EP0664380B1 - Schalldämpfer - Google Patents

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EP0664380B1
EP0664380B1 EP95100417A EP95100417A EP0664380B1 EP 0664380 B1 EP0664380 B1 EP 0664380B1 EP 95100417 A EP95100417 A EP 95100417A EP 95100417 A EP95100417 A EP 95100417A EP 0664380 B1 EP0664380 B1 EP 0664380B1
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EP
European Patent Office
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inner shell
shell
housing
silencer according
flange
Prior art date
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EP95100417A
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English (en)
French (fr)
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EP0664380A1 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Bellgardt
Stefan Dr.-Ing. Jacobs
Gerd Becker
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Tenneco GmbH
Original Assignee
Heinrich Gillet GmbH
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Publication date
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Application filed by Heinrich Gillet GmbH filed Critical Heinrich Gillet GmbH
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Publication of EP0664380B1 publication Critical patent/EP0664380B1/de
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    • F01N13/18Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1872Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly the assembly using stamp-formed parts or otherwise deformed sheet-metal
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    • F01N13/185Mechanical joints the connection being realised by deforming housing, tube, baffle, plate, or parts thereof
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    • F01N2490/00Structure, disposition or shape of gas-chambers
    • F01N2490/15Plurality of resonance or dead chambers
    • F01N2490/155Plurality of resonance or dead chambers being disposed one after the other in flow direction

Definitions

  • the invention relates to silencers with a deep-drawn inner shell and a deep-drawn housing shell according to the preamble of claim 1.
  • US 4,396,090 shows an exhaust gas silencer with an inner shell consisting of two superimposed metal sheets.
  • the inner shell plates are deep-drawn in such a way that an S-shaped exhaust duct is created, which is perforated at various points.
  • a housing shell is provided, which also consists of two superimposed, drawn sheets, which are placed on the inner shell so that chambers are formed between the inner shell and the housing shell.
  • Inner shell and housing shell each have a flange. All flanges are gas-tightly connected by a single weld.
  • DE-A-22 28 700 shows a silencer for boxer engines arranged at the rear of a vehicle.
  • the housing consists of two deep-drawn shell halves with a circumferential flange.
  • a partition divides the interior of the housing into two chambers.
  • the housing shell halves and the partition are connected by suitable connecting means, e.g. B. connected by a weld.
  • suitable connecting means e.g. B. connected by a weld.
  • openings, installation and add-on parts are provided on the intermediate wall, with the aid of which absorption chambers, expansion chambers and reflection chambers as well as Venturi nozzles are realized.
  • US 4 132 286, US 4 415 059, US 4 865 154 and US 5 012 891 disclose further silencers, consisting of a deep-drawn inner shell and a deep-drawn housing shell, which are placed on top of one another in such a way that all four metal sheets can be connected to one another in a gas-tight manner with a single circumferential weld seam in the area of the flanges. Deep, approximately V-shaped transverse folds are drawn into the housing shell, which touch the inner shell over the entire width of the housing and thus simulate the effect of the separate partitions of the muffler described at the outset, but with twice the material expenditure.
  • the flanges of the inner shell and the housing shell are connected to one another by a single circumferential weld seam.
  • This can lead to mechanical problems, since the metal sheets of the inner shell, which are in direct contact with the hot engine exhaust gases, heat up and expand considerably more than the metal sheets of the housing shell, which are cooled by the wind.
  • a weld seam leads to a change in the structure of the sheet metal material, which under certain circumstances results in an increased corrosion attack.
  • DE GB-A-1 012 463 shows silencers with a deep-drawn inner shell and a deep-drawn housing shell, the flanges of which are not connected to one another in a material-locking manner by means of a weld seam, but rather in a form-fitting manner by means of a fold.
  • the silencer described also has an intermediate wall, for which purpose the metal sheets of the inner shell are cut out and angled accordingly.
  • GB-A-632 013 shows a silencer with a deep-drawn inner shell and a deep-drawn housing shell, the flanges of which are placed one on top of the other.
  • the flange of the housing shell is wider than that of the inner shell, so that only the metal sheets of the housing shell are deformed during the mechanical connection by means of a fold.
  • the flange of the inner shell is clamped between the undeformed parts of the flange of the housing shell.
  • the flanges of the inner shell and the housing shell are no longer permanently connected to one another over the full length, so that theoretically there is the possibility that thermal tensions between the inner shell and the housing shell can be reduced. Due to the large contact area between the two flanges, however, considerable holding forces act; Compensatory movements are hardly to be expected. In addition, the gap between the sheets of the outer shell caused by the clamped inner shell causes manufacturing and corrosion problems. The correct centering of the inner and outer shell is also problematic with this construction, since a position control is no longer possible when the housing is closed.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a muffler of the type mentioned at the outset, in which the inner shell and the housing shell can carry out thermally induced compensating movements, while at the same time manufacturing is considerably simplified, accelerated and cheaper.
