DE2921938A1

DE2921938A1 - Auspuffschalldaempfer und verfahren zur befestigung eines rohrstutzens an einem schalldaempfertopf

Info

Publication number: DE2921938A1
Application number: DE19792921938
Authority: DE
Inventors: Leonard Troman
Original assignee: HARMO IND Ltd
Current assignee: HARMO IND Ltd
Priority date: 1977-07-09
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1980-12-11
Also published as: BE876708A; FR2457969A1

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · O 4300 ESSEN ! · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (O2O1) 4126

Seite - 7 - Qf H 156

Harmo Industries Limited
Wharfdale Road, Birmingham, West Midlands, England

Auspuffschal!dämpfer und Verfahren zur Befestigung eines RohrStutzens an einem Schalldämpfertopf

Die Erfindung bezieht sich auf einen Auspuffschalldämpfer für Verbrennungsmotoren, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich für Landfahrzeuge. Ferner bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren zum Verbinden eines Rohrstutzens mit einem Schalldämpfertopf. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Anbringung eines Rohrstutzens an der Einlaß- oder Auslaßseite eines Auspuffschalldämpfertopf s, wobei der aus dem Schalldämpfertopf-vorspringende Rohrstutzen bei Einfügung des Schalldämpfers in ein Auspuffsystem an ein zum Motor oder nach außen führendes
Rohr angeschlossen wird.

Es ist üblich, einen Rohrstutzen mit dem Schalldämpfertopf durch Schweißung zu verbinden. Dabei wird beispielsweise durch Herausdrücken eine Öffnung in einer Stirnwand des Schalldämpfertopfs derart gebildet, daß die Öffnung von einem in den Schalldämpfertopf nach innen vorspringenden Umfangsflansch umgeben ist. Ein Rohrabschnitt wird soweit in die Öffnung eingeführt, daß er von dem Umfangsflansch umschlossen ist und danach wird eine Außenschweißnaht um das Rohr zwischen dem die Öffnung begrenzenden Stirnwand-

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teil und dem benachbarten Peripheriebereich des Rohrs gelegt.

Diese übliche Praxis hat einige Nachteile. Durch das Schweißen werden Spannungen im Bereich der Schweißnaht hervorgerufen, die unter den Vibrationen beim Betrieb des Auspuffsystems zum Bruch der Schweißverbindung führen können. Die Herstellung solcher Schalldämpfer ist arbeitsintensiv und daher kostspielig, da sie zwei getrennte Arbeitsstation bedingt, nämlich eine Preßstation, wo die Öffnung durch Herausdrücken gebildet wird, und eine Schweißstation, wo die Schweißnaht gelegt wird. In der Regel weist ein Scha11dämpfertopf einen rohrförmigen Seitenwandteil und zwei Stirnwandteile auf, in denen ein Auslaß bzw. ein Einlaß gebildet sind und die entlang ihrer Außenränder mit den entgegengesetzten Enden des rohrförmigen Seitenwandteils mechanisch verbunden sind. Diese mechanische Verbindung wird durch Umlegen des Umfangsrandes jedes Stirnwandteils um einen am zugehörigen Ende des rohrförmigen Seitenwandteils ausgebildeten Flanschabschnitt hergestellt. Auch dieser Herstellungsschritt wird in der Preßstation durchgeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei vergleichsweise sehr geringem Herstellungsaufwand eine gasdichte, · zuverlässige und haltbare Verbindung zwischen Rohrstutzen und Auspuffschalldämpfertopf zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird bei einem Auspuffschalldämpfer mit einem Schalldämpfertopf, an dessen Auslaß oder Einlaß ein Rohrstutzen angebracht ist, erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Verbindung durch eine formschlüssige Verriegelung gebildet ist.

Die Erfindung macht also den Schweißvorgang bei der Herstellung und beim Anschluß des Schalldämpfers überflüssig,

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da die herkömmliche Schweißverbindung durch eine formschlüssige Verriegelungsverbindung ersetzt ist, die in der Preßstation gleichzeitig und zusammen mit der Anbringung der beiden Stirnwandteile an dem rohrförmigen Seitenwandteil des Schalldämpfers in herkömmlicher Weise hergestellt werden kann. Die Rohrstutzenverbindung läßt sich daher kostengünstiger herstellen, da der personelle Aufwand verringert ist und es nicht mehr, wie bisher, erforderlich ist, teilweise zusammengebaute Schalldämpfer von einer Produktionsstatte zu einer anderen innerhalb des Betriebs zu überführen. Außerdem ist die Verbindung als solche zuverlässiger und dauerhafter als eine geschweißte Verbindung.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel durchgreift das Rohr eine Öffnung in der Stirnwand des Schalldämpfertopfes, und die formschlüssige Verriegelung wird durch am Rohr vorgesehene Verformungen gebildet, die an einander entgegengesetzten Seiten des die Öffnung begrenzenden Stirnwandteils in Anlage stehen.

