EP3591182B1 - Verfahren zur herstellung einer schalldämpferbaugruppe und schalldämpferbaugruppe - Google Patents

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EP3591182B1
EP3591182B1 EP19182501.7A EP19182501A EP3591182B1 EP 3591182 B1 EP3591182 B1 EP 3591182B1 EP 19182501 A EP19182501 A EP 19182501A EP 3591182 B1 EP3591182 B1 EP 3591182B1
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EP
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jacket
housing
circumferential wall
casing
bending
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Hervé Ferront
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Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
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Purem GmbH
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Publication date
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    • F01N2260/20—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for heat or sound protection, e.g. using a shield or specially shaped outer surface of exhaust device

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a silencer assembly for an exhaust system of an internal combustion engine.
  • a casing encompassing a peripheral wall of the silencer can be provided on the outer circumference of a silencer housing of such a silencer.
  • a casing encompassing a peripheral wall of the silencer
  • individual segments of such a casing that are decoupled from one another can be arranged on the outer circumference of the circumferential wall, which also enables adaptation in particular to the generally curved circumferential contour of such a circumferential wall.
  • a silencer assembly for an exhaust system of an internal combustion engine in which a housing casing is fixed to a silencer housing of a silencer by fastening straps fixed thereto and encompassing a peripheral wall of the silencer housing.
  • the housing casing has a plate-like casing body with two casing body segments that are angled with respect to one another and are therefore approximately adapted to the rounded circumferential contour.
  • two L-shaped retaining tabs are provided, to which the fastening straps securing the casing body to the silencer housing are connected.
  • the US 5,281,778 A discloses a silencer assembly in which a housing casing provided by a formed sheet metal part is fixed in the area of the longitudinal edges thereof by a plurality of welding points on a peripheral wall of a silencer housing.
  • the US 2006/065480 A1 discloses a silencer assembly in which a housing casing in the area of longitudinal ends of the silencer housing is fixed to the silencer housing by forming in the area in which end walls are fixed to a peripheral wall of the silencer housing by forming.
  • the JP H06 43206 U discloses a silencer assembly with a housing casing surrounding the silencer housing and connected at its longitudinal ends to the silencer housing by forming. A space formed between the housing casing and the silencer housing is filled with insulating material.
  • the casing which only partially encompasses the peripheral wall of the silencer housing, with a casing contour adapted to the outer peripheral contour of the peripheral wall, it becomes possible to attach the casing provided in this way to the peripheral wall of the silencer housing and to press the casing against the peripheral wall, so that the connecting edge region on the Circumferential wall rests in order to then establish a firm connection.
  • the silencer housing can, for example, be designed with a substantially cylindrical shape, with, for example, in measure a) the silencer housing being provided with the peripheral wall and an end wall at both axial end regions of the peripheral wall.
  • the sheet metal blank is formed in such a way that at least two covering body segments that merge into one another in a covering bending region that is elongated in the direction of a bending line are formed, the body peripheral wall being interrupted in at least one covering bending region and the covering body segments essentially only through the body base are connected to each other.
  • the casing body By forming a plurality of casing body segments that are connected to one another only by the body base, it is easily possible to adapt the casing body to the outer peripheral contour of the peripheral wall by bending in the area of the bending areas or at least one bending region and thus support the provision of the casing contour.
  • Measure b2) can include the formation of at least three casing body segments, which also enables adaptation to comparatively small radii of curvature of the peripheral wall of the silencer housing.
  • each covering body segment is provided with a body base that is essentially uncurved in the direction of the bending line and/or a body base that is curved transversely to the bending line and/or a curved connecting edge becomes.
  • the curvature of the body base or also of the connecting edge region transversely to the bending line enables an adaptation to the outer peripheral contour of the peripheral wall in each covering body segment shaped in this way and thus equally supports the provision of the covering contour adapted to the outer peripheral contour of the peripheral wall.
  • each covering body segment in at least one, preferably each covering body segment at least one, preferably a plurality of stiffening formations extending essentially transversely to the bending line is provided.
  • the measure b) can include a measure b3) for bending the casing body in at least one casing bending area, this measure preferably being carried out after the measure b2) has been carried out.
  • measure b) includes a measure b4) for arranging insulating material on the casing body. This measure is carried out after measure b2), i.e. after the casing body is provided with its shell-like shape, so that the insulating material can be inserted into the interior space provided by this shell-like shape.
  • measure b4) is carried out after measure b3).
  • a stable connection between the casing and the silencer housing that is resistant to external influences and thermal loads is achieved by fixing the casing casing to the silencer by welding in measure d).
  • a space formed between the body base of the casing and the peripheral wall of the silencer housing is at least partially, preferably substantially completely, filled with insulating material.
  • the silencer assembly 10 comprises a silencer 12 to be integrated into an exhaust system, for example as a rear silencer, with a silencer housing 14.
  • the silencer housing 14 is formed with, for example, a substantially cylindrical peripheral wall 16, which has, for example, a circular or approximately elliptical peripheral contour can.
  • the peripheral wall 16 is elongated in the direction of a housing longitudinal axis A and is firmly connected at its two axial end regions to an end wall 18, 20, for example by welding and/or flanging.
  • An exhaust pipe 22 of an exhaust system can open into the front wall 18.
  • An end pipe 24 of the exhaust system can lead out of the front wall 20.
  • the 9 and 10 show that the silencer 12 is surrounded in a peripheral region of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 with a casing generally designated 26.
