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EP3199772B1 - Schalldämpfer für eine abgasanlage - Google Patents

Schalldämpfer für eine abgasanlage Download PDF

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Publication number
EP3199772B1
EP3199772B1 EP17152184.2A EP17152184A EP3199772B1 EP 3199772 B1 EP3199772 B1 EP 3199772B1 EP 17152184 A EP17152184 A EP 17152184A EP 3199772 B1 EP3199772 B1 EP 3199772B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
muffler
wall
accordance
formation
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17152184.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3199772A1 (de
Inventor
Michael Krause
Jürgen Häberle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Original Assignee
Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG filed Critical Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
Publication of EP3199772A1 publication Critical patent/EP3199772A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3199772B1 publication Critical patent/EP3199772B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • F01N2490/02—Two or more expansion chambers in series connected by means of tubes
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    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/161—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general in systems with fluid flow

Definitions

  • the present invention relates to a silencer for an exhaust system, such as an exhaust system, with which the generated in an internal combustion engine in a vehicle combustion exhaust gases are discharged to the environment.
  • Such a silencer is known in which inlet pipes serving as exhaust ducts are connected in a first connection region to a wall provided in the interior of the silencer and are connected in a second connection region to an outer wall enclosing the interior of the silencer.
  • the inlet tubes are formed with an annular shape which can completely pass through in the circumferential direction or can have a plurality of ring segments.
  • the wall has, in a first counter-connection region, a receiving opening, formed in a tubular extension, for a respective inlet tube.
  • the tube-like projection has a bead-like formation on its inner peripheral region into which the ring-like formation of the first connection region can be positioned to engage or engage with the wall.
  • the DE 10 2010 015 322 B4 discloses a muffler for an exhaust system in which an exhaust pipe serving as an inlet pipe has an annular recess in a first connection region.
  • a receiving opening for the exhaust gas guide pipe is formed with a plurality of tabs which follow one another in the circumferential direction and surround the receiving opening.
  • a conical insertion end of the exhaust gas guide tube into the receiving opening inserted.
  • the tabs are deflected in the direction of movement of the exhaust duct until they engage in the annular shape in the exhaust duct or engage.
  • an annular recess for receiving the tabs between two axially spaced apart positioned annular formations of the exhaust pipe is formed.
  • a silencer according to the preamble of claim 1 is known from US 2007/051557 A1 known.
  • a silencer for an exhaust system according to claim 1.
  • This comprises an outer wall as well as an outer end wall of the outer wall and an outer wall of the interior of the muffler outwardly delimiting end walls an exhaust duct and a in a first connection region of the exhaust duct with this Wall connected by thread-like engagement.
  • the wall is arranged between two interior dividing the interior into individual space areas and firmly connected to the outer walls intermediate walls and thus firmly connected inner wall , And in a second connection region, the exhaust pipe is connected to a further wall, for example an outer wall.
  • the connecting pipe in the same two longitudinal areas, preferably each near a pipe end of the same, stably connected to other components or with walls of the muffler, so that even stronger forces from the outside can not lead to an undesirable deformation or displacement of the exhaust pipe.
  • an external thread formation is advantageously provided on the exhaust pipe.
  • This can be provided, for example, by a helical manner in the direction of a tube longitudinal axis of the exhaust gas guide tube, that is to say essentially in the form of a spiral.
  • a substantially uniform and stable connection between the exhaust gas duct pipe and the wall over the circumference can be achieved if the molding for providing at least one turn, preferably at least two turns, is circumferentially substantially continuous without interruption.
  • a circumferentially continuous uninterrupted molding which can provide a correspondingly uninterrupted circumferential thread
  • subsequent molding segments which provide a corresponding circumferentially segmented thread.
  • An embodiment which is advantageous on account of the simple production can provide that the formation is formed with a substantially constant thread pitch radius or / and thread bottom radius.
