EP4675089A1

EP4675089A1 - Schalldämpfer für eine abgasanlage und verfahren zur herstellung eines schalldämpfers

Info

Publication number: EP4675089A1
Application number: EP25182358.9A
Authority: EP
Inventors: Mario Drumm; Sven Gross; Thomas Beck
Original assignee: Purem GmbH
Current assignee: Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2024-07-05
Filing date: 2025-06-12
Publication date: 2026-01-07
Also published as: DE102024119109A1; US20260009348A1; CN121273449A

Abstract

Ein Schalldämpfer für eine Abgasanlage umfasst eine einen Schalldämpferinnenraum (14) umgrenzende Umfangswand (12), wenigstens eine an die Umfangswand (12) anschließende oder/und in dem Schalldämpferinnenraum angeordnete Schalldämpferwand (18, 20), wenigstens ein in Richtung einer Rohrachse (R) sich erstreckendes, eine Rohrdurchgangsöffnung (40) in wenigstens einer Schalldämpferwand (16, 18, 20) durchsetzendes Schalldämpferrohr, wobei wenigstens ein eine Rohrdurchgangsöffnung (40) in einer Schalldämpferwand (18) durchsetzendes Schalldämpferrohr (30) mit der Schalldämpferwand (18) vermittels eines Bajonettverschlusses (32) verbunden ist.

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage, beispielsweise für eine Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schalldämpfers.
Bei der Herstellung von beispielsweise als Nachschalldämpfern in Abgasanlagen von in Kraftfahrzeugen als Antriebsaggregate eingesetzten Brennkraftmaschinen werden im Inneren der Schalldämpfer durch Schalldämpferwände geführte Schalldämpferrohre im Allgemeinen dadurch mit den von diesen durchsetzten Schalldämpferwänden verbunden, dass nach dem Einführen und definierten Positionieren der Schalldämpferrohre in diese aufnehmenden Rohrdurchgangsöffnungen eine materialschlüssige Verbindung durch Erzeugen einer Schweißnaht gebildet wird. Auch ist es bekannt, derartige Schalldämpferrohre nach dem Einführen in eine jeweils zugeordnete Rohrdurchgangsöffnung einer Schalldämpferwand vor und hinter der Schalldämpferwand radial aufzuweiten und somit einen in der Längsrichtung der Schalldämpferrohe wirkenden Formschluss zwischen den Schalldämpferrohren und den diese aufnehmenden Schalldämpferwänden zu erzeugen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage und ein Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers bereitzustellen, in welchen Komponenten in einfacher Weise stabil miteinander verbunden sind bzw. werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage, umfassend:

eine einen Schalldämpferinnenraum umgrenzende Umfangswand,
wenigstens eine an die Umfangswand anschließende oder/und in dem Schalldämpferinnenraum angeordnete Schalldämpferwand,
wenigstens ein in Richtung einer Rohrachse sich erstreckendes, eine Rohrdurchgangsöffnung in wenigstens einer Schalldämpferwand durchsetzendes Schalldämpferrohr,