  • the casing 26 provides protection for the silencer 12, but on the other hand it can also introduce improved thermal decoupling between the silencer 12 and adjacent areas of a vehicle.
  • the construction or production of this casing 26 or the silencer assembly 10 constructed with it is described below with reference to Fig. 1 to 8 described in detail.
  • the casing 26 to be attached to the outer circumference of the peripheral wall 16 of the silencer 12 comprises a casing body generally designated 28.
  • the casing body 28 like the previously explained components of the silencer 12, is made of sheet metal material, for example sheet steel. This means that when producing the casing body 28, a plate-like sheet metal blank with a shape suitable for the production of the casing body 28 is first provided, for example separated from a larger sheet metal plate.
  • the sheet metal blank is formed in such a way that the casing body 28 essentially corresponds to that in the Fig. 1 to 4 shown, approximately shell-like shape is provided.
  • This covering body 28 has a body base 30, to which a body circumferential wall 32, which essentially produces the shell-like shape, adjoins in the outer peripheral region.
  • the casing body 28 provided in the forming process has three casing body segments 34, 36, 38 in the illustrated embodiment.
  • the immediately adjacent covering body segments 34, 36 on the one hand and 36, 38 on the other hand are connected to one another in respective bending areas 40, 42 or merge into one another in these bending areas 40, 42 provided essentially exclusively in the body base 30 or through the body base 30 above.
  • the Fig. 1 to 4 clearly show that where the bending regions 40, 42 extending in the direction of bending lines L 1 and L 2 are provided in the body base 30, the body circumferential wall 32 is interrupted. This means that in the area of the bending areas 40, 42 the adjacent body segments 34, 36, 38 are essentially only connected to one another via the body base 30.
  • the shape of these interruptions 44 is such that the areas of the body peripheral wall 32 lying on both sides of a respective interruption 44 are at an increasing distance from one another in the direction away from the body bottom 30 .
  • This makes it possible, in a bending process explained below, to bend body segments 34, 36, 38 that are immediately adjacent to one another in the bending regions 40, 42 with respect to one another in such a way that a casing contour that is further adapted to the outer peripheral contour of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 for the with Covering body 28 to be provided can be obtained.
  • the body base 30 is designed to extend essentially in a straight line in the direction of these bending lines L 1 , L 2 , i.e. to be approximately uncurved.
  • the body bottom 30 Transverse to these bending lines L 1 , L 2 , the body bottom 30 has a curved shape, for example in each of the three covering body segments 34, 36, 38.
  • the body peripheral wall 32 is also curved transversely to these bending lines L 1 , L 2 , which, with the exception of the interruptions in the respective bending areas 40 , 42 , starts from the body base 30 has approximately uniform wall height.
  • the covering body 28 is also adapted to the peripheral contour of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 in the area of each body segment.
  • a connecting edge 46 is provided on the body peripheral wall 32, preferably running essentially without interruption along the body peripheral wall 32. This extends outwards from the body peripheral wall 32 and is adapted to the shape of the body base 30 or the body peripheral wall 32, which is curved transversely to the bending lines L 1 , L 2 in the respective covering body segments 34, 36, 38 in adaptation to the Outer peripheral contour of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 is also curved.
  • the connecting edge 46 will also be interrupted can.
  • the connecting edge 46 preferably runs through without interruption, so that full-surface contact with the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 can be guaranteed.
  • the covering body 28 In order to give the covering body 28 increased rigidity, it can be provided in the body base 30 with a plurality of rib-like formations 48 extending essentially transversely to the bending lines L 1 , L 2 . These are, for example, shaped in such a way that they protrude into the interior of the shell-like shape of the covering body 28 formed by the body peripheral wall 32, so that there are essentially no areas protruding beyond the body bottom 30 on the outside of the covering body 28.
  • the formations 48 can also be divided into corresponding segments according to the segmentation of the covering body 28, the length of which can be adapted to the extension length of a respective covering body segment 34, 36, 38 transversely to the bending lines L 1 , L 2 .
  • the casing body 28 After providing the casing body 28 with the approximately flat and in the Fig. 1 to 4 shown shape in a forming process using appropriate forming tools, the casing body 28 is bent in the bending areas 40, 42, so that the in the Fig. 5 to 8 shown and also adapted in its entirety to the outer peripheral contour of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 is achieved.
  • the covering body 28 In the area of each individual covering body segment 34, 36, 38, the covering body 28 is already adapted to the curvature of the peripheral wall 16 in different peripheral regions of the same due to the shape which is curved transversely to the bending lines L 1 , L 2 .
  • the casing body 28 By bending in the bending regions 40, 42, the casing body 28 is then generally adapted to the circumferential contour of the peripheral wall 16, although after the bending process has been carried out, the casing body 28 does not yet have to be or will not be exactly adapted to the peripheral contour of the peripheral wall 16 of the silencer housing 14 .
  • Fig. 8 This schematically indicates that adjustment deviations still exist.
  • insulating material 50 can be provided on the casing body 28, for example, after bending in the bending areas 40, 42 and providing the casing body 28 with the in the Fig. 5 to 8 the figure shown in Fig. 6 indicated insulating material 50 can be provided.
  • This insulating material constructed for example as a fiber mat material, supports the thermal decoupling and possibly also the acoustic decoupling of the silencer 12 from the environment.
