DE102014110098A1 - Schalldämpfer - Google Patents
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Abstract
Ein Schalldämpfer, insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, umfasst ein insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände aufweisendes Gehäuse und wenigstens ein erstes Rohr, insbesondere ein durch den Mantel hindurchgeführtes Eintritts- oder Austrittsrohr, das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr verbunden ist. Das zweite Rohr weist ein Rohrstück auf, in das ein durch eine Öffnung eines inneren Stützelements hindurchgeführtes Rohrstück des ersten Rohres axial verschiebbar eingesteckt ist. Dabei ist das Rohrstück des ersten Rohres bevorzugt mit Schlitzen versehen, in die am Innenumfang der Öffnung des Stützelements vorgesehene Noppen eingreifen. Zur Festlegung des ersten Rohres an dem Stützelement ist der Endabschnitt des ersten Rohres in seinem in das Rohrstück des zweiten Rohres eingesteckten Bereich aufgeweitet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem, insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden Gehäuse und wenigstens einem ersten Rohr, insbesondere einem durch den Mantel hindurch in das Gehäuse geführten Eintritts- oder aus dem Gehäuse geführten Austrittsrohr, das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr verbunden ist.
- Schalldämpfer dieser Art sind allgemein bekannt und werden insbesondere in Kraftfahrzeugen serienmäßig eingesetzt, um den vom Fahrzeugmotor erzeugten Geräuschpegel zu reduzieren. Sie sind in der Regel mit Innenböden versehen, die die Innenrohre stützen und verschiedene Kammern voneinander trennen. Dabei sind diese Innenböden meistens steif ausgeführt. Die Innenrohre werden in der Regel mit dem jeweiligen Bodendurchzug verschweißt. Zudem können die Innenböden auch von außen mit dem Mantel des Gehäuses beispielsweise über ein jeweiliges Langloch verschweißt werden.
- Durch unterschiedliche Temperaturen an dem Mantel und gasführenden Rohren entstehen hohe Spannungen, die entweder die Innenböden durch Verformung aufnehmen oder durch Schiebesitze zwischen den Rohren abgebaut werden müssen. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen sind insbesondere die Verbindungen zwischen Eintritts- oder Austrittsrohren und den Innenrohren problematisch.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art anzugeben, der bei möglichst einfach gehaltenem Aufbau einen zuverlässigen Ausgleich von Wärmedehnungen im Bereich einer Verbindung zwischen einem Eintritts- oder Austrittsrohr und einem Innenrohr ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das zweite Rohr ein Rohrstück aufweist, in das ein durch eine Öffnung eines inneren Stützelements hindurchgeführtes Rohrstück des ersten Rohres axial verschiebbar eingesteckt ist, wobei das Rohrstück des ersten Rohres gegenüber dem Stützelement verdrehgesichert und zur Verhinderung eines Herausgleitens des ersten Rohres aus dem Rohrstück des zweiten Rohres in seinem in das Rohrstück des zweiten Rohres eingesteckten Bereich aufgeweitet ist. Die Rohrstücke des ersten und des zweiten Rohres können dabei jeweils durch einen Endabschnitt oder einen seitlichen Abzweig eines geraden oder gebogenen Rohres gebildet sein. Bevorzugt ist der Endabschnitt des ersten Rohres mit Schlitzen versehen, in die am Innenumfang der Öffnung des Stützelements vorgesehene Noppen eingreifen.
- Aufgrund dieser Ausbildung wird bei äußerst einfach gehaltenem Aufbau des Schalldämpfers ein zuverlässiger Ausgleich von Wärmedehnungen im Bereich der Verbindung zwischen zwei Rohren ermöglicht. Nachdem das erste Rohr durch seinen aufgeweiteten Endbereich zwar an dem Stützelement festgelegt ist, relativ zu diesem jedoch begrenzt axial verschiebbar ist, können Wärmedehnungen ausgeglichen werden. Infolge der in die Schlitze des Endabschnitts eingreifenden Noppen am Innenumfang der Öffnung des Stützelements ist das erste Rohr gegen Verdrehen gesichert. Die betreffende Verbindung ist äußerst einfach herstellbar. Zur Festlegung des ersten Rohres an dem Stützelement kann das erste Rohr nach erfolgtem Zusammenstecken der verschiedenen Elemente auf einfache Weise von innen aufgeweitet werden.