Mit einem derartigen Bajonettverschluss wird eine stabile, klapperfreie Verbindung zwischen einem Schalldämpferrohr und einer Schalldämpferwand erzeugt, ohne dass zwingend weitere, beispielsweise materialschlüssige Verbindungsmaßnahmen erforderlich sind. Gleichzeitig sorgt der Bajonettverschluss für eine definierte Positionierung der so miteinander verbundenen Komponenten.
Der Bajonettverschluss kann in einer Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand, vorzugsweise in dem Schalldämpferrohr, wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme und an der anderen Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand, vorzugsweise an der Schalldämpferwand, in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Bajonettverschluss-Aufnahme einen Bajonettverschluss-Vorsprung umfassen.
Um die Verbindungsstabilität weiter zu verbessern, kann der Bajonettverschluss eine Mehrzahl von um die Rohrachse mit vorzugsweise gleichmäßigem Abstand zueinander angeordneten Bajonettverschluss-Aufnahmen umfassen.
Zur einfach Herstellung und Verriegelung der Verbindung kann die Bajonettverschluss-Aufnahme einen im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse sich erstreckenden, in Richtung der Rohrachse zur Aufnahme eines Bajonettverschluss-Vorsprungs offenen Einführabschnitt, einen an den Einführabschnitt anschließenden, im Wesentlichen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Übergangsabschnitt und einen an den Übergangsabschnitt anschließenden, im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse sich erstreckenden und in Richtung der Rohrachse abgeschlossenen Verriegelungsabschnitt umfassen.
Um in einem Schalldämpferrohr die für einen Bajonettverschluss erforderlichen Strukturen vorsehen zu können, kann das Schalldämpferrohr einen ersten Rohrabschnitt mit kleinerer Außenabmessung, einen zweiten Rohrabschnitt mit größerer Außenabmessung und einen Erweiterungsabschnitt zwischen dem ersten Rohrabschnitt und dem zweiten Rohrabschnitt umfassen.
Zur Aufnahme eines Bajonettverschluss-Vorsprungs kann der Einführabschnitt sich in dem Erweiterungsabschnitt in Richtung von dem ersten Rohrabschnitt weg auf den zweiten Rohrabschnitt zu erstrecken.
Um die axiale Länge des Erweiterungsabschnitts zum Einführen eines Bajonettverschluss-Vorsprungs nutzen zu können, kann ein Einführende des Einführabschnitts in dem Erweiterungsabschnitt nahe dem ersten Rohrabschnitt positioniert sein. Das bedeutet, dass das Einführende näher am ersten Rohrabschnitt als am zweiten Rohrabschnitt, beispielsweise anschließend an den ersten Rohrabschnitt, positioniert ist.
Der Übergangsabschnitt kann in dem Erweiterungsabschnitt nahe dem zweiten Rohrabschnitt oder/und in dem zweiten Rohrabschnitt positioniert sein Nahe dem zweiten Rohrabschnitt bedeutet, dass der Übergangsabschnitt näher am zweiten Rohrabschnitt als am ersten Rohrabschnitt, beispielsweise anschließend an den zweiten Rohrabschnitt, positioniert ist.
Um im Verriegelungszustand einen Formschluss zwischen der Schalldämpferwand und dem Schalldämpferrohr zu erzeugen, kann ein Verriegelungsende des Verriegelungsabschnitts in dem zweiten Rohrabschnitt oder in dem Erweiterungsabschnitt nahe dem zweiten Rohrabschnitt positioniert sein. Nahe dem zweiten Rohrabschnitt bedeutet auch hier, dass das Verriegelungsende näher am zweiten Rohrabschnitt als am ersten Rohrabschnitt positioniert ist.
Für eine einfache Herstellung kann die wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme eine in einer Rohrwand des Schalldämpferrohrs gebildete, diese also durchsetzende Aufnahmeöffnung umfassen. Diese Ausgestaltung kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, wenn der Bajonettverschluss vollständig im Schalldämpferinnenraum angeordnet ist und Gasleckagen im Bereich des Bajonettverschlusses unproblematisch sind.
Sollen Gasleckagen im Bereich des Bajonettverschlusses weitestgehend vermieden werden, kann die wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme eine in einer Rohrwand des Schalldämpferrohrs gebildete Aufnahmeeinsenkung umfassen.
Die Schalldämpferwand kann einen die Rohrdurchgangsöffnung umgebenden, in Richtung der Rohrachse abgebogenen Öffnungsrand umfassen. Dabei kann der Bajonettverschluss-Vorsprung eine nach radial innen gerichtete Ausformung am Öffnungsrand umfassen.
Um bei den in einem Fahrzeug auftretenden Vibrationen das Loslösen des wenigstens einen vermittels eines Bajonettverschlusses an einer Schalldämpferwand gehaltenen Schalldämpferrohrs zuverlässig zu verhindern, wird vorgeschlagen, dass das wenigstens eine mit einer Schalldämpferwand vermittels eines Bajonettverschlusses verbundene Schalldämpferrohr mit der Schalldämpferwand ferner durch Materialschluss, vorzugsweise eine oder mehrere Verschweißungen, oder/und durch Kraftschluss, vorzugsweise durch radiales Aufweiten des Schalldämpferrohrs in dem die Rohrdurchgangsöffnung der Schalldämpferwand durchsetzenden Abschnitt des Schalldämpferrohrs, verbunden ist.
Die von einem Schalldämpferrohr durchsetzte und vermittels eines Bajonettverschlusses mit diesem verbundene Schalldämpferwand kann eine zwei Kammern in dem Schalldämpferinnenraum voneinander trennende Zwischenwand sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Schalldämpfers, umfassend die Maßnahmen:

a) Bereitstellen wenigstens einer Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand, vorzugsweise des Schalldämpferrohrs, mit wenigstens einer Bajonettverschluss-Aufnahme,
b) Bereitstellen der anderen Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand, vorzugsweise der Schalldämpferwand, mit wenigstens einem Bajonettverschluss-Vorsprung,
c) Einführen des wenigstens einen Schalldämpferrohrs in die Rohrdurchgangsöffnung der wenigstens einen Schalldämpferwand derart, dass jeder Bajonettverschluss-Vorsprung an der anderen Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand in einer Bajonettverschluss-Aufnahme der einen Komponente von Schalldämpferrohr und Schalldämpferwand aufgenommen wird.

