DE3205186A1

DE3205186A1 - Verfahren zum herstellen einer schalldaempf-fuellung fuer einen auspufftopf

Info

Publication number: DE3205186A1
Application number: DE19823205186
Authority: DE
Inventors: Wilfried 6238 Hofheim Seitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1982-02-13
Publication date: 1983-08-25

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
Schalldämpf-F5llung für einen Auspufftopf mit bereichsweise perforiertem Auspuffrohr aus zumindest teilweise mittels eines ausgehärteten Kunstharzbinders formstabilisierter Nineraiwolle.
Es ist bekannt, Schalldämpf-FUllungen für Auspufftöpfe von Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren, als Formkörper aus mittels eines ausgehärteten Kunstharzbinders gebundener Mineralwolle herzustellen. Als Mineralwolle für solche Schalldämpf-FUilungen wird in der Kraftfahrzeugindustrie im wesentlichen Basaltwolle verwendet. Diese Basaltwolle wird mit einem Anteil an einem Kunstharzbinder imprägniert und dann zum Aushärten dieses Binders einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch die Mineralwolle in einen im wesentlichen formstabilen Zustand überführt wird, in dem sie sich auch mechanisch zu Formkörpern bestimmter Gestalt verarbeiten läßt.
Die Formkörper, die als FUllungen für Auspufftöpfe dienen, müssen in der Mitte mit einer Durchtrittsbohrung für das Auspuffrohr versehen sein. Bisher wurden die Füllungen in Form von zwei Halbschalen hergestellt, deren Trennebene durch die Achse des Auspuffrohres verläuft. Diese Halbschalen werden im allgemeinen durch mechanische Bearbeitung aus Mineralwollplatten herausgearbeitet, die auf die beschriebene Art und Weise hergestellt wurden.
Bei beispielsweise Auspufftöpfen mit elliptischem Querschnitt wurde die Trennebene zwischen den beiden Halbschalen der Schalldämpf-Fullung in die große Achse der Ellipse gelegt, so daß die einzelne Halbschale aus einer Nineralwollfaserplatte herausgearbeitet werden konnte, deren Dicke der halben Länge der kleinen Ellipsenachse entsprach. Geht man davon aus, daß die Hauptfaserorientierung in Mineralwollplatten in etwa parallel zur Oberfläche verläuft, so führt dieses Herstellungsverfahren dazu, daß die Mineralwollfasern zumindest im Bereich der großen Achse der Ellipse vorwiegend senkrecht in Richtung auf das Auspuffrohr verlaufen.
Bei der Montage werden die Halbschalen der Schalldämpf-Füllung dann von einer offenen Stirnseite des Auspufftopfes her zu beiden Seiten des Auspuffrohres in den Auspufftopf eingeschoben.
Zum Zwecke der Schalldämpfung ist das Auspuffrohr innerhalb des Auspufftopfes mit Perforationen versehen. Bei den mittels Kunstharzbinder verfestigten MineralwollSormkörpern verflüchtigt sich der Kunstharzbinder oberhalb bestimmter Temperaturen und die Mineralwolle bleibt in diesen Bereichen praktisch ungebunden zurück. Bei Auspufftöpfen sind das gerade die Bereiche, in denen die Schalldämpf-Füllung an den perforierten Abschnitten des Auspuffrohres anliegt. Die an Binder verarmten losen Mineralwollfasern treten daher in diesen Bereichen der Schalldämpf-Füllung, in denen die Mineralwollfasern im wesentlichen senkrecht auf das Auspuffrohr gerichtet sind, nach und nach durch die Perforation in das Auspuffrohr ein, was zu unsauberen Abgasen und den damit verbundenen Belästigungen führt. Dieser Nachteil wird durch die Herstellung der Halbschalenkörper durch mechanische Bearbeitung aus Mineralwollplatten begünstigt.