- Bevorzugt sind die Schlitze des Rohrstücks des ersten Rohres zur dem zweiten Rohr zugewandten Stirnseite des Rohrstücks hin offen. Nachdem durch eine entsprechende Drehstellung des ersten Rohres dessen Schlitze mit den Noppen des Stützelements ausgerichtet sind, kann das erste Rohr durch das Stützelement hindurch in das zweite Rohr eingesteckt werden, womit gleichzeitig die Noppen in die Schlitze eingeführt werden und das erste Rohr drehgesichert wird.
- Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn das Rohrstück des ersten Rohres mit einem Einzug, d.h. einer bereichsweisen Durchmesserreduzierung, versehen wird. Ein solcher Einzug erleichtert die axial verschiebbare Aufnahme des Rohrstücks des ersten Rohres in der Öffnung des Stützelements und bildet einen Anschlag für das Hineinbewegen in das zweite Rohr.
- Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn das zweite Rohr als Y-Rohr ausgebildet und das Rohrstück als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist. Mit einem solchen Y-Rohr wird die Verbindung mit weiteren Innenrohren vereinfacht. Dabei können an ein solches Y-Rohr insbesondere zwei weitere Innenrohre angeschlossen werden.
- Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist das Stützelement auf seiner dem zweiten Rohr zugewandten Seite mit einem die Öffnung des Stützelements umgebenden Kragen versehen, auf den das zweite Rohr mit seinem Rohrstück insbesondere aufgesteckt ist. Damit wird insbesondere auch die Montage des zweiten Rohres an dem Stützelement vereinfacht.
- Bevorzugt hintergreift der aufgeweitete Bereich des Rohrstücks des ersten Rohres den Kragen des Stützelements. Damit ist das erste Rohr unter Aufrechterhaltung einer begrenzten axialen Verschiebbarkeit auf einfache Weise an dem Stützelement festgelegt, d.h. unverlierbar mit diesem verbunden.
- Das Stützelement kann zweckmäßigerweise ein Stützblech umfassen.
- Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn sich das Stützelement zwischen zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Innenböden erstreckt. Dabei kann das Stützelement mit diesen Innenböden fest verbunden, insbesondere verschweißt sein.
- Wie bereits erwähnt, kann das mit dem ersten Rohr verbundene zweite Rohr mit zumindest einem weiteren Innenrohr verbunden sein.
- Zumindest ein Teil der Innenrohre kann insbesondere durch in den Innenböden vorgesehene Aussparungen hindurchgeführt und dort verschweißt und auf diese Weise an diesen Innenböden abgestützt sein.
- Der Mantel des Gehäuses des Schalldämpfers kann insbesondere in Schalenbauweise oder in Wickelbauweise gefertigt sein. Während bei der Schalenbauweise insbesondere zwei tiefgezogene Bleche randseitig miteinander verbunden werden, wird bei der Wickelbauweise in der Regel ein Blech um einen Kern gewickelt und geschlossen.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung nähe erläutert; in dieser zeigen:
-
1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Verbindung zwischen einem Eintritts- oder Austrittsrohr und einem Innenrohr einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäße Schalldämpfers, -
2 eine schematische perspektivische Darstellung der Verbindung gemäß1 in einer Phase, in der das Eintritts- bzw. Austrittsrohr mit einem Endabschnitt zwar bereits in das Rohrstück des Innenrohres eingesteckt, der in das Rohrstück des Innenrohres eingesteckte Bereich des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres jedoch noch nicht zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres an dem Stützelement aufgeweitet ist, -
3 eine schematische perspektivische Darstellung des inneren Stützelements des Schalldämpfers, -
4 eine schematische perspektivische Darstellung des Innenrohres des Schalldämpfers, -
5 eine schematische perspektivische Darstellung des Stützelements und des an dieses angesteckten Innenrohres des Schalldämpfers, -
6 eine schematische perspektivische Ansicht des Eintritts- bzw. Austrittsrohres des Schalldämpfers, wobei das in das Innenrohr eintretende Ende des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres im noch nicht aufgeweiteten Zustand dargestellt ist, -
7 eine mit der6 vergleichbare Darstellung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres, wobei das in das Innenrohr eintretende Ende des Endabschnitts des Eintritts- bzw. Austrittsrohres jedoch im aufgeweiteten Zustand dargestellt ist, und -
8 eine weitere schematische perspektivische Darstellung der Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr und dem Innenrohr nach erfolgter Montage. - Die