Um zu verhindern, dass, nachdem bei der Durchführung der Maßnahme c) der Bajonettverschluss in seine Verriegelungsstellung gebracht worden ist, nachfolgend beispielsweise aufgrund der in einem Fahrzeug auftretenden Vibrationen dieser Zustand wieder aufgehoben wird, wird vorgeschlagen, dass ferner eine Maßnahme d) durchgeführt wird zum materialschlüssigen Verbinden des wenigstens einen Schalldämpferrohrs mit der wenigstens einen Schalldämpferwand nach Durchführung der Maßnahme c), oder/und dass ferner eine Maßnahme e) durchgeführt wird zum kraftschlüssigen Verbinden des wenigstens einen Schalldämpferrohrs mit der wenigstens einen Schalldämpferwand nach Durchführung der Maßnahme c).
Beispielsweise kann die Maßnahme d) das Erzeugen wenigstens einer Verschweißung, also das Erzeugen eines oder mehrerer Schweißpunkte, umfasst.
Die Maßnahme e) kann das radiale Aufweiten des wenigstens einen Schalldämpferrohrs in seinem die Rohrdurchgangsöffnung der wenigstens einen Schalldämpferwand durchsetzenden axialen Bereich umfassen.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: eine prinzipartige Längsschnittansicht eines Schalldämpfers;
Fig. 2: eine von einem Schalldämpferrohr durchsetzte und mit diesem durch einen Bajonettverschluss verbunden Schalldämpferwand;
Fig. 3: den Bereich des Bajonettverschlusses in Fig. 2 in einer Phase der Herstellung der Verbindung zwischen Schalldämpferwand und Schalldämpferrohr,
Fig. 4: eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung in einer späteren Phase der Herstellung der Verbindung zwischen Schalldämpferwand und Schalldämpferrohr;
Fig. 5: den Bereich des Bajonettverschlusses in prinzipartiger Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt in prinzipieller Darstellung ein Beispiel eines beispielsweise als Nachschalldämpfer in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug eingesetzten Schalldämpfers 10. Der Schalldämpfer 10 umfasst eine in Richtung einer Schalldämpferachse S rohrartig, beispielsweise zylindrisch langgestreckte Umfangswand 12, welche einen Schalldämpferinnenraum 14 nach radial außen begrenzt. Der Schalldämpfer 10 umfasst ferner eine Mehrzahl von Schalldämpferwänden 16, 18, 20, von welchen die an den axialen Enden der Umfangswand 12 liegenden Schalldämpferwände 16, 20 Stirnwände bilden, welche den Schalldämpferinnenraum 14 axial begrenzen, während die Schalldämpferwand 18 eine den Schalldämpferinnenraum 14 in zwei Kammern 22, 24 aufteilende Zwischenwand bildet.
Ein beispielsweise als Einlassrohr wirkendes Schalldämpferrohr 26 durchsetzt die Schalldämpferwände 16, 18 und endet im Schalldämpferinnenraum 14 im Bereich der Kammer 24. Ein beispielsweise als Auslassrohr wirkendes Schalldämpferrohr 28 durchsetzt die Schalldämpferwände 20, 18 und endet im Schalldämpferinnenraum 14 im Bereich der Kammer 20. Ein im Schalldämpferinnenraum 14 positioniertes Schalldämpferrohr 30 durchsetzt die die beiden Kammern 22, 24 voneinander trennende Schalldämpferwand 18 und stellt eine Strömungsverbindung zwischen den beiden Kammern 24, 22 und somit auch zwischen den beiden Schalldämpferrohren 26, 28 her.
Anhand des die Strömungsverbindung zwischen den beiden Kammern 22, 24 herstellenden Schalldämpferrohr 30 wird nachfolgend beispielhaft die Verbindung eines Schalldämpferrohrs mit einer Schalldämpferwand vermittels eines nachfolgend allgemein mit 32 bezeichneten Bajonettverschlusses erläutert.
Das mit der als Zwischenwand wirkenden Schalldämpferwand 18 durch den Bajonettverschluss 32 verbundene bzw. zu verbindende Schalldämpferrohr 30 weist einen in Fig. 2 links von der Schalldämpferwand 18 erkennbaren ersten Rohrabschnitt 34 mit kleinerer Außenabmessung, also beispielsweise kleinerem Außendurchmesser, auf. Beispielsweise kann der erste Rohrabschnitt 34 eine kreisrunde und zylindrische Geometrie aufweisen. Rechts von der Schalldämpferwand 18 liegt ein zweiter Rohrabschnitt 36 des Schalldämpferrohrs 30, wobei der zweite Rohrabschnitt 36 eine größere Außenabmessung, also beispielsweise einen größeren Außendurchmesser, aufweist als der erste Rohrabschnitt 34. Auch der zweite Rohrabschnitt 36 kann eine kreisrunde und beispielsweise zylindrische Geometrie aufweisen.