Um das auf den beschriebenen Ursachen beruhende Eindringen von Mineralwollfasern in das Innere des Auspuffrohres zu verhindern, ist man in der Automobilindustrie zum Teil dazu übergegangen, die perforierten Bereiche des Auspuffrohres innerhalb des Auspufftopfes zuerst mit einem Metallwollstrumpf aus Chromstahlwolle oder Aluminiumwolle zu überziehen, bevor die Halbschalen der SChalldämpf-Fitllung in den Auspufftopf von der Stirnseite her eingesetzt werden. Diese zusätzliche Maßnahme erfordert aber auch erhöhten Montageaufwand. Zum Aufschieben des Metallwollstrumpfes auf das Auspuffrohr und in den Auspufftop'f hinein wird auf das Auspuffrohr zu diesem Zweck ein FUhrungskonus aufgesetzt, über den der Metallwollstrumpf in den Auspufftopf eingeführt wird. Das anschließende Einschieben der Halbschalen der Schalldämpf-FUilung erfordert bestimmtes Geschick, da die. Gefahr besteht, daß der Metallwollstrumpf dabei verschoben oder zusammengeschoben wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf zu schaffen, welches zu Schalldämpf-Formkörpern führt, die verbesserte Eigenschaften aufweisen, und die insbesondere im Hinblick auf die Verarbeitung und Montage leichter und besser zu behandeln und zu handhaben sind und bei deren Herstellung ein geringst möglicher Materialabfall anfällt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß - um einen dem Außendurchmesser des Auspuffrohres entsprechenden Kern herum mindestens in der Länge der Schalldämpf-Pullung Lagen eines Mineralwoll-Vlieses gelegt werden, von denen zumindest ein Teil mit einem Kunstharzbinder imprägniert ist, - diese Anordnung mit einer dem Auspufftopf im Querschnitt entsprechenden Form umgeben und zur Aushärtung des Kunstharzbinders einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird und - die Form entfernt und der entstandene Formkörper vom Kern abgezogen wird.
Da der perforierte Bereich des Auspuffrohres innerhalb des Auspufftopfes kürzer sein soll als die innere Länge des Auspufftopfes, wählt man eine Länge des Mineralwollmaterials,*so daß der perforierte Bereich überdeckt wird.
Zweckmäßigerweise führt man den Kern und auch die Form in einer Länge aus, die dem Vielfachen einer Auspufftopf-Füllung entspricht. Die einzelnen Auspufftopf-Füllungen werden dann nach dem Entformen durch Trennschnitte im Formkörper abgeteilt.
Werden mehrere Schalldämpf-Fuilulngen in einem Stück hergestellt, ergeben sich an den Trennstellen ohnehin bearbeitete Stirnflächen. Bei Einzelherstellung können die Endflächen aber zusätzlich mechanisch bearbeitet werden, wenn die Genauigkeit des Formkörpers, wie er der Form entnommen wird, nicht ausreichen sollte.
Durch das Wickeln von Mineralwoll-Vlieslagen um den Kern während des Herstellungsprozesses erhält man Formkörper, deren vorwiegende Faserorientierung im wesentlichen parallel zum Um'fang des späteren Formkörpers verläuft, so daß Bereiche mit senkrecht auf das Auspuffrohr gerichteten Fasern, wie dies bei dem Herausarbeiten von Formkörpern aus Mineralwollplatten vorkommt, vermieden werden. Diese Faserausrichtung reduziert nicht nur die Neigung der Mineralwollfasern, durch die Perforation in das Innere des Auspuffrohres einzutreten, sondern wirkt sich auch günstig auf den Grad der Schallisolierung aus.
Wie die Lagen des Mineralwoll-Vlieses auf den Kern aufgebracht werden, hängt vom Querschnitt der auszufüllenden Auspufftöpfe und damit vom Querschnitt der bei der Herstellung der Schalldämpf-Füllung verwendeten Form ab.