Diese am Rohr ausgebildeten Verformungen bestehen vorzugsweise aus zwei ringförmig umlaufenden Rohr-Auswölbungen.

Der die Öffnung begrenzeide iStirnwandteil ist ein umlaufender Flansch, der im wesentlichen axial von der Öffnung vorspringt; die Verformungen des Rohrs liegen dabei an entgegengesetzten Enden des Flansches an, und der Flansch umgreift den zwischen den Verformungen liegenden Rohrabschnitt.

Erfindungsgemäß ist ferner ein Verfahren zum Anbringen eines Rohrstutzens am Einlaß oder Auslaß eines Auspuffschalldämpfertopfs vorgesehen, das sich dadurch auszeichnet, daß eine formschlüssige Verriegelungsverbindung

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zwischen dem Rohr und dem Schalldämpfertopf hergestellt
wird.

Vorzugsweise wird dabei in einer Wand des Schalldämpfertopfes eine Öffnung geformt, ein Rohrstutzen in die Öffnung eingeschoben und der Rohrstutzen derart verformt, daß das
Rohr mit dem Schalldämpfertopf formschlüssig verriegelt
wird. Vorzugsweise werden bei der Verformung des Rohrs
zwei ringförmig umlaufende, nach außen vorspringende Rohr-Auswölbungen derart gebildet, daß die Auswölbung an entgegengesetzten Seiten des die Öffnung begrenzenden Teils
der Topfwand zur Anlage kommen«

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ferner dadurch weitergebildet, daß an der Öffnung der Topfwand ein etwa axial
verlaufender Flansch angeformt wird, an dessen axialen Enden jeweils eine ringförmig umlaufende Rohr-Auswölbung zur Anlage gebracht wird«

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Längsschnitt durch ein Ende eines in der erfindungsgemäßen Verfahrensweise hergestellten Auspuffschalldämpfers gezeigt ist.

Der Auspuffschalldämpfer, der beispielsweise in einem Auspuff system eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein kann, hat einen Topf 10 mit einer rohrförmigen Seitenwand 11, die bei« spielsweise kreisförmigen Querschnitt hat, und zwei Stirnwandteilen, von denen einer gezeigt und mit 12 bezeichnet
ist.

Die beiden Stirnwandteile sind mit einer Einlaßöffnung bzw. einer Auslaßöffnung versehen. Durch jede Öffnung am zugehörigen Ende des Schalldämpfertopfes erstreckt sich ein
Rohrstutzen, der mit einem Rohr des Auspuffsystems zu ver-

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binden ist, wobei das mit dem Einlaß verbundene Rohr zum Motor und das mit dem Auslaß verbundene Rohr nach außen führt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispeil sind die beiden Rohrstutzen durch einen einzigen Rohrabschnitt 13 gebildet, der sich rechts durch den Topf erstreckt; sie könnten jedoch als getrennte Rohrstutzen ausgebildet sein. Der im Topf gelegene Abschnitt des Rohrs ist perforiert,, wobei schallabsorbierendes Material diesen im Topf gelegenen j perforierten Abschnitt umschließt.

Die Endabschnitte des Rohrs 13, welche die Rohrstutzen bilden, sind an die zugehörigen Stirnwandteile des Topfes

10 durch formschlüssige Verriegelungsverbindungen angeschlossen, von denen eine in der Zeichnung dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist. Die genauere Ausbildung dieser formschlüssigen 'Verriegelungsverbindung sowie das Yerfanren zu deren Herstellung werden im folgenden Teil der Beschreibung erläutert.

Die Stirawsmdteile des Topfes sind jeweils durch Kaltverformung (Herausdrücken) mit einer zentralen Öffnung und einem diese umgebenden zylindrischen Plansch 15 versehen, der axial in den Topf vorspringt# Jeder Stirnwandteil ist an dem zugehörigen Ende des rohrförmigen Seitenwandteils

11 durch Bördelung befestigt, wobei der periphere Rand des Stirnwandteils um einen zurückgebogenen Endabschnitt des Seitenwandteils umgeschlagen wird, wodurch eine gasdichte Yerbindung 16 geschaffen wird»

Das Rohr 13 wird in den Topf so eingesetzt, daß es die Öffnungen in den Stirnwandteilen durchgreift und seine Endstutzen aus den Topfenden nach außen vorstehen. Danach wird ein aufweitbarer Kern/jedes Ende des Rohrs 13 eingeschoben und aufgeweitet.