In Richtung einer Rohrachse R zwischen dem ersten Rohrabschnitt 34 und dem zweiten Rohrabschnitt 36 liegt ein Erweiterungsabschnitt 38 des Schalldämpferrohrs 30. Im axialen Erstreckungsbereich des Erweiterungsabschnitts 38 nimmt die Außenabmessung des Schalldämpferrohrs 30 von der Außenabmessung im ersten Rohrabschnitt 34 zur Außenabmessung im zweiten Rohrabschnitt 36 zu. Entsprechend dieser Zunahme der Außenabmessung nimmt auch die Innenabmessung des Schalldämpferrohrs 30 im Erweiterungsabschnitt 38 zu.
In der Schalldämpferwand 18 ist in Zuordnung zu dem Schalldämpferrohr 30 eine allgemein mit 40 bezeichnete Rohrdurchgangsöffnung ausgebildet. Zum Bereitstellen der Rohrdurchgangsöffnung 40 ist an der Schalldämpferwand 18 ein in Richtung der Rohrachse R abgebogener bzw. sich erstreckender Öffnungsrand 42 gebildet, welcher, entsprechend der Außenumfangskontur des Schalldämpferrohrs 30 im zweiten Rohrabschnitt 36, gleichermaßen eine im Wesentlichen zylindrische und kreisrunde Gestalt aufweist und die Rohrdurchgangsöffnung 40 im Wesentlichen mit einer Innenabmessung bereitstellt, welche der Außenabmessung des Schalldämpferrohrs 30 in dem zweiten Rohrabschnitt 36 entspricht.
Im Schalldämpferrohr 30 sind an mehreren Umfangspositionen beispielsweise mit zueinander gleichmäßigem Abstand Bajonettverschluss-Aufnahmen 44 gebildet. Beispielsweise können entlang des Umfangs um die Rohrachse R zwei, drei oder vier derartige Bajonettverschluss-Aufnahmen ausgebildet sein. Wie in Fig. 5 in prinzipieller Darstellung veranschaulicht, weist jede Bajonettverschluss-Ausnahme 44 einen im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse R sich erstreckenden Einführabschnitt 46 auf, welcher aus dem Erweiterungsabschnitt 38 sich bis in den Bereich des zweiten Rohrabschnitts 36 erstreckt. Beispielsweise kann ein Einführende 48 des Einführabschnitts 46 im Erweiterungsabschnitt 38 derart positioniert sein, dass das Einführende 38 nahe der Angrenzung des Erweiterungsabschnitts 38 an dem ersten Rohrabschnitt 34 bzw. angrenzend an den ersten Rohrabschnitt 34 liegt. Der Einführabschnitt 46 könnte sich auch bis in den ersten Rohrabschnitt 34 hinein erstrecken, so dass das Einführende 48 dann im ersten Rohrabschnitt 34 positioniert ist.
An den Einführabschnitt 46 schließt an dessen beispielsweise im Bereich des zweiten Rohrabschnitts 36 liegendes Ende 50 ein Übergangsabschnitt 52 der Bajonettverschluss-Aufnahme 44 an. Der Übergangsabschnitt 52 kann beispielsweise bogenförmig oder bereichsweise im Wesentlichen geradlinig in Umfangsrichtung um die Rohrachse R sich erstreckend ausgebildet sein. Bei einer alternativen Ausgestaltung könnte der Übergangsabschnitt 52 auch teilweise im Erweiterungsabschnitt 38 des Schalldämpferrohrs 30 positioniert sein oder könnte vollständig im Erweiterungsabschnitt 38 positioniert sein, beispielsweise im Angrenzungsbereich des Erweiterungsabschnitts 38 an dem zweiten Rohrabschnitt 36. Für eine definierte radiale Positionierung des Schalldämpferrohrs 30 in der Rohrdurchgangsöffnung 40 liegt jedoch vorteilhafterweise der Übergangsabschnitt 52 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig im zweiten Rohrabschnitt 36.
An den Übergangsabschnitt 52 schließt an dessen vom Einführabschnitt 46 entferntes Ende 54 ein Verriegelungsabschnitt 56 der Bajonettverschluss-Aufnahme 44 an. Der Verriegelungsabschnitt 56 kann zu dem Einführabschnitt 46 sich im Wesentlichen parallel erstreckend ausgebildet sein und erstreckt sich, wie die Fig. 5 dies zeigt, in Richtung der Rohrachse R in der gleichen Richtung vom Übergangsabschnitt 52 weg, so dass grundsätzlich die Bajonettverschluss-Aufnahme 44 eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt aufweist.