Für Auspufftöpfe mit zylindrischem Querschnitt kann das Mineralwoll-Vlies ohne weiteres mittels einer Wickelanlage auf den Kern gewickelt werden wie dies auch bei der Herstellung von Rohrisolierschalen geschieht. Bei stark elliptischen und in anderer Weise abweichenden Querschnitten kann es 3edoch zweckmäßiger sein, die Mineralwolllagen von Hand oder durch andere Mittel in eine Querschnittsgestalt zu bringen, die in etwa dem Formquerschnitt entspricht. Im allgemeinen ist es erstrebenswert, mehr als eine volle Umfangslage eines Mineralwollvlieses zu verwenaen, damit ein in sich geschlossener,~'~ fugenfreier Formkörper entsteht. Bei dem.Verfahren tritt praktisch kein Abfall an Mineralwolle auf.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, in den Innenlagen des Mineralwollformkörpers einen Kunstharzbinder vorzusehen, da dieser ohnehin bei späterer Temperatureinwirkung zum Teil verdampft. Die Abwesenheit von Binder in den Innenbereichen des Formkörpers kann aus Gründen besserer Schalldämpfung sogar erwünscht sein.
Erstrebenswert ist es dagegen, daß die äußeren Lagen des Mineralwollformkörpers einen Bindemittelanteil enthalten, der beispielsweise bei 1 ,% liegen kann. Hierdurch erhält die fertige Schalldämpf-FEllung einen verfestigten Mantel, so daß sie sich als insgesamt formstabiler Körper handhaben und bei der Montage leicht in einen Auspufftopf einführen läßt.
Das beschriebene Herstellungsverfahren führt auch zu einem Formkörper rerbältnismäßig homogener Dichte, die bei der allgemein verwendeten Basaltwolle bei etwa 100 kg/m3 liegen soll.
Als Kerne für die Herstellung können mit Vorteil Abschnitte der Auspuffrohre selbst verwendet werden. Die Perforation des Kerns kann hierbei den weiteren Vorteil haben, daß sich zur schnelleren Aushärtung des Kunstharzbinders eventuell Heißluft durch den Formkörper blasen läßt. Als Formen für die Herstellung können zweckmäßigerweise ebenfalls unmittelbar vom Auspufftopf-Hersteller bezogene Äuspufftopf-Mantelbleche verwendet werden, die sich mit entsprechender Kontur in Ausnahmefällen auch ohne besonderen Mehraufwand in größerer Länge fertigen lassen, so daß man auf einfache Weise Formschalen für die gleichzeitige Herstellung mehrerer aneinanderhängender Auspufftopf-Füllungen erhält. Die Halbschalenbleche können an einer Seite mittels eines Scharniers klappbar miteinander verbunden und an ihren anderen Kanten mit Schnellverschüssen versehen werden.
Die Montage der fertigen Schalldampf-FUllungen ist denkbar einfach. Sie werden lediglich von der Stirnseite des offenen Auspufftopfes her als Ganzes auf das Auspuffrohr und in den Auspufftopf hineingeschoben, wobei Jedoch auch hier ein auf das Auspuffrohr aufsteckbarer Führungskonus zu Hilfe genommen werden kann.l Es folgen noch einige weitere Erläuterungen anhand der beigefügten Zeichnungen. Es stellen dar: Fig. 1 eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf mit elliptischem Querschnitt in perspektivischer Darstellung; Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Schalldämpf-Füllung nach Fig. 1; Fig. 3 eine schematische Darstellung der Formanordnung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt den Formkörper einer Schalldämpf-Füllung für einen Auspufftopf mit in etwa elliptischem Querschnitt.
Der Formkörper 1 besteht aus Basaltwolle, die durch einen thermisch ausgelhärteten Kunstharzbinder gestaltverfestigt ist. In der Mitte enthält der Formkörper eine zentrale Bohrung 2 für das Auspuffrohr. Durch die Strichelung 6 in Fig. 1 soll angedeutet werden, daß der Formkörper 1 durch das Wickeln von Mineralwoll-Vliesen entstanden ist und die Hauptorientierung der Mineralwollfasern im wesentlichen parallel zum Umfang des Formkörpers verläuft.