  • the insulating material 50 preferably fills the entire spatial area of the covering body 28 provided by the shell shape and surrounded by the body peripheral wall 32.
  • the insulating material 50 may have a thickness that is approximately equal to or slightly greater than the protrusion height of the body peripheral wall 32 above the body bottom 30.
  • the insulating material 50 when positioned in the gap 52 formed between the body base 30 of the casing body 28 and the peripheral wall 16 of the silencer housing 14, is held there stably.
  • the formations 48 which protrude in this gap 52 and are impressed into the insulating material also contribute to this.
  • thermally resistant fiber material such as. B. glass fiber material, mica fiber material or the like can be used.
  • the insulating material 50 After the insulating material 50 has been introduced into the casing body 28, it is positioned on the silencer 12, for example in the area of a welding system, surrounding the peripheral wall 16 of the silencer housing 14.
  • tools provided in the welding system for example, can be used in the direction of arrows P in Fig. 8 directed force can be exerted on the casing body 28, so that it is pressed with its connecting edge 46 against the peripheral wall 16 and, if necessary, the insulating material 50 is also clamped stably between the body base 30 and the peripheral wall 16 of the silencer housing 14.
  • a firm connection between the casing body 28 and the silencer housing 14 can be created by welding in a welding process.
  • a weld seam that runs completely around the connecting edge 46 can be formed.
  • Such a weld seam can also be provided with several separate segments. A connection using a plurality of welding points is also possible.
  • the casing body 28 can be bent in the two bending regions 40, 42, for example after the insulating material 50 has been arranged on the casing body 28, around the silencer 12 or the peripheral wall 16 already positioned in the region of the casing body 28 and then also against the Outside of the peripheral wall 16 are pressed in order to weld the connecting edge 46 to the peripheral wall 16 in a subsequent operation.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine.
  • Um beispielsweise als Nachschalldämpfer in einer Abgasanlage eingesetzte Schalldämpfer vor Umgebungseinflüssen zu schützen oder/und eine verbesserte thermische Entkopplung zwischen einem derartigen Schalldämpfer und umgebenden Bereichen eines Fahrzeugs bereitzustellen, kann am Außenumfang eines Schalldämpfergehäuses eines derartigen Schalldämpfers eine eine Umfangswand des Schalldämpfers umgreifende Umkleidung vorgesehen werden. Hierzu ist es beispielsweise bekannt, die Umfangswand vollständig mit einer derartigen Umkleidung zu umgeben, was baulich aufwendig ist und zu erheblichen Fertigungskosten führt. Alternativ können einzelne voneinander entkoppelte Segmente einer derartigen Umkleidung am Außenumfang der Umfangswand angeordnet werden, wodurch eine Anpassung insbesondere auch an die im Allgemeinen gekrümmte Umfangskontur einer derartigen Umfangswand ermöglicht ist.
  • Aus der US 4 478 310 A ist eine Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher an einem Schalldämpfergehäuse eines Schalldämpfers eine Gehäuseumkleidung durch an dieser festgelegte und eine Umfangswandung des Schalldämpfergehäuses umgreifende Befestigungsbänder festgelegt ist. Die Gehäuseumkleidung weist einen plattenartigen Umkleidungskörper mit zwei bezüglich einander angewinkelten und damit näherungsweise an die abgerundete Umfangskontur angepassten Umkleidungskörper-Segmenten auf. An den Längsenden des Schalldämpfergehäuses naheliegenden Längsenden des Umkleidungskörpers sind jeweils zwei L-förmige Haltelaschen vorgesehen, an welche die den Umkleidungskörper am Schalldämpfergehäuse festlegenden Befestigungsbänder angebunden sind.
  • Die US 5 281 778 A offenbart eine Schalldämpferbaugruppe, bei welcher eine durch ein Blechumformteil bereitgestellte Gehäuseumkleidung im Bereich von Längsrändern derselben durch eine Mehrzahl von Schweißpunkten an einer Umfangswandung eines Schalldämpfergehäuses festgelegt ist.
  • Die US 2006/065480 A1 offenbart eine Schalldämpferbaugruppe, bei welcher eine Gehäuseumkleidung im Bereich von Längsenden des Schalldämpfergehäuses durch Umformen an dem Schalldämpfergehäuse in dem Bereich festgelegt ist, in welchem Stirnwände an einer Umfangswandung des Schalldämpfergehäuses durch Umformen festgelegt sind.
  • Die JP H06 43206 U offenbart eine Schalldämpferbaugruppe mit einer das Schalldämpfergehäuse umgebenden und an ihren Längsenden an das Schalldämpfergehäuse durch Umformen angebundenen Gehäuseumkleidung. Ein zwischen der Gehäuseumkleidung und dem Schalldämpfergehäuse gebildeter Zwischenraum ist mit Isoliermaterial gefüllt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, mit welchem bei baulich einfacher Ausgestaltung eine zuverlässige Schutzwirkung erzielt werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1. Dieses Verfahren umfasst die Maßnahmen:
    1. a) Bereitstellen eines Schalldämpfers mit einem Schalldämpfergehäuse mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse langgestreckten Umfangswand,
    2. b) Bereitstellen einer Gehäuseumkleidung für das Schalldämpfergehäuse mit einer an eine Außenumfangskontur der Umfangswand angepassten Umkleidungskontur und einem Verbindungsrand zur Anbindung der Gehäuseumkleidung an die Umfangswand,
    3. c) Anordnen der Gehäuseumkleidung in einer die Umfangswand des Schalldämpfergehäuses bereichsweise umgreifenden Verbindungspositionierung derart, dass der Verbindungsrand an der Umfangswand anliegt,
    4. d) festes Verbinden des Verbindungsrands der Gehäuseumkleidung mit der Umfangswand des Schalldämpfergehäuses.