Der Verriegelungsabschnitt 56 weist ein Verriegelungsende 58 auf, welches im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel im zweiten Rohrabschnitt 36 liegt. Der Verriegelungsabschnitt 56 könnte sich auch bereichsweise in den Erweiterungsabschnitt 38 des Schalldämpferrohrs 30 hinein erstrecken, so dass das Verriegelungsende 58 im Erweiterungsabschnitt 38 beispielsweise nahe des Übergangs zum zweiten Rohrabschnitt 36 positioniert ist. Ferner könnte der Verriegelungsabschnitt 56 lediglich durch eine an den Übergangsabschnitt 52 anschließende, kreisförmige radiale Ausbauchung bereitgestellt sein bzw. durch einen Endabschnitt eines bogenförmigen Übergangsabschnitts 52 gebildet sein.
An der Schalldämpferwand 18 ist im Bereich der Rohrdurchgangsöffnung 40 zumindest ein Bajonettverschluss-Vorsprung 60 nach radial innen in die Rohrdurchgangsöffnung 40 hervorstehend ausgebildet. Vorzugsweise ist in Zuordnung zu jeder Bajonettverschluss-Aufnahme 44 am Schalldämpferrohr 30 ein derartiger Bajonettverschluss-Vorsprung an der Schalldämpferwand 18 vorgesehen. Wie die Fig. 3 und 4 dies deutlich zeigen, kann ein derartiger Bajonettverschluss-Vorsprung 60 beispielsweise durch eine nach radial innen orientierte Einformung am Öffnungsrand 42 bereitgestellt sein. Dabei ist die Umfangserstreckung eines derartigen Bajonettverschluss-Vorsprungs 60 derart gewählt, dass diese zumindest geringfügig kleiner ist als die Breite des Einführabschnitts 46 bzw. des Verriegelungsabschnitts 56 in Umfangsrichtung um die Rohrachse R, während dessen Ausdehnung in Richtung der Rohrachse R zumindest geringfügig kleiner ist als die axiale Breite des Übergangsabschnitts 52. Auf diese Art und Weise ist gewährleistet, dass ein derartiger Verriegelungsabschnitt 60 zum Herstellen des Verriegelungszustandes durch den Einführabschnitt 46 und den Übergangsabschnitt 52 in den Verriegelungsabschnitt 56 bewegt werden kann.
Zur Herstellung des Verriegelungszustandes wird das Schalldämpferrohr 30 mit seinem ersten Rohrabschnitt 34 vorangehend derart auf die Schalldämpferwand 18 zu bewegt bzw. in die Rohrdurchgangsöffnung 40 eingeführt, dass die an der Schalldämpferwand 18 vorgesehenen Bajonettverschluss-Vorsprünge 60 in Umfangsrichtung jeweils ausgerichtet sind mit dem Einführabschnitt 46 einer der Bajonettverschluss-Aufnahmen 44. Bei diesem Vorgang wird das Schalldämpferrohr 30 in einer in Fig. 2 erkennbaren Bewegungsrichtung B auf die Schalldämpferwand 18 zu bewegt. Im Verlaufe dieser Bewegung treten die an der Schalldämpferwand 18 vorgesehenen Bajonettverschluss-Vorsprünge 60 in die im Erweiterungsabschnitt 38 des Schalldämpferrohrs 30 sich erstreckenden und dadurch in axialer Richtung zum ersten Rohrabschnitt 34 hin offenen Einführabschnitte 46 der Bajonettverschluss-Aufnahmen 44 ein. Die Bewegung in der Bewegungsrichtung B kann fortgeführt werden, bis, wie dies durch einen Bewegungspfeil P veranschaulicht ist, ein jeweiliger Bajonettverschluss-Vorsprung 60 in den Bereich des Übergangs von dem diesen aufnehmenden Einführabschnitt 46 zu dem anschließenden Übergangsabschnitt 52 gelangt.
Bei Erreichen dieser Positionierung wird das Schalldämpferrohr 30 bezüglich der Schalldämpferwand 18 in die Rohrachse R gedreht, so dass ein jeweiliger Bajonettverschluss-Vorsprung 60 sich entlang des Übergangsabschnitts 52 in den Bereich des Verriegelungsabschnitts 56 bewegt. Anschließend bzw. bereits im Verlaufe dieser Drehbewegung wird die Bewegung in der Bewegungsrichtung B fortgesetzt so dass ein jeweiliger Bajonettverschluss-Vorsprung 60 in die in Fig. 5 strichliert eingezeichnete Positionierung am Verriegelungsende 58 der zugeordneten Bajonettverschluss-Aufnahme 44 gelangt. In diesem Zustand ist eine weitere axiale Bewegung und Umfangsbewegung des Schalldämpferrohrs 30 nicht mehr möglich und dieses somit in einer Verriegelungsstellung des Bajonettverschlusses 32 definiert bezüglich der Schalldämpferwand 18 positioniert.