In Fig. 3 ist eine Formanordnung zum Herstellen eines Formkörpers für drei Schalldämpf-Füllungen dargestellt.
Der hierfür erforderliche Kern 7 ist aus drei Auspuffrohrabschnitten zusammengesetzt, die jederdie Länge desjenigen Auspuffabschnittes haben, der sich innerhalb des zugehörigen Auspufftopfes befindet. Rechts in Fig. 3 ist am Kern 7 ein perforierter Abschnitt 8 des Rohres zu erkennen, auf den die"Minöra1w6ll-Fäs rviese aufgewickelt werden. Links im Bild ist bereits eine Bewicklung des Kernes mit einem Mineralwoll-Ylies 9 dargestellt, die im allgemeinen über die gesamte Kernlänge gleichzeitig erfolgt, aber hier aus Gründen der klareren Darstellung abgebrochen gezeichnet ist.
Unterhalb des Kernes 7 ist eine geöffnete Form 10 dargestellt, welche aus zwei Halbschalen besteht, deren Umfangskontur derjenigen des zugehörigen Auspufftopfes entspricht. Die Halbschalen sind beispielsweise durch Scharniere 11 miteinander verbunden und an ihren anderen Kanten mit Schnellverschlußelementen 12 versehen, mit denen die Form nach Einlegen des bewickelten Kerns 7 geschlossen werden kann. Die Enden 13 des Kerns sind etwas verlängert, um zum Zwecke der Zentrierung des Kerns in der Form in Aussparungen 14 in den Stirnwänden 15 der Form abgestützt werden zu können.
Die geschlossene Form mit dem bewickelten Kern wird dann einer Wärmebehandlung ausgesetzt, um den Kunstharzbinder in der mit ihm imprägnierten Basaltwolle abbinden zu lassen. Damit wird die Basaltwollwicklung 9 in den formstabilen Formkörper 1 entsprechend Fig. 1 und 2 überführt. Nach erfolgter Wärmebehandlung wird die Form geöffnet, der Formkörper mit Kern herausgenommen und der Kern aus' dem Fo,nmkörper herausgesogen.lDer Formkörper wird dann im Bereich der Abschnitte 14 durch Trennschnitte in die drei einzelnen Schalldämpf-Füllungen aufgeteilt.
Leerseite

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-FUllung für einen Auspufftopf Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen einer Schalldämpf-bYillung für einen Auspufftopf mit bereichsweise perforiertem Auspuffrohr aus zumindest teilweise mittels eines ausgehärteten Kunstharzbinders formstabilisierter Mineralwolle, dadurch gekennzeichnet, daß - um einen dem Außendurchmesser des Auspuffrohres entsprechenden Kern herum mindestens in der Länge der Schalldämpf-?\illung Lagen eines Mineralwoll-Vlieses gelegt werden, von denen zumindest ein Teil mit einem Kunstharzbinder imprägniert ist, - diese Anordnung mit einer dem Auspufftopf im Querschnitt entsprechenden Form umgeben und zur Aushärtung des Kunstharzbinders einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird und - die Form entfernt und der entstandene Formkörper vom Kern abgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kerne und Formen verwendet werden, deren Länge dem Mehrfachen einer Schalldämpf-Füllung entspricht, und daß der entstandene Formkörper nach dem Entformen in die einzelnen Schalldämpf-Füllungen geteilt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Formkörper durch Trennschnitte plan bearbeitet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest als erste Mineralwollage eine solche verwendet wird, die nicht mit Kunstharzbinder imprägniert ist, und daß zumindest als äußere Mineralwollage eine solche verwendet wird, die mit Kunstharzbinder imprägniert ist.