  • the flange of the inner shell only extends up to the housing shell.
  • the acoustic seal is guaranteed in any case if the gaps between the flange of the inner shell and the inner wall of the housing shell are small enough. This not only saves material, it also prevents corrosion.
  • For the flange connection of the housing shell only two sheets have to be deformed, which is possible with simple machines and tools. Since the inner shell is only connected to the housing shell at individual clamping points, the flange of the inner shell no longer has to be absolutely flat and smooth. Any drawing waves do not interfere. Equalization of thermal tensions is also easily possible. Different sheet thicknesses of the inner shell can be compensated for by making minor changes to the clamping beads.
  • the clamping beads of the one housing shell part are at a greater distance from the plane of the housing flange than the clamping beads of the other housing shell part.
  • the housing shell part with the shorter clamping beads acts as an adjustment aid for the exact positioning of the inner shell in the housing shell.
  • At least one intermediate wall is provided which has openings, in particular passages, for the exhaust gas-carrying channels.
  • the pipe-extending pipe sockets are molded onto the inner shell.
  • the pipe sockets are inserted through the openings in the partition. Thanks to this construction arises after closing the housing shell, a stable, self-holding installation part.
  • a second inner shell is preferably provided, the channels of which are also extended by pipe sockets.
  • the pipe sockets of the second inner shell are inserted into the first pipe sockets.
  • shaped beads are molded into the pipe socket, they position the intermediate wall during assembly, which according to an advantageous further development can be supported by a funnel-shaped widening of the pipe socket ends.
  • the interlocking pipe socket can be locked with the aid of these shaped beads.
  • a two-part partition is provided. At least one plug-in tab is formed on each of the separating surfaces.
  • the inner shell has corresponding plug-in slots into which the plug-in tabs are inserted.
  • retaining tabs can be formed on the dividing surface and bent at right angles. Sheet flaps are cut out of one of the inner shell sheets for fastening. The retaining tabs are then clamped between the second inner shell sheet and the sheet tabs. This fastening has the advantage that the inner shell does not have a continuous opening.
  • the built-in parts can be connected to one another in a form-fitting and / or material-fitting manner.
  • Fig. 1 shows a partially broken plan view of a first silencer.
  • a housing shell 10 consisting of two superimposed, deep-drawn sheets 17, 18 with an inlet connection 11 on one side and an outlet connection 12 on the other side.
  • the sheets 17, 18 of the housing shell 10 are provided with beads 15 in order to reduce the structure-borne noise emission.
  • the housing shell 10 has a circumferential flange 13.
  • the housing shell 10 In the interior of the housing shell 10 one can see two inner shells 30.1, 30.2 with a peripheral edge 40, each made from two sheets placed one on top of the other.
  • the inner shell sheets are deep-drawn in such a way that gas channels 31, 32, 33, 34, 35 are formed which generate an S-shaped gas flow.
  • a conventional partition 20 can be seen, which is placed in the housing shell 10 and holds the inner shells 30.1, 30.2.
  • the edges 40 are Inner shells 30.1, 30.2 dimensioned such that they only touch the inner wall of the housing shell 10 in the region of the flange 13. The edges 40 are therefore not clamped between the flange 13. This task is performed by special clamping beads 16, which are shaped deeper so that the edges 40 have a sufficiently large contact surface.
  • the clamping beads 16 are located above and below the flange 13.
  • the distance between each pair of clamping beads is exactly matched to the thickness of the sheets of the inner shell 30.
  • the distances between the clamping beads 16 in the two housing parts to level 1 of the flange 13 may, however, be different.
  • the clamping beads 16 press from above and below onto the edges 40 of the inner shells 30.1, 30.2 and clamp them firmly.
  • the flange 13 acts like a strong spring.
  • Stabilizing beads 41 in the edge 40 of the inner shells 30.1, 30.2 increase the mechanical strength when the clamping beads 16 are far apart.
  • a special feature of the exemplary embodiment in FIG. 1 is that the second inner shell 30.2 does not extend over the full width of the housing shell 10. Rather, a separate pipe 36 completes the exhaust gas path to the outlet port 11 here.
  • the concept according to the invention is also used for silencers conventional pipes.
  • FIG. 2 shows the partial section II-II through the edge of the silencer of FIG. 1 in the area of a clamping bead 16.
  • the edge 40 of the inner shell 30 is resiliently fixed between an upper and a lower clamping bead 16.
  • the flange 13 of the housing shell 10 shows no gaps or cavities in which condensate could settle.
  • the flange 13 is positively closed by a fold 14.
  • FIG. 3 shows the partial section III-III through the edge of the muffler of FIG. 1 in the area of a bead 15.
  • the edge 40 of the inner shell 30 hardly touches the housing shell 10.
  • the beads 15 are shaped such that they do not fix the edge 40 .