Da der Verriegelungsabschnitt 56 axial kürzer gestaltet ist, als der Einführabschnitt 46 und das Verriegelungsende 58 entweder im zweiten Rohrabschnitt 36 oder im Erweiterungsabschnitt 38 nahe am zweiten Rohrabschnitt 36 positioniert ist, ist in der Verriegelungsstellung das Schalldämpferrohr 30 so bezüglich der Schalldämpferwand 18 positioniert, dass der Öffnungsrand 42 den zweiten Rohrabschnitt 36 zumindest bereichsweise axial überlappt. Da die Innenabmessung der Rohrdurchgangsöffnungen im Bereich des Öffnungsrandes 40 auf die Außenabmessung des zweiten Rohrabschnitts 36 des Abgasrohrs 30 abgestimmt ist, also nur geringfügig größer ist als diese, ist durch den Bajonettverschluss 32 das Abgasrohr 30 bezüglich der Schalldämpferwand 18 nicht nur definiert in Axialrichtung und in Umfangsrichtung positioniert, sondern durch die Wechselwirkung des zweiten Rohrabschnitts 30 mit dem Öffnungsrand 42 auch in radialer Richtung definiert positioniert.
Um zu gewährleisten, dass unter den in einem Fahrzeug auftretenden Vibrationen das Schalldämpferrohr 30 bzw. der Bajonettverschluss 32 in der Verriegelungsposition verbleibt, können weitere, eine feste Verbindung zwischen dem Schalldämpferrohr 30 und der Schalldämpferwand 18 generierende Maßnahmen ergriffen werden. So können beispielsweise dann, wenn beim Zusammenbau des Schalldämpfers die Verriegelungsstellung erreicht ist, im Angrenzungsbereich der Schalldämpferwand 18 an das Schalldämpferrohr 30 ein oder mehrere Verschweißungen, beispielsweise in Form von Schweißpunkten, erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Schalldämpferrohr 30 zumindest in seinem die Rohrdurchgangsöffnung 40 durchsetzenden Längenabschnitt radial aufgeweitet werden, so dass dieses nach radial au-ßen gegen die Schalldämpferwand 18 bzw. die Öffnungsrand 42 gepresst wird. Bei diesem Aufweitvorgang kann auch eine geringfügige radiale Aufweitung des Öffnungsrandes erzeugt werden.
Durch die vorangehend beschriebene Verbindung des Schalldämpferrohrs 30 mit der Schalldämpferwand 18 vermittels des Bajonettverschlusses 32 wird eine derart stabile Positionierung des Schalldämpferrohrs 30 erreicht, dass weitere Abstützmaßnahmen nicht erforderlich sind. Abhängig von der Ausgestaltung des Schalldämpfers 10 könnte jedoch auch vorgesehen sein, dass das Schalldämpferrohr 30 beispielsweise mit seinem ersten Rohrabschnitt 34 oder/und seinem zweiten Rohrabschnitt 36 eine weitere als Zwischenwand wirkende Schalldämpferwand im Schalldämpferinnenraum 14 durchsetzt und daran zumindest radial abgestützt ist. Auch könnte bei mehrfach radial abgestufter Ausgestaltung des Schalldämpferrohrs 30 dieses mit zwei oder mehreren entsprechend dimensionierten Schalldämpferwänden jeweils vermittels eines derartigen Bajonettverschlusses 32 verbunden sein.
Auch das als Einlassrohr wirkende Schalldämpferrohr 26 oder/und das als Auslassrohr 28 wirkende Schalldämpferrohr 28 könnte beispielsweise mit der als Zwischenwand wirkenden Schalldämpferwand 18 vermittels eines derartigen Bajonettverschlusses verbunden sein und mit einem jeweiligen zylindrischen Abschnitt eine Rohrdurchgangsöffnung in der zugeordneten Schalldämpferwand 16 bzw. 20 durchsetzen und zum Erhalt eines gasdichten Abschlusses damit verschweißt sein. In diesem Falle kann auf eine Verschweißung im Bereich des Bajonettverschlusses oder die radiale Aufweitung verzichtet werden. Weiter besteht die Möglichkeit, ein als Einlassrohr oder Auslassrohr wirkendes Schalldämpferrohr im Wesentlichen quer zur Schalldämpferachse S durch die Umfangswand 12 sich hindurch erstrecken zu positionieren. Im Schalldämpferinnenraum 14 kann eine als Stützwand wirkende Schalldämpferwand im Wesentlichen in Richtung der Schalldämpferachse S sich erstreckend angeordnet sein, in welche ein derartiges Schalldämpferrohr eingreifend positioniert ist. Die Verbindung zwischen einem derartigen Schalldämpferrohr und einer derartigen als Stützwand wirkenden Schalldämpferwand kann vermittels eines Bajonettverschlusses 32 in der vorangehend beschriebenen Art und Weise erfolgen.
Bei Ausgestaltungen, bei welchen Gasleckagen beispielsweise zwischen den beiden Kammern 22, 24 grundsätzlich unproblematisch bzw. zulässig sind und ggf. in der Schalldämpferwand 18 weitere Öffnungen vorgesehen sind, welche einen Gasdurchtritt zulassen, können die Bajonettverschluss-Aufnahmen 44, so wie dies insbesondere in den Fig. 2, 3 und 4 erkennbar ist, als das Schalldämpferrohr 30 bzw. eine Rohrwand desselben durchsetzende, schlitzartige Aufnahmeöffnungen ausgebildet sein. Soll ein Gasdurchtritt im Bereich des Bajonettverschlusses 32 weitestgehend unterbunden werden, können die Bajonettverschluss-Aufnahmen 44, ähnlich wie dies bei den Bajonettverschluss-Vorsprüngen 60 der Fall ist, als nach radial innen gerichtete Aufnahmeeinsenkungen bzw. Ausformungen ausgebildet sein.