  • Durch das Ausgestalten der die Umfangswand des Schalldämpfergehäuses nur bereichsweise umgreifenden Umkleidung mit einer an die Außenumfangskontur der Umfangswand angepassten Umkleidungskontur wird es möglich, die so bereitgestellte Umkleidung an die Umfangswand des Schalldämpfergehäuses anzusetzen und die Umkleidung gegen die Umfangswand zu pressen, so dass der Verbindungsrandbereich an der Umfangswand anliegt, um dann eine feste Verbindung herzustellen.
  • Das Schalldämpfergehäuse kann beispielsweise mit im Wesentlichen zylindrischer Gestalt ausgebildet sein, wobei beispielsweise bei der Maßnahme a) das Schalldämpfergehäuse mit der Umfangswand und an beiden axialen Endbereichen der Umfangswand jeweils einer Stirnwand bereitgestellt wird.
  • Um die Umkleidung mit der zum Ansetzen an die Umfangswand des Schalldämpfergehäuses geeigneten Umkleidungskontur in einfacher Weise bereitstellen zu können, ist erfindungsgemäß weiter vorgesehen, dass die Maßnahme b) umfasst:
    • eine Maßnahme b1) zum Bereitstellen eines plattenartigen Blechrohlings für einen Umkleidungskörper,
    • eine Maßnahme b2) zum Umformen des Blechrohlings derart, dass der Umkleidungskörper mit einer schalenartigen Gestalt mit einem Körperboden, einer Körperumfangswand und dem Verbindungsrand an der Körperumfangswand bereitgestellt wird.
  • Bei der Maßnahme b2) wird der Blechrohling derart umgeformt, dass wenigstens zwei in einem in Richtung einer Biegelinie langgestreckten Umkleidungsbiegebereich ineinander übergehende Umkleidungskörper-Segmente gebildet werden, wobei in wenigstens einem Umkleidungsbiegebereich die Körperumfangswand unterbrochen ist und die Umkleidungskörper-Segmente im Wesentlichen nur durch den Körperboden miteinander verbunden sind. Durch das Bilden mehrerer Umkleidungskörper-Segmente, die nur durch den Körperboden miteinander verbunden sind, wird es leicht möglich, den Umkleidungskörper durch Biegen im Bereich der Biegebereiche oder zumindest eines Biegebereichs an die Außenumfangskontur der Umfangswand anzupassen und somit die Bereitstellung der Umkleidungskontur zu unterstützen. Dabei kann die Maßnahme b2) das Bilden wenigstens dreier Umkleidungskörper-Segmente umfassen, wodurch auch die Anpassung an vergleichsweise kleine Krümmungsradien der Umfangswand des Schalldämpfergehäuses ermöglicht wird.
  • Um den Umkleidungskörper im Bodenbereich leicht biegen zu können, wird vorgeschlagen, dass bei der Maßnahme b2) wenigstens ein, vorzugsweise jedes Umkleidungskörper-Segment mit in Richtung der Biegelinie im Wesentlichen ungekrümmtem Körperboden oder/und quer zur Biegelinie gekrümmtem Körperboden oder/und gekrümmtem Verbindungsrand bereitgestellt wird. Die Krümmung des Körperbodens bzw. auch des Verbindungsrandbereichs quer zur Biegelinie ermöglicht bereits in jedem derart geformten Umkleidungskörper-Segment eine Anpassung an die Außenumfangskontur der Umfangswand und unterstützt somit gleichermaßen die Bereitstellung der an die Außenumfangskontur der Umfangswandung angepassten Umkleidungskontur.
  • Für eine erhöhte Stabilität der Umkleidung wird vorgeschlagen, dass bei der Maßnahme b2) in wenigstens einem, vorzugsweise jedem Umkleidungskörper-Segment wenigstens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von im Wesentlichen quer zur Biegelinie sich erstreckenden Versteifungsausformungen bereitgestellt wird.
  • Die Maßnahme b) kann eine Maßnahme b3) umfassen zum Biegen des Umkleidungskörpers in wenigstens einem Umkleidungsbiegebereich, wobei diese Maßnahme vorzugsweise durchgeführt wird, nachdem die Maßnahme b2) durchgeführt worden ist. Durch das Biegen in einem oder mehreren Biegebereichen erst nach dem Umformen des Blechrohlings wird dieser Umformungsvorgang deutlich einfacher durchführbar.
  • Für eine weiter verbesserte Schutzwirkung umfasst die Maßnahme b) eine Maßnahme b4) zum Anordnen von Isoliermaterial am Umkleidungskörper. Diese Maßnahme wird nach der Maßnahme b2) durchgeführt, also nachdem der Umkleidungskörper mit seiner schalenartigen Gestalt bereitgestellt ist, so dass das Isoliermaterial in den durch diese schalenartige Gestalt bereitgestellten Innenraum eingelegt werden kann.
  • Um bei dem vorangehend erläuterten Biegen in zumindest einem Biegebereich durch das Isoliermaterial nicht behindert zu werden, wird weiter vorgeschlagen, dass die Maßnahme b4) nach der Maßnahme b3) durchgeführt wird.