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Der Kern ist so ausgebildet, daß er die in der Öffnung gelegenen und dieser benachbarten Rohrabschnitte in der zugehörigen Stirnwand aufweitet bzw. auswölbt, um einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser zu bilden,, der einen wellenförmigen axialen Querschnitt hat. Dieser Abschnitt wird mit Hilfe des aufweitbaren Kerns so geformt, daß er zwei ringförmig umlaufende, nach außen vorspringende gekrümmte Auswölbungen 17 oder ringförmige 'Wellenkämme" erhält, die an entgegengesetzten Enden des Flansches 15 angedrückt werden, und ein dazwischengelegener gekrümmter Abschnitt 18 bzw. ein "Wellental" wird vom Flansch 15 umschlossen. Wenn der Rohrabschnitt aufgeweitet und gegen den Flansch nach außen gedrückt wird, wird letzterer in eine axial gekrümmte Querschnittsform verformt, die dem gekrümmten Mittelabschnitt 18 des Rohr komplementär entspricht. Danach wird der Kern wieder zusammengezogen und herausgezogen.

Auf diese Weise wird das Rohr formschlüssig in die Topf-Stirnwand eingeformt, gegen axiale und seitliche Bewegungen relativ zum Topf gesichert und eine gasdichte Verbindung zwischen dem Rohr und jeder Stirnwand hergestellt.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELDER D 42OO ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 4126 Seite - V- H 156

Harmo Industries Limited

Ansprüche

!.!Auspuffschalldämpfer mit einem Schalldämpfertopf, mit dessen Auslaß- oder Einlaßseite ein Rohrstutzen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine formschlüssige Verriegelung (14) gebildet ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Rohr (13) durch eine Öffnung einer Wand (12) des Schalldämpfertopfes (10) erstreckt und als formschlüssige Verriegelung (14) Verformungen (17) am Rohr (13) vorgesehen sind, die an entgegengesetzten Seiten des die. Öffnung begrenzenden Teils der Topfwand (12) anliegen.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen am Rohr (13 als zwei ringförmig umlaufende, nach außen vorstehende Rohr-AusWölbungen (17) ausgebildet sind.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Öffnung begrenzende Stirnwandteil (12) ein umlaufender Flansch (15) ist, der im wesentlich axial von der Öffnung vorspringt, daß die Verformungen (17) des Rohrs an entgegengesetzten Enden des Flansches anliegen und daß der Flansch (15) den zwischen den Verformungen (17) gelegenen Rohrabschnitt (18) umgreift.

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5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen des Rohrs axial wellenförmige, umlaufende Auswölbungen sind, zwischen denen ein umlaufendes, den Flansch (15) aufnehmendes Wellental (18) gebildet ist.
6. Schalldämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (15) eine zum gekrümmten, umlaufenden Wellental (18) des gewellten Rohrabschnitts komplementäre Krümmung hat.
7. Verfahren zum Anbringen eines Rohrstutzens am Einlaß oder Auslaß eines AuspuffSchalldämpfertopfes, da durch gekennzeichnet , daß eine formschlüssige Verriegelungsverbindung zwischen dem Rohr und dem Schalldämpfertopf hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Wand des Schalldämpfertopfes eine Öffnung geformt, ein Rohrstutzen in die Öffnung eingeschoben und der Rohrstutzen derart verformt wird, daß das Rohr mit dem Schalldämpfertopf formschlüssig verriegelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verformung des Rohrs zwei ringförmig umlaufende, nach außen vorspringende Rohr-Auswölbungen derart gebilden werden, daß die Auswölbungen an entgegengesetzten Seiten des die Öffnung begrenzenden Teils der Topfwand zur Anlage kommen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Öffnung der Topfwand ein etwa axial verlaufender Flansch angeformt wird, an dessen axiale Enden jeweils eine ringförmig umlaufende Rohr-Auswölbung zur Anlage gebracht wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch durch Kaltverformung gebildet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr durch einen aufweitbaren Kern verformt wird, der in das Rohr eingeschoben und zur Bildung der Rohr-AuswÖlbungen an entgegengesetzten Enden des Flansches aufgeweitet wird, wobei der zwischen den Aus— Wölbungen gelegene Rohrabschnitt in feste Anlage an den Flansch nach außen gedrückt wird·

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