Obgleich für eine einfache Durchführung des Vorgangs zum Herstellen des Verriegelungszustandes bei den Bajonettverschluss-Aufnahmen 44 zumindest der Einführabschnitt 46, vorzugsweise auch der Verriegelungsabschnitt 56, sich in Richtung der Rohrachse R erstreckt, können diese Abschnitte bezüglich der Rohrachse R angewinkelt sein, zueinander beispielsweise V- förmig verlaufen, so dass das Einführen eines jeweiligen Bajonett-Vorsprungs 60 in einen zugeordneten Einführabschnitt 46 bzw. Verriegelungsabschnitt 56 die Bewegung in der Bewegungsrichtung B begleitet von einer Drehung um die Rohrachse R umfassen kann.
Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltung können die Bajonettverschluss-Ausformungen 44 beispielsweise an der Schalldämpferwand 18 im Bereich der Rohrdurchgangsöffnung 40 bzw. des Öffnungsrandes 42 vorgesehen sein, und am Schalldämpferrohr 30 können beispielsweise als nach radial außen orientierte Ausformungen Bajonettverschluss-Vorsprünge 60 gebildet sein. Die Ausgestaltung des Schalldämpferrohrs 30 mit Bereichen verschiedener Außenabmessung ist dabei nicht erforderlich. Die Bajonettverschluss-Ausformungen 44 können an der Schalldämpferwand 18 so angeordnet sein, dass das Einführende 48 des jeweiligen Einführabschnitts 46 in dem abgerundeten Übergangsbereich von dem Öffnungsrand 42 zu einem plattenartigen Körperbereich der Schalldämpferwand 18 positioniert ist und somit in Richtung der Rohrachse R zur Aufnahme eines jeweiligen Bajonettverschluss-Vorsprungs 60 axial offen ist. Der Übergangsabschnitt 52 und der Verriegelungsabschnitt 56 können dann im Wesentlichen in dem Öffnungsrand 42 ausgebildet sein.
Bei der Herstellung des Schalldämpfers 10 in Wickelbauweise kann ein Schalldämpfereinsatz hergestellt werden, welcher alle Schalldämpferwände, also im dargestellten Beispiel die Schalldämpferwände 16, 18, 20, und alle oder einige der Schalldämpferrohre, im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel also die Schalldämpferrohre 26, 28, 30 umfasst. Beim Aufbau dieses Schalldämpfereinsatzes besteht die Möglichkeit, eines oder mehrere der Schalldämpferrohre in der vorangehend beschriebenen Art und Weise vermittels eines Bajonettverschlusses mit zumindest einer der Schalldämpferwände zu verbinden und dort wo es erforderlich ist, einen Materialschluss oder/und einen Kraftschluss zwischen einem jeweiligen Schalldämpferrohr und einer von diesen durchsetzten Schalldämpferwand zu erzeugen. Nachfolgend kann der so hergestellte Schalldämpfereinsatz mit der Umfangswand 12 umwickelt werden oder in eine bereits als rohrartige Komponente ausgebildete Umfangswand 12 eingeschoben werden. Die als Stirnwände wirkenden Schalldämpferwände 16, 20 des dargestellten Ausgestaltungsbeispiels können dann durch Umformen, beispielsweise Umbördeln, oder/und durch Materialschluss, beispielsweise Verschweißen, mit der Umfangswand 12 gasdicht verbunden werden.
Bei Einsatz eines derartigen Schalldämpfers in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine sind die verschiedenen Komponenten desselben, insbesondere die Schalldämpferrode und die Schalldämpferwende vorteilhafterweise als Metallbauteile, beispielsweise durch Umformen generierte Blechteile, ausgebildet, in welche die zum Bereitstellen eines jeweiligen wieder Bajonettverschlusses erforderlichen Strukturen einfach eingearbeitet werden können. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können beispielsweise auch Anwendung finden bei einem in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine eingesetzten Schalldämpfer, bei welchem primär aus Gründen der Gewichtseinsparung die verschiedenen Komponenten aus Kunststoff aufgebaut sind. Auch in derartigen Kunststoffkomponenten können die zum Bereitstellen eines Bajonettverschlusses erforderlichen Strukturen in einfacher Weise vorgesehen werden.

