei die Einformung E relativ zu der Grundform G der Innenkontur KSi des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) um eine Tiefe t2 zurücksteht.
Schalenschalldämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Außenkontur KSa eine von der Innenkontur KSi abweichende Form aufweist.
Schalenschalldämpfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) gebildet ist aus einer ersten Längskante LI, einer zweiten Längskante L2, einer ersten Querkante Ql und einer zweiten Querkante Q2 sowie aus den vier Eckbereichen El, E2, E3, E4, wobei der jeweilige Eckbereich El, E2, E3, E4 eine Längskante LI, L2 mit einer Querkante Ql, Q2 ver¬ bindet und der Randbereich Bs der Schale (1.1, 1.2) zu¬ mindest im Bereich einer Längskante LI, L2 und/oder einer Querkante Ql, Q2 eine Taillierung T aufweist, die sich über mindestens 50 % bis 80 % einer Weite wl und/oder einer Weite w2 der Schale (1.1, 1.2) erstreckt .
Schalenschalldämpfer (1) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) im Bereich beider Längskanten LI, L2 und/oder im Bereich beider Querkanten Ql, Q2 die Taillierung T aufweist.
Schalenschalldämpfer (1) nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Innenkontur KSi und/oder die Außenkontur KSa des Randbereichs Bs der Schale (1.1, 1.2) knochenförmig ausgebildet ist.
7. Tiefziehwerkzeug (3) mit einer eine Außenkontur Kw aufweisenden Grundform G3 zum Umformen eines Blechstrei¬ fens (2) zwecks Bildung eines Rohlings R einer Schale (1.1, 1.2) eines Schalenschalldämpfers (1) nach Art und Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Außenkontur Kw der Grundform G3 des Tiefziehwerkzeuges (3) mindestens einen Eckbereich El - E4 aufweist, der über die Breite B und die Länge L hinaus erweitert ist und somit zumindest teilweise an die Kon¬ tur KR des zu beschneidenden Randbereichs BR des Rohlings R angepasst ist.
8. Tiefziehwerkzeug (3) mit einer eine Außenkontur Kw aufweisenden Grundform G3 zum Umformen eines Blechstrei¬ fens (2) zwecks Bildung eines Rohlings R einer Scha¬ le (1.1, 1.2) eines Schalenschalldämpfers (1) nach Art und Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
die Außenkontur Kw der Grundform G3 des Tiefziehwerk- zeuges (3) eine Form (3.1) zwecks Bildung einer Ein- oder Ausgangskalotte (1.3) zum Anschließen eines Abgas- rohres aufweist, wobei
a) die Form (3.1) relativ zu der Grundform G der Außenkontur Kw um eine Tiefe t3 hervorsteht, und die Tiefe t3 derart gewählt ist, dass zwecks Bildung der Ausformung A die Größe des Blechstreifens (2) nicht größer gewählt werden muss als bei einem Ausbleiben der Ausformung A und/oder
b) im Bereich der Form (3.1) ergänzend zu der Taillierung T ein Versatz (3.2) vorgesehen ist, wobei der Versatz (3.2) relativ zu der Grundform G der Außenkon¬ tur Kw um eine Tiefe t4 zurücksteht.
9. Verfahren zum Ermitteln einer Innen- und/oder Außenkon¬ tur Ksi, KSa eines Randbereichs Bs einer Schale (1.1, 1.2) zum Herstellen eines Schalldämpfers (1) mit folgenden Verfahrensschritten
a) Tiefziehen einer Schale (1.1, 1.2) aus einem Blechstreifen (2) mit einem Tiefziehwerkzeug (3) mit kastenförmiger Außenkontur Kw;
b) ermitteln der Außenkontur KR des tiefgezogenen Roh¬ lings R;
c) erweitern der Eckbereiche El—E4 des Tiefziehwerk- zeugs (3) derart, dass die Außenkontur Kw an die Außenkontur KR angenähert wird;
d) mindestens einmaliges Wiederholen der Verfahrensschritte a) bis c) .
10. Verfahren zum Ermitteln einer Innen- und/oder Außenkontur KSi, KSa eines Randbereichs Bs einer Schale (1.1, 1.2) zum Herstellen eines Schalldämpfers (1) mit folgenden Verfahrensschritten
a) Tiefziehen einer Schale (1.1, 1.2) aus einem Blech¬ streifen (2) mit einem Tiefziehwerkzeug (3) mit einer eine Form (3.1) zum Ausbilden einer Ausformung A aufweisenden Außenkontur Kw;
b) Ermitteln der Tiefe tl, t2 der Ausformung A des tiefgezogenen Rohlings R;
c) Optimieren der Tiefe t3, t3' der Form (3.1) der Au¬ ßenkontur Kw des Tiefziehwerkzeuges (3) derart, dass zwecks Bildung der Ausformung A die Größe des Blechstreifens (2) nicht größer gewählt werden muss als bei einem Ausbleiben der Ausformung A.
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