  • Fig. 5 shows the partial section VV of Fig. 1 through partition 20 and inner shells 30.1, 30.2.
  • a part of the intermediate wall 20 can be seen, in which an opening 23 in the form of a so-called passage was made. Furthermore can be seen in cross section the end of the channel 31, which ends in a pipe socket 42.
  • This pipe socket 42 is inserted through the opening 23.
  • the intermediate wall 20 is held on one side by a shaped bead 44, on the other side by a funnel-shaped widening of the pipe socket end.
  • a second pipe socket 43 with a shaped bead 45 is inserted and locked.
  • This second pipe socket 43 is the end extension of the channel 34 in the second inner shell 31.2.
  • FIG. 6 shows the section along the line VI-VI through the first pipe socket 42.
  • FIG. 7 shows a comparable section along the line VII-VII through the second pipe socket 43.
  • 30.2 a sufficiently stable structure is created which can be inserted into the housing shell 10. After closing the housing shell 10, a silencer with an S-shaped exhaust gas path and three acoustically separated chambers is obtained, which can be used as an absorption chamber, expansion chamber or resonance chamber as required.
  • the housing shell 10 corresponds to that of FIG. 1.
  • the inner shell 30 ' is in one part, the intermediate wall 20' in two parts.
  • An upper and a lower partition wall part 20.1, 20.2 can be seen.
  • three openings or passages 21 are provided for the channels 31, 32, 33 of the inner shell 30 '.
  • flaps 22.1, 22.2 between the openings.
  • the inner shell 30 ' has with these tabs 22.1, 22.2 corresponding plug-in slots 46 into which the plug-in tabs 22.1, 22.2 are inserted from above and below.
  • FIG. 9 This situation is shown enlarged in FIG. 9 in partial section.
  • a weld seam 24 optionally connects the two intermediate wall parts 20.1, 20.2 to one another and to the inner shell 30 ', which simplifies assembly and increases the strength.
  • FIGS. 10, 12, 13 show, as a cross section (FIGS. 10, 12, 13) and a top view (FIG. 11), an alternative fastening method for a half partition 20.3.
  • a sheet metal tab 47 is cut out of one of the two sheets 30.3, 30.4 of the inner shell 30 lying one on top of the other and slightly bent up.
  • Half the partition 20.3 has a retaining tab 22.3 which is bent at a right angle. This holding tab 22.3 is placed under the sheet metal tab 47.
  • the sheet metal tab 47 is then bent down and the retaining tab 22.3 is firmly anchored between sheet metal tab 47 and the lower inner shell sheet 30.4.
  • the inner shell 30 has no through opening, as is the case with the fastening method in FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 14 shows a longitudinal section through a third muffler with a deep-drawn housing shell 51 and a deep-drawn inner shell 52, the peripheral edge 53 of which is held in place in the housing shell 51 by the retaining beads.
  • the housing shell 51 is closed again by means of a circumferential flange 54.
  • three partitions 55, 56, 57 are arranged so that Chambers 61, 62, 63, 64, 65 arise which, depending on the application, can be used as expansion, reflection or absorption chambers or as a Helmholtz resonator.
  • the partitions 55, 56, 57 are designed as half partitions, which are fastened to the inner shell 52 with the aid of the holding tabs described. Since the partition walls 55, 56 in the lower housing half no longer have to be aligned with the partition walls 57 in the upper housing half, the manufacturer of such a muffler has much greater freedom in acoustic tuning than in the conventional muffler designs.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Schalldämpfer mit einer tiefgezogenen Innenschale und einer tiefgezogenen Gehäuseschale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die US 4 396 090 zeigt einen Abgasschalldämpfer mit einer aus zwei aufeinandergelegten Blechen bestehenden Innenschale. Die Innenschalenbleche sind derart tiefgezogen, daß ein S-förmiger Abgaskanal entsteht, der an diversen Stellen perforiert ist. Weiterhin ist eine Gehäuseschale vorgesehen, die ebenfalls aus zwei aufeinandergelegten, tiefgezogenen Blechen besteht, die so auf die Innenschale gelegt sind, daß zwischen Innenschale und Gehäuseschale Kammern entstehen. Schließlich ist eine Zwischenwand aus gezogenem Blech vorhanden, die in die Gehäuseschale eingeklemmt ist und die Innenschale hält. Innenschale und Gehäuseschale besitzen jeweils einen Flansch. Alle Flansche sind durch eine einzige Schweißnaht miteinander gasdicht verbunden.
  • Die DE-A-22 28 700 zeigt einen Schalldämpfer für am Heck eines Fahrzeugs angeordnete Boxermotoren. Das Gehäuse besteht aus zwei tiefgezogenen Schalenhälften mit umlaufendem Flansch. Eine Trennwand unterteilt das Gehäuseinnere in zwei Kammern. Die Gehäuseschalenhälften und die Trennwand sind durch geeignete Verbindungsmittel, z. B. durch eine Schweißnaht, verbunden. Um die Abgasführung und die Schalldämpfung zu ermöglichen, sind an der Zwischenwand Durchbrechungen sowie Einbau- und Anbauteile vorgesehen, mit deren Hilfe Absorptionskammern, Expansionskammern und Reflexionskammern sowie Venturi-Düsen realisiert werden.