  • Eine stabile und gegen äußere Einflüsse und thermische Belastungen resistente Verbindung zwischen der Umkleidung und dem Schalldämpfergehäuse wird dadurch erreicht, dass bei der Maßnahme d) die Gehäuseumkleidung durch Verschweißen am Schalldämpfer festgelegt wird.
  • Eine mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfasst:
    • einen Schalldämpfer mit einem Schalldämpfergehäuse, wobei das Schalldämpfergehäuse eine in Richtung einer Gehäuselängsachse langgestreckte Umfangswand aufweist,
    • eine die Umfangswand bereichsweise umgreifende Gehäuseumkleidung, wobei die Gehäuseumkleidung einen schalenartigen Umkleidungskörper mit einem Körperboden, einer Körperumfangswand und einem an der Umfangswand des Schalldämpfergehäuses durch Verschweißen festgelegten Verbindungsrand an der Körperumfangswand aufweist,
    wobei der Umkleidungskörper wenigstens zwei in einem in Richtung einer Biegelinie langgestreckten Umkleidungsbiegebereich ineinander übergehende Umkleidungskörper-Segmente aufweist, wobei in wenigstens einem Umkleidungsbiegebereich die Körperumfangswand unterbrochen ist und die Umkleidungskörper-Segmente im Wesentlichen nur durch den Körperboden miteinander verbunden sind.
  • Für eine verbesserte Schutzwirkung ist ein zwischen dem Körperboden der Umkleidung und der Umfangswand des Schalldämpfergehäuses gebildeter Zwischenraum wenigstens bereichsweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig mit Isoliermaterial gefüllt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    in perspektivischer Ansicht einen durch Umformen eines plattenartigen Blechrohlings bereitgestellten Umkleidungskörper;
    Fig. 2
    den Umkleidungskörper der Fig. 1 in Blickrichtung II in Fig. 1;
    Fig. 3
    den Umkleidungskörper der Fig. 1 in Blickrichtung III in Fig. 1;
    Fig. 4
    eine Draufsicht auf den Umkleidungskörper der Fig. 1 bis 3 in Blickrichtung IV in Fig. 3;
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht des in zwei Biegebereichen zwischen Umkleidungskörper-Segmenten gebogenen Umkleidungskörpers;
    Fig. 6
    eine Ansicht des Umkleidungskörpers der Fig. 5 in Blickrichtung VI in Fig. 5;
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf den Umkleidungskörper der Fig. 5 und 6 in Blickrichtung VII in Fig. 6;
    Fig. 8
    eine Ansicht des Umkleidungskörpers der Fig. 5 bis 7 in Blickrichtung VIII in den Fig. 5 und 7;
    Fig. 9
    eine Schalldämpferbaugruppe mit einem mit einer Umkleidung umgebenen Schalldämpfer;
    Fig. 10
    die Schalldämpferbaugruppe der Fig. 9 in anderer Ansicht.
  • Bevor nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 bis 8 die Herstellung einer Schalldämpferbaugruppe bzw. einer Umkleidung für einen Schalldämpfer einer Schalldämpferbaugruppe detailliert erläutert wird, wird im Folgenden mit Bezug auf die Fig. 9 und 10 der Aufbau einer derartigen in eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zu integrierenden Schalldämpferbaugruppe 10 beschrieben.
  • Die Schalldämpferbaugruppe 10 umfasst einen beispielsweise als Nachschalldämpfer in eine Abgasanlage zu integrierenden Schalldämpfer 12 mit einem Schalldämpfergehäuse 14. Das Schalldämpfergehäuse 14 ist mit einer beispielsweise im Wesentlichen zylindrischen Umfangswand 16 ausgebildet, die eine beispielsweise kreisrunde oder näherungsweise elliptische Umfangskontur aufweisen kann. Die Umfangswand 16 ist in Richtung einer Gehäuselängsachse A langgestreckt und ist an ihren beiden axialen Endbereichen jeweils mit einer Stirnwand 18, 20 beispielsweise durch Verschweißen oder/und Umbördeln fest verbunden. In die Stirnwand 18 kann ein Abgasrohr 22 einer Abgasanlage einmünden. Aus der Stirnwand 20 kann ein Endrohr 24 der Abgasanlage herausführen.
  • Die Fig. 9 und 10 zeigen, dass der Schalldämpfer 12 in einem Umfangsbereich der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 mit einer allgemein mit 26 bezeichneten Umkleidung umgeben ist. Die Umkleidung 26 stellt einerseits einen Schutz für den Schalldämpfer 12 bereit, kann andererseits aber auch eine verbesserte thermische Entkopplung zwischen dem Schalldämpfer 12 und benachbart liegenden Bereichen eines Fahrzeugs einführen. Der Aufbau bzw. die Herstellung dieser Umkleidung 26 bzw. der damit aufgebauten Schalldämpferbaugruppe 10 wird nachfolgend auch mit Bezug auf die Fig. 1 bis 8 detailliert beschrieben.