1 bis8 zeigen in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers10 , insbesondere Nachschalldämpfers, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden (nicht gezeigten) Gehäuse und wenigstens einem insbesondere durch den Mantel hindurchgeführten Eintritts- oder Austrittsrohr12 , das mit einem Innenrohr14 verbunden ist. - Das Innenrohr
14 weist ein als seitlicher Abzweig ausgebildetes Rohrstück16 auf, in das ein durch eine Öffnung18 eines inneren Stützelements20 hindurchgeführter Endabschnitt22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 axial verschiebbar eingesteckt ist. - Der Endabschnitt
22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 ist mit Schlitzen24 versehen, in die am Innenumfang der Öffnung18 des Stützelements20 vorgesehene Noppen26 eingreifen. Eintrittsrohr und Stützelement werden hierdurch gezielt verpresst, so dass eine Stützwirkung ähnlich einer verschweißten Lösung möglich ist, aber gleichzeitig die axiale Wärmedehnung des E-Rohres möglich ist. Durch diese Stützwirkung wird der Eintrittsbereich des Schalldämpfers hinsichtlich der möglichen Biegebelastung verbessert. Wie insbesondere anhand der1 zu erkennen ist, ist der Endabschnitt22 im montierten Zustand in seinem in das Rohrstück16 des Innenrohres14 eingesteckten Bereich zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 an dem Stützelement20 aufgeweitet. - Wie insbesondere anhand der
1 ,2 ,6 und7 zu erkennen ist, sind die Schlitze24 des Endabschnitts22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 zur dem Innenrohr14 zugewandten Stirnseite des Endabschnitts22 hin offen. Mit dem Einstecken des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 in das Innenrohr14 durch die Öffnung18 des Stützelements20 hindurch können somit die Noppen26 in die Schlitze24 eingreifen, womit das Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 bezüglich des Stützelements20 drehgesichert ist. - Der Endabschnitt
22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 ist mit einem Einzug28 , d.h. einer Durchmesser- oder Querschnittsreduzierung versehen, durch die die axiale Verschiebbarkeit des Endabschnitts22 in der Öffnung18 des Stützelements20 ermöglicht bzw. erleichtert und ein Anschlag geschaffen wird. - Das Innenrohr
14 kann, wie dargestellt, insbesondere als Y-Rohr ausgebildet sein, wobei das Rohrstück16 als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist. - Das Stützelement
20 kann auf seiner dem Innenrohr14 zugewandten Seite mit einem die Öffnung18 des Stützelements20 umgebenden Kragen30 versehen sein, auf den das Innenrohr14 mit seinem Rohrstück16 insbesondere aufsteckbar ist. Wie insbesondere anhand der1 zu erkennen ist, hintergreift im montierten Zustand der aufgeweitete Bereich32 des Endabschnitts22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 den Kragen30 des Stützelements20 , womit das Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 unter Aufrechterhaltung einer begrenzten axialen Verschiebbarkeit am Stützelement20 festgelegt, d.h. unverlierbar mit diesem verbunden wird. - Die Durchmesser bzw. Querschnitte des Eintritts- bzw. Ausrittsrohres
12 , der Öffnung18 des Stützelements20 und des Rohrstücks16 des Innenrohres14 sind aufeinander abgestimmt. Eine nach außen gasdichte Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Ausrittsrohres12 und dem Innenrohr14 ist nicht erforderlich, da das Schalldämpfergehäuse gasdicht ausgebildet ist. - Das Stützelement
20 kann insbesondere ein Stützblech umfassen. Es kann sich zwischen zwei innerhalb des Gehäuses des Schalldämpfers10 angeordneten (nicht gezeigten) Innenböden erstrecken. Dabei kann das Stützelement20 mit diesen Innenböden verbunden, insbesondere verschweißt sein. - Das mit dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr
12 verbundene Innenrohr14 kann mit zumindest einem weiteren Innenrohr, im Fall einer Ausbildung als Y-Rohr beispielsweise mit zwei weiteren Innenrohren verbunden sein. - Zumindest ein Teil der Innenrohre kann durch Innenböden abgestützt sein, die mit Aussparungen versehen sind, durch die die betreffenden Innenrohre hindurchgeführt sind. Mit diesen Innenböden können die betreffenden Innenrohre insbesondere wieder verschweißt sein.
- Der Mantel des Gehäuses kann insbesondere in Schalenbauweise oder in Wickelbauweise gefertigt sein. Während bei der Schalenbauweise insbesondere zwei tiefgezogene Bleche randseitig miteinander verbunden werden, wird bei der Wickelbauweise ein Blech um einen Kern gewickelt und geschlossen.