  • Die US 4 132 286, US 4 415 059, US 4 865 154 und US 5 012 891 offenbaren weitere Schalldämpfer, bestehend aus einer tiefgezogenen Innenschale und einer tiefgezogenen Gehäuseschale, die so aufeinandergelegt sind, daß alle vier Bleche mit einer einzigen umlaufenden Schweißnaht im Bereich der Flansche gasdicht miteinander verbunden werden können. In die Gehäuseschale sind tiefe, etwa V-förmige Querfalten eingezogen, die die Innenschale über die gesamte Gehäusebreite berühren und somit die Wirkung der separaten Zwischenwände des eingangs beschriebenen Schalldämpfers nachbilden, allerdings mit dem doppelten Materialaufwand.
  • Wie erwähnt, sind bei allen diesen Schalldämpfern die Flansche der Innenschale und der Gehäuseschale über eine einzige, umlaufende Schweißnaht miteinander verbunden. Dies kann zu mechanischen Problemen führen, da sich die Bleche der Innenschale, die im direkten Kontakt mit den heißen Motorabgasen stehen, erheblich stärker erhitzen und ausdehnen als die Bleche der Gehäuseschale, die vom Fahrtwind gekühlt werden. Außerdem führt eine Schweißnaht wegen der damit verbundenen Erhitzung zu einer Gefügeveränderung des Blechmaterials, was unter Umständen einen verstärkten Korrossionsangriff zur Folge hat.
  • DE GB-A-1 012 463 zeigt Schalldämpfer mit einer tiefgezogenen Innenschale und einer tiefgezogenen Gehäuseschale, deren Flansche nicht materialschlüssig mittels Schweißnaht, sondern formschlüssig mittels Falz miteinander verbunden sind. Falzverbindungen mit vier aufeinanderliegenden Blechen sind in der Praxis jedoch nur mit großem Aufwand herzustellen, wobei die erforderliche Dichtheit zusätzliche Schwierigkeiten bereitet. Der beschriebene Schalldämpfer besitzt auch eine Zwischenwand, wozu die Bleche der Innenschale entsprechend ausgeschnitten und abgewinkelt sind.
  • Schließlich zeigt die GB-A-632 013 einen Schalldämpfer mit tiefgezogener Innenschale und tiefgezogener Gehäuseschale, deren Flansche aufeinandergelegt sind. Der Flansch der Gehäuseschale ist jedoch breiter als der der Innenschale, so daß bei der mechanischen Verbindung mittels Falz nur die Bleche der Gehäuseschale verformt werden. Der Flansch der Innenschale ist zwischen den unverformten Teilen des Flansches der Gehäuseschale eingeklemmt.
  • Bei der letztgenannten Konstruktion sind die Flansche von Innenschale und Gehäuseschale nicht mehr über die volle Länge unlösbar miteinander verbunden, so daß rein theoretisch die Möglichkeit besteht, daß sich thermische Spannungen zwischen Innenschale und Gehäuseschale abbauen können. Aufgrund der großen Berührungsfläche zwischen den zwei Flanschen wirken jedoch erhebliche Haltekräfte; Ausgleichsbewegungen sind kaum zu erwarten. Außerdem bereitet der durch die eingeklemmte Innenschale bedingte Spalt zwischen den Blechen der Außenschale Fertigungs- und Korrossionsprobleme. Die korrekte Zentrierung von Innen- und Außenschale ist bei dieser Konstruktion ebenfalls problematisch, da bei verschlossenem Gehäuse eine Lagekontrolle nicht mehr möglich ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem Innenschale und Gehäuseschale thermisch bedingte Ausgleichsbewegungen durchführen können, wobei gleichzeitig die Fertigung erheblich vereinfacht, beschleunigt und verbilligt wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen gattungsgemäßen Schalldämpfer mit den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Bei der vorliegenden Erfindung reicht der Flansch der Innenschale nur noch bis an die Gehäuseschale heran. Dabei wurde die Erkenntnis ausgewertet, daß eine gasdichte Verbindung zwischen Innenschale und Gehäuseschale selten nötig ist und in aller Regel eine akustische Abdichtung völlig ausreicht. Die akustische Abdichtung wird in jedem Fall gewährleistet, wenn die Spalte zwischen dem Flansch der Innenschale und der Innenwand der Gehäuseschale klein genug sind. Auf diese Weise wird nicht nur Material gespart, sondern auch einem Korrossionsangriff vorgebeugt. Für die Flanschverbindung der Gehäuseschale müssen nur noch zwei Bleche verformt werden, was mit einfachen Maschinen und Werkzeugen möglich ist. Da die Innenschale nur an einzelnen Klemmpunkten mit der Gehäuseschale verbunden ist, muß der Flansch der Innenschale auch nicht mehr absolut eben und glatt sein. Etwaige Ziehwellen stören nicht. Auch ist ein Ausgleich thermischer Spannungen ohne weiteres möglich. Unterschiedliche Blechdicken der Innenschale lassen sich durch entsprechend geringfügige Veränderungen der Klemmsicken kompensieren.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung haben die Klemmsicken des einen Gehäuseschalenteils einen größeren Abstand zu der Ebene des Gehäuseflansches als die Klemmsicken des anderen Gehäuseschalenteils. Dadurch wirkt das Gehäuseschalenteil mit den kürzeren Klemmsicken als Justierhilfe für die exakte Positionierung der Innenschale in der Gehäuseschale.
  • Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist wenigstens eine Zwischenwand vorgesehen, die Öffnungen, insbesondere Durchzüge, für die abgasführenden Kanäle besitzt. An der Innenschale sind die Kanäle verlängernde Rohrstutzen angeformt. Die Rohrstutzen sind durch die Öffnungen in der Zwischenwand gesteckt. Dank dieser Konstruktion entsteht nach dem Schließen der Gehäuseschale ein stabiles, sich selbst haltendes Einbauteil.
  • Vorzugsweise ist eine zweite Innenschale vorgesehen, deren Kanäle ebenfalls durch Rohrstutzen verlängert sind. Die Rohrstutzen der zweiten Innenschale sind in die ersten Rohrstutzen eingesteckt.
  • Sind in die Rohrstutzen Formsicken eingeformt, so positionieren diese die Zwischenwand während der Montage, was gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung noch durch eine trichterförmige Aufweitung der Rohrstutzenenden unterstützt werden kann. Außerdem kann mit Hilfe dieser Formsicken eine Verrastung der ineinandergesteckten Rohrstutzen erreicht werden.
  • Den gleichen Vorteil bieten diese Formsicken auch dann, wenn die weiterführenden Abgaskanäle nicht als Schalenteil mit angeformten Rohrstutzen, sondern als herkömmliche Rohre realisiert sind.
  • Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung ist eine zweigeteilte Zwischenwand vorgesehen. An deren Trennflächen ist jeweils wenigstens ein Stecklappen angeformt. Die Innenschale besitzt korrespondierende Steckschlitze, in die die Stecklappen eingesteckt werden.
  • Alternativ dazu können an der Trennfläche Haltelappen angeformt und rechtwinklig abgebogen sein. Zur Befestigung werden aus einem der Innenschalenbleche Blechlappen ausgeschnitten. Die Haltelappen werden dann zwischen dem zweiten Innenschalenblech und den Blechlappen festgeklemmt. Diese Befestigung hat den Vorteil, daß die Innenschale keine durchgehende Öffnung bekommt.
  • Es versteht sich, daß zur Verbesserung der Stabilität und zur Erleichterung der Montage die Einbauteile formschlüssig und/oder materialschlüssig miteinander verbunden werden können.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der restlichen Unteransprüche, auf die hiermit Bezug genommen wird.
  • Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen
  • Fig. 1
    eine teilweise aufgebrochene Ansicht eines ersten Schalldämpfers mit tiefgezogener Gehäuseschale, zwei tiefgezogenen Innenschalen und einteiliger Zwischenwand,
    Fig. 2
    einen Teilschnitt durch den Schalldämpfer der Fig. 1 entlang der Linie II-II,
    Fig. 3
    einen Teilschnitt durch den Schalldämpfer der Fig. 1 entlang der Linie III-III,
    Fig. 4
    einen Teilschnitt durch einen Schalldämpfer mit geänderter Konstruktion,
    Fig. 5
    einen Teilschnitt durch die Innenschale des Schalldämpfers der Fig. 1 entlang der Linie V-V,
    Fig. 6
    einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5 durch die erste Innenschale im Bereich eines Kanalendes,
    Fig. 7
    einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5 durch die zweite Innenschale im Bereich eines Kanalendes ,
    Fig. 8
    einen Querschnitt durch einen zweiten Schalldämpfer mit tiefgezogener Gehäuseschale, tiefgezogener, einteiliger Innenschale und zweigeteilter Zwischenwand,
    Fig. 9
    einen Teilschnitt durch die Zwischenwand entlang der Linie IX-IX in Fig. 8,
    die Fig. 10 bis 13
    rein schematisch und als Ausschnitt eine alternative Befestigung der Zwischenwände an der Innenschale und
    Fig. 14
    einen Längsschnitt durch einen dritten Schalldämpfer mit tiefgezogener Gehäuseschale, tiefgezogener Innenschale und mehreren Zwischenwänden.
  • Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf einen ersten Schalldämpfer. Man erkennt eine aus zwei aufeinandergelegten, tiefgezogenen Blechen 17, 18 bestehende Gehäuseschale 10 mit einem Einlaßstutzen 11 an der einen und einem Auslaßstutzen 12 an der anderen Seite. Die Bleche 17, 18 der Gehäuseschale 10 sind mit Sicken 15 versehen, um die Körperschallabstrahlung zu reduzieren. Die Gehäuseschale 10 besitzt einen umlaufenden Flansch 13.
  • Im Inneren der Gehäuseschale 10 erkennt man zwei Innenschalen 30.1, 30.2 mit umlaufendem Rand 40, jeweils aus zwei aufeinandergelegten Blechen hergestellt. Die Innenschalenbleche sind derart tiefgezogen, daß Gaskanäle 31, 32, 33, 34, 35 entstehen, die eine S-förmige Gasströmung erzeugen.
  • Schließlich erkennt man eine konventionelle Zwischenwand 20, die in die Gehäuseschale 10 gestellt ist und die Innenschalen 30.1, 30.2 hält.
  • Wie Fig. 1 erkennen läßt, sind die Ränder 40 der Innenschalen 30.1, 30.2 so dimensioniert, daß sie die Innenwand der Gehäuseschale 10 im Bereich des Flansches 13 nur berühren. Die Ränder 40 werden also nicht zwischen den Flansch 13 geklemmt. Diese Aufgabe erfüllen spezielle Klemmsicken 16, die tiefer geformt sind, so daß die Ränder 40 eine ausreichend große Auflagefläche erhalten.
  • Die Klemmsicken 16 befinden sich oberhalb und unterhalb des Flansches 13. Der Abstand zwischen jedem Klemmsickenpaar ist auf die Dicke der Bleche der Innenschale 30 exakt abgestimmt. Die Abstände der Klemmsicken 16 in den beiden Gehäuseteilen zur Ebene 1 des Flansches 13 können jedoch ungleich sein. Sobald der Flansch 13 der Gehäuseschale 10 materialschlüssig oder insbesondere formschlüssig fest verschlossen ist, drücken die Klemmsicken 16 von oben und unten auf die Ränder 40 der Innenschalen 30.1, 30.2 und klemmen diese fest. Dabei wirkt der Flansch 13 wie eine kräftige Feder.
  • Dank der punktförmigen Fixierung der Innenschalen 30.1, 30.2 sind Relativbewegungen, beispielsweise aufgrund von thermischen Ausdehnungsdifferenzen, durchaus möglich. Dank der punktförmigen Fixierung müssen die Flansche 40 der Innenschalen 30.1, 30.2 auch nicht mehr über die volle Fläche absolut plan sein.
  • Stabilisierungssicken 41 im Rand 40 der Innenschalen 30.1, 30.2 erhöhen die mechanische Festigkeit, wenn die Klemmsicken 16 weit voneinander entfernt sind.
  • Eine Besonderheit im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist, daß die zweite Innenschale 30.2 nicht über die volle Breite der Gehäuseschale 10 reicht. Vielmehr vervollständigt hier ein separates Rohr 36 den Abgasweg zum Ausgangsstutzen 11. Das erfindungsgemäße Konzept ist auch für Schalldämpfer mit konventionellen Rohren geeignet.
  • Fig. 2 zeigt den Teilschnitt II-II durch den Rand des Schalldämpfers der Fig. 1 im Bereich einer Klemmsicke 16. Der Rand 40 der Innenschale 30 ist zwischen einer oberen und einer unteren Klemmsicke 16 federnd fixiert. Der Flansch 13 der Gehäuseschale 10 zeigt keinerlei Spalte oder Hohlräume, in denen sich Kondensat festsetzen könnte. Der Flansch 13 ist durch einen Falz 14 formschlüssig verschlossen.
  • Fig. 3 zeigt den Teilschnitt III-III durch den Rand des Schalldämpfers der Fig. 1 im Bereich einer Sicke 15. Der Rand 40 der Innenschale 30 berührt kaum die Gehäuseschale 10. Die Sicken 15 sind so geformt, daß sie den Rand 40 nicht fixieren.
  • Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform. Durch eine Verkürzung des oberen Blechs der Innenschale 30 ist der Rand 40' der Innenschale 30 im Bereich der Klemmsicken 16, 16' nur einlagig. Die in der oberen Gehäusehälfte 17 eingeformte Sicke 16' ist daher bis auf die Ebene 1 des Flansches 13 heruntergezogen. Sobald die Innenschale 30 auf die kürzeren Klemmsicken 16 der unteren Gehäusehälfte 18 gelegt wird, zentriert sich der Rand 40' selbsttätig zur unteren Gehäusehälfte, wodurch die Montage schneller und genauer erfolgen kann.
  • Anhand der Fig. 5, 6 und 7 sollen Bau und Montage von Zwischenwand 20 und Innenschalen 30.1, 30.2 erläutert werden.