  • Die am Außenumfang der Umfangswand 16 des Schalldämpfers 12 anzubringende Umkleidung 26 umfasst einen allgemein mit 28 bezeichneten Umkleidungskörper. Der Umkleidungskörper 28 ist, ebenso wie die vorangehend erläuterten Komponenten des Schalldämpfers 12, aus Blechmaterial, also beispielsweise Stahlblech, aufgebaut. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung des Umkleidungskörpers 28 zunächst ein plattenartiger Blechrohling mit einer für die Herstellung des Umkleidungskörpers 28 geeigneten Gestalt bereitgestellt wird, beispielsweise aus einer größeren Blechplatte herausgetrennt wird.
  • In einem dann durchzuführenden Umformungsvorgang wird der Blechrohling derart umgeformt, dass der Umkleidungskörper 28 im Wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten, näherungsweise schalenartigen Gestalt bereitgestellt wird. Dieser Umkleidungskörper 28 weist einen Körperboden 30 auf, an welchen im Außenumfangsbereich eine im Wesentlichen die schalenartige Gestalt erzeugende Körperumfangswand 32 angrenzt.
  • Der im Umformungsvorgang bereitgestellte Umkleidungskörper 28 weist im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel drei Umkleidungskörper-Segmente 34, 36, 38 auf. Die einander unmittelbar benachbarten Umkleidungskörper-Segmente 34, 36 einerseits bzw. 36, 38 andererseits sind miteinander in jeweiligen Biegebereichen 40, 42 miteinander verbunden bzw. gehen in diesen im Wesentlichen ausschließlich im Körperboden 30 bzw. durch den Körperboden 30 bereitgestellten Biegebereichen 40, 42 ineinander über. Die Fig. 1 bis 4 zeigen deutlich, dass dort, wo die jeweils in Richtung von Biegelinien L1 bzw. L2 verlaufenden Biegebereiche 40, 42 im Körperboden 30 vorgesehen sind, die Körperumfangswand 32 unterbrochen ist. Dies bedeutet, dass im Bereich der Biegebereiche 40, 42 die einander benachbarten Körpersegmente 34, 36, 38 im Wesentlichen nur über den Körperboden 30 miteinander verbunden sind.
  • Wie beispielsweise in Fig. 2 anhand der zwischen den Umkleidungskörper-Segmenten 34, 36 in der Umkleidungsumfangswand 32 gebildeten Unterbrechung 44 erkennbar, ist die Gestalt dieser Unterbrechungen 44 derart, dass die beidseits einer jeweiligen Unterbrechung 44 liegenden Bereiche der Körperumfangswand 32 in Richtung vom Körperboden 30 weg einen zunehmenden Abstand zueinander aufweisen. Dadurch wird es möglich, in einem nachfolgend noch erläuterten Biegevorgang einander unmittelbar benachbarte Körpersegmente 34, 36, 38 in den Biegebereichen 40, 42 bezüglich einander derart zu biegen, dass eine weiter an die Außenumfangskontur der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 angepasste Umkleidungskontur für die mit dem Umkleidungskörper 28 bereitzustellende Umkleidung erhalten werden kann.
  • Um das Biegen in den Biegebereichen 40, 42 um die Biegelinien L1, L2 einfach durchführen zu können, ist der Körperboden 30 in Richtung dieser Biegelinien L1, L2 im Wesentlichen geradlinig sich erstreckend, also näherungsweise ungekrümmt ausgebildet. Quer zu diesen Biegelinien L1, L2 weist der Körperboden 30 beispielsweise in jedem der drei Umkleidungskörper-Segmente 34, 36, 38 eine gekrümmte Gestalt auf. Entsprechend ist quer zu diesen Biegelinien L1, L2 auch die Körperumfangswand 32 gekrümmt, welche, mit Ausnahme der Unterbrechungen in den jeweiligen Biegebereichen 40, 42 ausgehend von Körperboden 30 eine näherungsweise gleichmäßige Wandungshöhe aufweist. Damit ist im Bereich jedes Körpersegments der Umkleidungskörper 28 auch an die Umfangskontur der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 angepasst.
  • Deutlich zu erkennen ist in den Fig. 1 bis 4 auch, dass an der Körperumfangswand 32 ein vorzugsweise im Wesentlichen unterbrechungsfrei entlang der Körperumfangswand 32 verlaufender Verbindungsrand 46 vorgesehen ist. Dieser erstreckt sich von der Körperumfangswand 32 nach außen weg und ist, angepasst an die quer zu den Biegelinien L1, L2 gekrümmte Gestalt des Körperbodens 30 bzw. der Körperumfangswand 32 in den jeweiligen Umkleidungskörper-Segmenten 34, 36, 38 in Anpassung an die Außenumfangskontur der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 ebenfalls gekrümmt. Es ist darauf hinzuweisen, dass beispielsweise dort, wo der Körperboden 30 bzw. die diesen umgebende Körperumfangswand 32 Eckenbereiche aufweist, insbesondere aber auch dort, wo in der Körperumfangswand 32 im Bereich der Biegebereiche 40, 42 Unterbrechungen gebildet sind, auch der Verbindungsrand 46 unterbrochen sein kann. In den ununterbrochenen Bereichen der Körperumfangswand 32 läuft der Verbindungsrand 46 vorzugsweise jedoch unterbrechungsfrei durch, so dass eine vollflächige Anlage an der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 gewährleistet werden kann.