-
1 zeigt die endgültige Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 und dem Innenrohr14 nach erfolgter Montage. - In
2 ist diese Verbindung in einer Phase gezeigt, in der das Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 mit seinem Endabschnitt22 zwar bereits in das Rohrstück16 des Innenrohres14 eingesteckt, der in das Rohrstück16 des Innenrohres14 eingesteckte Bereich des Endabschnitts22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 jedoch noch nicht zur Festlegung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 an dem Stützelement20 aufgeweitet ist. -
3 zeigt das innere Stützelement20 des Schalldämpfers10 . In4 ist das Innenrohr14 des Schalldämpfers10 in einer schematisch perspektivischen Darstellung wiedergegeben.5 zeigt das Stützelement20 und das an dieses angesteckte Innenrohr14 des Schalldämpfers10 . -
6 zeigt in schematischer perspektivischer Ansicht das Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 des Schalldämpfers10 , wobei das in das Innenrohr14 eintretende Ende des Endabschnitts22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 im noch nicht aufgeweiteten Zustand dargestellt ist. -
7 zeigt eine mit der6 vergleichbare Darstellung des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 , wobei das in das Innenrohr14 eintretende Ende des Endabschnitts22 des Eintritts- bzw. Austrittsrohres12 jedoch im aufgeweiteten Zustand dargestellt ist.8 zeigt eine weitere schematische perspektivische Darstellung der Verbindung zwischen dem Eintritts- bzw. Austrittsrohr12 und dem Innenrohr14 nach erfolgter Montage. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Schalldämpfer
- 12
- Eintritts- oder Austrittsrohr
- 14
- Innenrohr
- 16
- Rohrstück
- 18
- Öffnung
- 20
- inneres Stützelement
- 22
- Endabschnitt
- 24
- Schlitz
- 26
- Noppen
- 28
- Einzug
- 30
- Kragen
- 32
- aufgeweiteter Bereich
Claims (12)
- Schalldämpfer (
10 ), insbesondere Nachschalldämpfer, für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere Kraftfahrzeugmotor, mit einem, insbesondere einen Mantel und zwei Stirnwände umfassenden Gehäuse und wenigstens einem ersten Rohr, insbesondere einem durch den Mantel hindurch in das Gehäuse geführten Eintritts- oder aus dem Gehäuse geführten Austrittsrohr (12 ), das mit einem zweiten Rohr, insbesondere einem Innenrohr (14 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (14 ) ein Rohrstück (16 ) aufweist, in das ein axial verschiebbar durch eine Öffnung (18 ) eines inneren Stützelements (20 ) hindurchgeführtes Rohrstück (22 ) des ersten Rohres (12 ) axial verschiebbar eingesteckt ist, wobei das Rohrstück (22 ) des ersten Rohres (12 ) gegenüber dem Stützelement (20 ) verdrehgesichert und zur Verhinderung eines Herausgleitens des ersten Rohres (12 ) aus dem Rohrstück (16 ) des zweiten Rohres (14 ) in seinem in das Rohrstück (16 ) des zweiten Rohres (14 ) eingesteckten Bereich aufgeweitet ist. - Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (
22 ) des ersten Rohres (12 ) mit Schlitzen (24 ) versehen ist, in die am Innenumfang der Öffnung (18 ) des Stützelements (20 ) vorgesehene Noppen (26 ) eingreifen, wobei die Schlitze (24 ) des Rohrstücks (22 ) des ersten Rohres (12 ) zur dem zweiten Rohr (14 ) zugewandten Stirnseite des Rohrstücks (22 ) hin bevorzugt offen sind. - Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (
22 ) des ersten Rohres (12 ) mit einem Einzug (28 ) versehen ist. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohr (
14 ) als Y-Rohr ausgebildet und das Rohrstück (16 ) als seitlicher Abzweig des Y-Rohres vorgesehen ist. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (
20 ) auf seiner dem zweiten Rohr (14 ) zugewandten Seite mit einem die Öffnung (18 ) des Stützelements (20 ) umgebenden Kragen (30 ) versehen ist, auf den das zweite Rohr (14 ) mit seinem Rohrstück (16 ) insbesondere aufgesteckt ist. - Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgeweitete Bereich (
32 ) des Rohrstücks (22 ) des ersten Rohres (12 ) den Kragen (30 ) des Stützelements (20 ) hintergreift. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (
20 ) ein Stützblech umfasst. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stützelement (
20 ) zwischen zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Innenböden erstreckt. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem ersten Rohr (
12 ) verbundene zweite Rohr (14 ) mit zumindest einem weiteren Innenrohr verbunden ist. - Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Innenrohre durch Innenböden abgestützt ist, die mit Aussparungen versehen sind, durch die die betreffenden Innenrohre hindurchgeführt sind.
- Schalldämpfer nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Gehäuses in Schalenbauweise gefertigt ist.
- Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel des Gehäuses in Wickelbauweise gefertigt ist.
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