  • Fig. 5 zeigt den Teilschnitt V-V von Fig. 1 durch Trennwand 20 und Innenschalen 30.1, 30.2. Man erkennt einen Teil der Zwischenwand 20, in der eine Öffnung 23 in Form eines sogenannten Durchzugs hergestellt wurde. Des weiteren erkennt man im Querschnitt das Ende des Kanals 31, der in einen Rohrstutzen 42 ausläuft. Dieser Rohrstutzen 42 ist durch die Öffnung 23 hindurchgesteckt. Dabei wird die Zwischenwand 20 auf der einen Seite gehalten durch eine Formsicke 44, auf der anderen Seite durch eine trichterförmige Aufweitung des Rohrstutzenendes. In den ersten Rohrstutzen 42 ist ein zweiter Rohrstutzen 43 mit einer Formsicke 45 eingesteckt und verrastet. Dieser zweite Rohrstutzen 43 ist die endseitige Verlängerung des Kanals 34 in der zweiten Innenschale 31.2.
  • Fig. 6 zeigt den Schnitt entlang der Linie VI-VI durch den ersten Rohrstutzen 42. Fig. 7 zeigt einen vergleichbaren Schnitt entlang der Linie VII-VII durch den zweiten Rohrstutzen 43. Nach dem Zusammenstecken von Zwischenwand 20 und erster und zweiter Innenschale 30.1, 30.2 entsteht ein ausreichend stabiles Gebilde, welches in die Gehäuseschale 10 eingesetzt werden kann. Nach dem Verschließen der Gehäuseschale 10 erhält man einen Schalldämpfer mit einem S-förmigen Abgasweg und drei akustisch voneinander getrennten Kammern, die je nach Bedarf als Absorptionskammer, Expansionskammer oder Resonanzkammer eingesetzt werden können.
  • Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch einen zweiten Abgasschalldämpfer. Die Gehäuseschale 10 entspricht der der Fig. 1. Die Innenschale 30' ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch einteilig, die Zwischenwand 20' zweiteilig. Man erkennt einen oberen und einen unteren Zwischenwandteil 20.1, 20.2. Im Bereich der Trennlinie zwischen den beiden Zwischenwandteilen 20.1, 20.2 sind drei Öffnungen bzw. Durchzüge 21 für die Kanäle 31, 32, 33 der Innenschale 30' vorgesehen. Des weiteren erkennt man zwischen den Öffnungen 21 Stecklappen 22.1, 22.2. Die Innenschale 30' besitzt mit diesen Stecklappen 22.1, 22.2 korrespondierende Steckschlitze 46, in die die Stecklappen 22.1, 22.2 von oben bzw. unten eingesteckt werden.
  • Diese Situation ist in Fig. 9 im Teilschnitt vergrößert dargestellt. Man erkennt die Innenschale 30' und den Steckschlitz 46, in den von oben der Stecklappen 22.1 des oberen Zwischenwandteils 20.1 und von unten der Stecklappen 22.2 des unteren Zwischenwandteils 20.2 eingesteckt ist. Eine Schweißnaht 24 verbindet gegebenenfalls die beiden Zwischenwandteile 20.1, 20.2 miteinander und mit der Innenschale 30', wodurch die Montage erleichtert und die Festigkeit erhöht wird.
  • Die Fig. 10 bis 13 zeigen als Querschnitt (Fig. 10, 12, 13) bzw. Draufsicht (Fig. 11) eine alternative Befestigungsmethode für eine halbe Zwischenwand 20.3. Zunächst wird aus einem der beiden aufeinanderliegenden Bleche 30.3, 30.4 der Innenschale 30 ein Blechlappen 47 ausgeschnitten und leicht hochgebogen. Die halbe Zwischenwand 20.3 besitzt einen Haltelappen 22.3, der im rechten Winkel abgebogen ist. Dieser Haltelappen 22.3 wird unter den Blechlappen 47 gelegt. Anschließend wird der Blechlappen 47 heruntergebogen und der Haltelappen 22.3 zwischen Blechlappen 47 und dem unteren Innenschalenblech 30.4 fest verankert. Bei dieser Befestigungsmethode besitzt die Innenschale 30 keine durchgehende Öffnung, wie dies bei der Befestigungsmethode der Fig. 8 und 9 der Fall ist.