  • Um dem Umkleidungskörper 28 eine erhöhte Steifigkeit zu verleihen, kann dieser im Körperboden 30 mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen quer zu den Biegelinien L1, L2 sich erstreckenden, rippenartigen Ausformungen 48 bereitgestellt sein. Diese sind beispielsweise derart geformt, dass sie in den durch die Körperumfangswand 32 gebildeten Innenraum der schalenartigen Gestalt des Umkleidungskörpers 28 hervorstehen, so dass an der Außenseite des Umkleidungskörpers 28 im Wesentlichen keine über den Körperboden 30 hervorstehenden Bereiche existieren. Die Ausformungen 48 können entsprechend der Segmentierung des Umkleidungskörpers 28 ebenfalls in entsprechende Segmente unterteilt sein, deren Länge an die Erstreckungslänge eines jeweiligen Umkleidungskörper-Segments 34, 36, 38 quer zu den Biegelinien L1, L2 angepasst sein kann.
  • Nach dem Bereitstellen des Umkleidungskörpers 28 mit der näherungsweise flachen und in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Gestalt in einem Umformungsvorgang vermittels entsprechender Umformungswerkzeuge wird der Umkleidungskörper 28 in den Biegebereichen 40, 42 gebogen, so dass die in den Fig. 5 bis 8 dargestellte und auch in ihrer Gesamtheit an die Außenumfangskontur der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 angepasste Gestalt erreicht wird. Im Bereich jedes einzelnen Umkleidungskörper-Segments 34, 36, 38 ist der Umkleidungskörper 28 durch die quer zu den Biegelinien L1, L2 gekrümmte Gestalt bereits an die Krümmung der Umfangswand 16 in verschiedenen Umfangsbereichen derselben angepasst. Durch das Biegen in den Biegebereichen 40, 42 wird der Umkleidungskörper 28 dann allgemein an die Umfangskontur der Umfangswand 16 angepasst, wobei nach Durchführung des Biegevorgangs der Umkleidungskörper 28 noch nicht exakt an die Umfangskontur der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 angepasst sein muss bzw. sein wird. Hier können, wie die Fig. 8 dies schematisch andeutet, noch Anpassungsabweichungen vorhanden sein.
  • An dem Umkleidungskörper 28 kann beispielsweise nach dem Biegen in den Biegebereichen 40, 42 und Bereitstellen des Umkleidungskörpers 28 mit der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Gestalt in Fig. 6 angedeutetes Isoliermaterial 50 vorgesehen werden. Dieses beispielsweise als Fasermattenmaterial aufgebaute Isoliermaterial unterstützt die thermische Entkopplung, ggf. auch die akustische Entkopplung des Schalldämpfers 12 von der Umgebung. Vorzugsweise füllt das Isoliermaterial 50 den gesamten durch die Schalengestalt bereitgestellten und von der Körperumfangswand 32 umgebenen Raumbereich des Umkleidungskörpers 28 aus. Beispielsweise kann das Isoliermaterial 50 eine Dicke aufweisen, die näherungsweise der Vorsprungshöhe der Körperumfangswand 32 über den Körperboden 30 entspricht oder geringfügig höher ist. Auf diese Art und Weise wird das Isoliermaterial 50 dann, wenn dieses in dem zwischen dem Körperboden 30 des Umkleidungskörpers 28 und der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 gebildeten Zwischenraum 52 positioniert wird, dort stabil gehalten. Dazu tragen auch die in diesem Zwischenraum 52 hervorstehenden Ausformungen 48 bei, welche sich in das Isoliermaterial einprägen. Es sei darauf hingewiesen, dass als derartiges Isoliermaterial thermisch beständiges Fasermaterial, wie z. B. Glasfasermaterial, Glimmerfasermaterial oder dergleichen, eingesetzt werden kann.
  • Nach dem Einbringen des Isoliermaterials 50 in den Umkleidungskörper 28 wird dieser beispielsweise im Bereich einer Schweißanlage die Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 bereichsweise umgreifend am Schalldämpfer 12 positioniert. Dabei kann durch beispielsweise in der Schweißanlage vorgesehene Werkzeuge eine in Richtung von Pfeilen P in Fig. 8 gerichtete Kraft auf den Umkleidungskörper 28 ausgeübt werden, so dass dieser mit seinem Verbindungsrand 46 gegen die Umfangswand 16 gepresst wird und ggf. auch das Isoliermaterial 50 stabil zwischen dem Körperboden 30 und der Umfangswand 16 des Schalldämpfergehäuses 14 eingespannt wird. Nachfolgend kann in einem Schweißvorgang eine feste Verbindung zwischen dem Umkleidungskörper 28 und dem Schalldämpfergehäuse 14 durch Verschweißung erzeugt werden. Hierzu kann beispielsweise eine entlang des Verbindungsrands 46 vollständig umlaufende Schweißnaht gebildet werden. Eine derartige Schweißnaht kann auch mit mehreren voneinander getrennten Segmenten bereitgestellt werden. Auch die Verbindung durch eine Mehrzahl von Schweißpunkten ist möglich.
  • Bei einer alternativen Vorgehensweise kann der Umkleidungskörper 28 in den beiden Biegebereichen 40, 42, beispielsweise nachdem das Isoliermaterial 50 am Umkleidungskörper 28 angeordnet wurde, um den bereits in dem Bereich des Umkleidungskörpers 28 positionierten Schalldämpfer 12 bzw. die Umfangswand 16 gebogen und dann auch gegen die Außenseite der Umfangswand 16 gepresst werden, um in einem dann folgenden Arbeitsvorgang den Verbindungsrand 46 an die Umfangswand 16 anzuschweißen. Die Maßnahmen des Bereitstellens der Gehäuseumkleidung 26 mit der an die Außenumfangskontur der Umfangswand 16 angepassten Umkleidungskontur und das Anordnen der so geformten Gehäuseumkleidung 26 an der Außenseite der Umfangswand 16 gehen somit unmittelbar ineinander über bzw. die Maßnahme des Anordnens der Gehäuseumkleidung an der Außenseite der Umfangswand 16 und diese umgreifend in der Verbindungspositionierung wird im Zuge der Maßnahme des Bereitstellens der Gehäuseumkleidung 26 mit der Umkleidungskontur herbeigeführt.