Claims

Schalldämpfer für eine Abgasanlage, umfassend
- eine einen Schalldämpferinnenraum (14) umgrenzende Umfangswand (12),

- wenigstens eine an die Umfangswand (12) anschließende oder/und in dem Schalldämpferinnenraum (14) angeordnete Schalldämpferwand (18, 20),

- wenigstens ein in Richtung einer Rohrachse (R) sich erstreckendes, eine Rohrdurchgangsöffnung (40) in wenigstens einer Schalldämpferwand (16, 18, 20) durchsetzendes Schalldämpferrohr (26, 28, 30),
wobei wenigstens ein eine Rohrdurchgangsöffnung (40) in einer Schalldämpferwand (18) durchsetzendes Schalldämpferrohr (30) mit der Schalldämpferwand (18) vermittels eines Bajonettverschlusses (32) verbunden ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bajonettverschluss (32) in einer Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18), vorzugsweise in dem Schalldämpferrohr (30), wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme (44) und an der anderen Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18), vorzugsweise an der Schalldämpferwand (18), in Zuordnung zu wenigstens einer, vorzugsweise jeder Bajonettverschluss-Aufnahme (44) einen Bajonettverschluss-Vorsprung (60) umfasst,

vorzugsweise wobei der Bajonettverschluss (32) eine Mehrzahl von um die Rohrachse (R) mit vorzugsweise gleichmäßigem Abstand zueinander angeordneten Bajonettverschluss-Aufnahmen (44) umfasst.
Schalldämpfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettverschluss-Aufnahme (44) einen im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse (R) sich erstreckenden, in Richtung der Rohrachse (R) zur Aufnahme eines Bajonettverschluss-Vorsprungs (60) offenen Einführabschnitt (46), einen an den Einführabschnitt (46) anschließenden, im Wesentlichen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Übergangsabschnitt (52) und einen an den Übergangsabschnitt (52) anschließenden, im Wesentlichen in Richtung der Rohrachse (R) sich erstreckenden und in Richtung der Rohrachse (R) abgeschlossenen Verriegelungsabschnitt (56) umfasst.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schalldämpferrohr (30) einen ersten Rohrabschnitt (34) mit kleinerer Außenabmessung, einen zweiten Rohrabschnitt (36) mit größerer Außenabmessung und einen Erweiterungsabschnitt (38) zwischen dem ersten Rohrabschnitt (34) und dem zweiten Rohrabschnitt (36) umfasst.
Schalldämpfer nach Anspruch 4, sofern auf Anspruch 3 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einführabschnitt (46) sich in dem Erweiterungsabschnitt (46) in Richtung von dem ersten Rohrabschnitt weg auf den zweiten Rohrabschnitt (36) zu erstreckt,

vorzugsweise wobei ein Einführende (48) des Einführabschnitts (46) in dem Erweiterungsabschnitt (38) nahe dem ersten Rohrabschnitt (34) positioniert ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsabschnitt (52) in dem Erweiterungsabschnitt (38) nahe dem zweiten Rohrabschnitt (36) oder/und in dem zweiten Rohrabschnitt (36) positioniert ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 4-6,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungsende (58) des Verriegelungsabschnitts (56) in dem zweiten Rohrabschnitt (36) oder in dem Erweiterungsabschnitt (38) nahe dem zweiten Rohrabschnitt (36) positioniert ist.
Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3-7, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme (44) eine in einer Rohrwand des Schalldämpferrohrs (30) gebildete Aufnahmeöffnung umfasst.
Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3-7, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bajonettverschluss-Aufnahme (44) eine in einer Rohrwand des Schalldämpferrohrs (30) gebildete Aufnahmeeinsenkung umfasst.
Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3-9, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpferwand (18) einen die Rohrdurchgangsöffnung (40) umgebenden, in Richtung der Rohrachse (R) abgebogenen Öffnungsrand (42) umfasst, und dass der Bajonettverschluss-Vorsprung (60) eine nach radial innen gerichtete Ausformung am Öffnungsrand (42) umfasst.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine mit einer Schalldämpferwand (18) vermittels eines Bajonettverschlusses (32) verbundene Schalldämpferrohr (30) mit der Schalldämpferwand (18) ferner durch Materialschluss, vorzugsweise eine oder mehrere Verschweißungen, oder/und durch Kraftschluss, vorzugsweise durch radiales Aufweiten des Schalldämpferrohrs (30) in dem die Rohrdurchgangsöffnung (40) der Schalldämpferwand (18) durchsetzenden Abschnitt des Schalldämpferrohrs (30), verbunden ist.
Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpferwand (18) eine zwei Kammern (24, 26) in dem Schalldämpferinnenraum (14) voneinander trennende Zwischenwand ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schalldämpfers nach einem der Ansprüche 1-12, umfassend die Maßnahmen:
a) Bereitstellen wenigstens einer Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18), vorzugsweise des Schalldämpferrohrs (30), mit wenigstens einer Bajonettverschluss-Aufnahme (44),

b) Bereitstellen der anderen Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18), vorzugsweise der Schalldämpferwand (18), mit wenigstens einem Bajonettverschluss-Vorsprung (60),

c) Einführen des wenigstens einen Schalldämpferrohrs (30) in die Rohrdurchgangsöffnung (40) der wenigstens einen Schalldämpferwand (18) derart, dass jeder Bajonettverschluss-Vorsprung (60) an der anderen Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18) in einer Bajonettverschluss-Aufnahme (44) der einen Komponente von Schalldämpferrohr (30) und Schalldämpferwand (18) aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Maßnahme d) vorgesehen ist zum materialschlüssigen Verbinden des wenigstens einen Schalldämpferrohrs (30) mit der wenigstens einen Schalldämpferwand (18) nach Durchführung der Maßnahme c), oder/und dass ferner eine Maßnahme e) vorgesehen ist zum kraftschlüssigen Verbinden des wenigstens einen Schalldämpferrohrs (30) mit der wenigstens einen Schalldämpferwand (18) nach Durchführung der Maßnahme c),

vorzugsweise wobei die Maßnahme d) das Erzeugen wenigstens einer Verschweißung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Maßnahme e) das radiale Aufweiten des wenigstens einen Schalldämpferrohrs (30) in seinem die Rohrdurchgangsöffnung (40) der wenigstens einen Schalldämpferwand (40) durchsetzenden axialen Bereich umfasst.