  • Fig. 14 zeigt einen Längsschnitt durch einen dritten Schalldämpfer mit tiefgezogener Gehäuseschale 51 und tiefgezogener Innenschale 52, deren umlaufender Rand 53 von den Haltesicken in der Gehäuseschale 51 festgehalten wird. Die Gehäuseschale 51 ist wieder mittels umlaufendem Flansch 54 verschlossen. Zwischen Gehäuseschale 51 und Innenschale 52 sind drei Zwischenwände 55, 56, 57 angeordnet, so daß Kammern 61, 62, 63, 64, 65 entstehen, die je nach Anwendungsfall als Expansions-, Reflexions- oder Absorptionskammern oder als Helmholtz-Resonator verwendet werden können. Die Zwischenwände 55, 56, 57 sind als halbe Zwischenwände ausgeführt, die mit Hilfe der beschriebenen Haltelaschen an der Innenschale 52 befestigt sind. Da die Zwischenwände 55, 56 in der unteren Gehäusehälfte nicht mehr mit den Zwischenwänden 57 in der oberen Gehäusehälfte fluchten müssen, hat der Hersteller eines solchen Schalldämpfers sehr viel größere Freiheiten bei der akustischen Abstimmung als bei den herkömmlichen Schalldämpferkonstruktionen.

Claims (10)

  1. Schalldämpfer, umfassend
    - eine aus wenigstens zwei aufeinanderliegenden Innenblechen bestehende Innenschale (30.1, 30.2, 30'), tiefgezogen unter Ausbildung von
    -- wenigstens einem gasführenden Kanal (31, 32, 33, 34, 35) und
    -- einem wenigstens bereichsweise umlaufenden Flansch (40),
    - eine aus wenigstens zwei aufeinanderliegenden Außenblechen (17, 18) bestehende Gehäuseschale (10), tiefgezogen unter Ausbildung von
    -- Kammern (19.1, 19.2),
    -- wenigstens je einem Einlaß- und Auslaßstutzen (11, 12) und
    -- einem umlaufenden Gehäuseflansch (13, 14),
    - und wenigstens eine die Innenschale (30.1, 30.2) in der Gehäuseschale (10) haltende Zwischenwand (20, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4)
    gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - zwischen dem Flansch (40) der Innenschale (30.1, 30.2, 30') und der Innenwand der Gehäuseschale (10) existieren Spalte, die klein genug sind für eine akustische Abdichtung,
    - in die Wände der Gehäuseschale (10) sind beidseits des Gehäuseflansches (13) Paare von Klemmsicken (16) eingeformt,
    - die Klemmsicken (16) klemmen den Rand (40) der Innenschale (30.1, 30.2, 30') punktförmig fest.
  2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - es ist wenigstens eine durchgehende Zwischenwand (20) vorgesehen,
    - an der Innenschale (30.1) sind die Kanäle (31, 32, 33) verlängernde Rohrstutzen (42) angeformt,
    - die Rohrstutzen (42) sind durch öffnungen, insbesondere Durchzüge (23) in der Zwischenwand (20) gesteckt.
  3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - es ist eine zweite Innenschale (30.2) mit die Kanäle (34, 35) verlängernden Rohrstutzen (43) vorgesehen,
    - die Rohrstutzen (43) der zweiten Innenschale (30.2) sind in die Rohrstutzen (42) der ersten Innenschale (30.1) gesteckt.
  4. Schalldämpfer nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch das Merkmal:
    - die Enden der einen Rohrstutzen (42) sind trichterförmig aufgeweitet.
    - in die Rohrstutzen (42, 43) sind Formsicken (44, 45) eingeformt.
  5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Merkmal:
    - an der Kreuzungsstelle sind die Einbauteile (20, 20',30.1, 30.2, 30') wenigstens bereichsweise formschlüssig und/oder materialschlüssig miteinander verbunden.
  6. Schalldämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - die Zwischenwand (20') besteht aus zwei Teilen (20.1, 20.2),
    - an der Trennfläche ist jeweils wenigstens ein Stecklappen (22.1, 22.2) angeformt,
    - die Innenschale (30') besitzt korrespondierende Steckschlitze (46),
    - die Stecklappen (22.1, 22.2) sind durch die Steckschlitze (46) gesteckt.
  7. Schalldämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - die Zwischenwand besteht aus zwei Teilen (20.3, 20''),
    - an der Trennfläche ist jeweils wenigstens ein Haltelappen (22.3) angeformt und etwa rechtwinklig abgebogen,
    - aus einem der Innenschalenbleche (30.3) ist wenigstens ein Blechlappen (47) ausgeschnitten,
    - der Haltelappen (22.3) ist unter dem Blechlappen (47) verankert.
  8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch das Merkmal:
    - die Klemmsicken (16') des einen Gehäuseschalenteils (17) haben einen kleineren Abstand zu der Ebene (1) des Gehäuseflansches (13) als die Klemmsicken des anderen Gehäuseschalenteils (18).
  9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch das Merkmal:
    - die Bleche der Innenschale (30.1, 30.2, 30') besitzen Versteifungssicken (41).
  10. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Merkmale:
    - es sind mehrere Zwischenwände (55, 56, 57) vorgesehen,
    - die Zwischenwände (57) in der oberen Gehäusehälfte fluchten nicht mit den Zwischenwänden (55, 56) in der unteren Gehäusehalfte.
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