  • In der vorangehend beschriebenen Art und Weise wird es möglich, eine Umkleidung für einen Schalldämpfer einer Abgasanlage vorzusehen, welche in einfacher Weise an die Umfangskontur des Schalldämpfergehäuses angepasst und in derart angepasster Struktur an dem Schalldämpfergehäuse festgelegt werden kann. Somit wird es möglich, eine mit einem einstückigen Umkleidungskörper bereitgestellte Umkleidung das Schalldämpfergehäuse bzw. die Umfangswand desselben nur bereichsweise umgreifende Umkleidung in baulich einfacher Weise, jedoch präzise an die Umfangskontur des Schalldämpfergehäuses angepasster Gestalt bereitzustellen und am Schalldämpfergehäuse festzulegen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Schalldämpferbaugruppe für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend die Maßnahmen:
    a) Bereitstellen eines Schalldämpfers (12) mit einem Schalldämpfergehäuse (14) mit einer in Richtung einer Gehäuselängsachse (A) langgestreckten Umfangswand (16),
    b) Bereitstellen einer Gehäuseumkleidung (26) für das Schalldämpfergehäuse (14) mit einer an eine Außenumfangskontur der Umfangswand (16) angepassten Umkleidungskontur und einem Verbindungsrand (46) zur Anbindung der Gehäuseumkleidung (26) an die Umfangswand (16),
    wobei die Maßnahme b) umfasst:
    eine Maßnahme b1) zum Bereitstellen eines plattenartigen Blechrohlings für einen Umkleidungskörper (28),
    eine Maßnahme b2) zum Umformen des Blechrohlings derart, dass der Umkleidungskörper (28) mit einer schalenartigen Gestalt mit einem Körperboden (30), einer Körperumfangswand (32) und dem Verbindungsrand (46) an der Körperumfangswand (32) bereitgestellt wird, wobei bei der Maßnahme b2) der Blechrohling derart umgeformt wird, dass bei wenigstens einem Umkleidungskörper-Segment (34, 36, 38) der Verbindungsrand (46) sich im Wesentlichen entlang der gesamten daran vorgesehenen Körperumfangswand (32) erstreckt und dass wenigstens zwei in einem in Richtung einer Biegelinie (L1, L2) langgestreckten Umkleidungsbiegebereich (40, 42) ineinander übergehende Umkleidungskörper-Segmente (34, 36, 38) gebildet werden, wobei in wenigstens einem Umkleidungsbiegebereich (40, 42) die Körperumfangswand (32) unterbrochen ist und die Umkleidungskörper-Segmente (34, 36, 38) im Wesentlichen nur durch den Körperboden (30) miteinander verbunden sind,
    eine Maßnahme b4) zum Anordnen von Isoliermaterial (50) am Umkleidungskörper (28) durch Einlegen des Isoliermaterials (50) in den Umkleidungskörper (28) mit schalenartiger Gestalt,
    c) Anordnen der Gehäuseumkleidung (26) in einer die Umfangswand (16) des Schalldämpfergehäuses (14) bereichsweise umgreifenden Verbindungspositionierung derart, dass der Verbindungsrand (46) an der Umfangswand anliegt,
    d) festes Verbinden des Verbindungsrands (46) der Gehäuseumkleidung (26) mit der Umfangswand (16) des Schalldämpfergehäuses (14) durch Verschweißen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Maßnahme a) das Schalldämpfergehäuse (14) mit der Umfangswand (16) und an beiden axialen Endbereichen der Umfangswand (16) jeweils einer Stirnwand (18, 20) bereitgestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Maßnahme b2) wenigstens drei Umkleidungskörper-Segmente (34, 36, 38) gebildet werden.
  4. Verfahren nach einen der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Maßnahme b2) wenigstens ein, vorzugsweise jedes Umkleidungskörper-Segment (34, 36, 38) mit in Richtung der Biegelinie (L1, L2) im Wesentlichen ungekrümmtem Körperboden (30) oder/und quer zur Biegelinie gekrümmtem Körperboden (30) oder/und gekrümmtem Verbindungsrand (46) bereitgestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Maßnahme b2) in wenigstens einem, vorzugsweise jedem Umkleidungskörper-Segment (34, 36, 38) wenigstens eine, vorzugsweise eine Mehrzahl von im Wesentlichen quer zur Biegelinie (L1, L2) sich erstreckenden Versteifungsausformungen (48) bereitgestellt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Maßnahme b2) bei jedem Umkleidungskörper-Segment (34, 36, 38) der Verbindungsrand (46) sich im Wesentlichen entlang der gesamten daran vorgesehenen Körperumfangswand (32) erstreckt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme b) eine Maßnahme b3) umfasst zum Biegen des Umkleidungskörpers (28) in wenigstens einem Umkleidungsbiegebereich (40, 42).
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