  • the formation may be formed with decreasing in the direction of a pipe end of the exhaust pipe guide thread pitch radius. This leads to an at least on the outside of the exhaust pipe tapering, preferably substantially conically tapered configuration which simplifies the defined positioning of the exhaust pipe with respect to the wall in the direction of the tube longitudinal axis when making the thread-like engagement with the wall.
  • a first counter-connection region formed on the wall may comprise an exhaust gas pipe receiving opening and surrounding a plurality of engagement plates deflectable in the direction of the pipe longitudinal axis.
  • the tabs may be threadedly engaged with the male thread formation by screwing the exhaust gas guide tube into the receiving opening.
  • the exhaust-gas guide tube is connected to the further wall in a material-locking manner, preferably by welding.
  • the exhaust pipe or / and the wall can be constructed of sheet metal material, so that it is possible in a simple manner to bring by known deformation machining these components in their desired shape or configuration.
  • the invention further relates to an exhaust system for a vehicle with at least one silencer constructed according to the invention.
  • Fig. 1 to 5 show a first embodiment of a generally designated 10 muffler for an exhaust system of an internal combustion engine. It should be noted that the muffler is shown in these figures only with its essential components for explaining the principles of the present invention.
  • the muffler 10 comprises an outer wall 12 preferably formed of sheet metal material and together with the outer wall 12 an inner space 14 of the muffler 10 delimiting or subdividing into individual space areas intermediate walls 16, 18. Corresponding walls can also at the end of the example formed with elliptical cross-section outer wall 12th be provided to the interior 14 in the axial direction to limit the outside. It should be noted that the outer wall 12 with the intermediate walls 16, 18 and the Endwandeptept not shown, in particular for producing a gas-tight seal preferably material fit, z. B. by welding, is firmly connected.
  • the muffler 10 further comprises an exhaust gas duct 20, which may be an inlet pipe in the example shown.
  • an exhaust gas duct 20 which may be an inlet pipe in the example shown.
  • the exhaust pipe 20 is connected to a wall 26, which forms an inner wall in the example shown.
  • the wall 26 is arranged in the example shown between the two intermediate walls 16, 18 and fixedly connected to these, for example by welding.
  • the exhaust gas guide tube is connected to the outer wall 12.
  • the exhaust gas guide tube 20 is substantially cylindrical and inserted into a cylindrical neck 32, for example, of the outer wall 12 that has been shaped outwards.
  • the exhaust gas guide tube 20 is gas-tightly connected to the outer wall 12 by material closure in the second connection region 30.
  • the exhaust gas guide tube 20 is formed with an external thread formation 34.
  • the external thread formation can be provided by forming a circumferentially around a pipe longitudinal axis L R of the exhaust guide tube 20 helically encircling formation 36. This can be formed for example by means of conventional forming techniques, such as rolling, and thus leads to a substantially undulating structuring of the exhaust gas guide tube 20 in the first connection region 24.
  • the formation 36 is designed to protrude radially outwardly with respect to the tube longitudinal axis L R via the otherwise substantially cylindrical exhaust-gas guide tube 20, which is achieved by forming radially outward and thus forming locally radially expanded regions.
  • the molding 36 could at least partially by forming radially inward, so be formed on the otherwise substantially cylindrical exhaust guide tube 20 radially inwardly projecting.
  • the helically circulating formation 36 has over the axial length of the first connection portion 24 substantially constant thread pitch radius Rs, so that the helically circulating formation has substantially a helical winding structure. Only where the radial projection height increases or decreases at the beginning or at the end of this configuration 36 which is configured in the shape of a meander does the thread pitch radius Rs increase or decrease accordingly.
  • a thread 38 is formed in the direction of the tube longitudinal axis L R successive molding portions 36a and 36b, which are of course provided by the single, preferably uninterrupted circumferential shaping 36.
  • the formation 36 can be provided with at least two turns. It should be noted that in the embodiment of the molding 36 by forming radially inward of the thread in the region of the molding itself is formed and the above-mentioned molding areas, between which a respective thread is formed, are provided by not substantially radially inwardly deformed areas the exhaust duct 20
  • the Fig. 4 shows that on the wall 26 in a first counter-connection region 40, an exhaust gas pipe receiving opening 42 for receiving the exhaust pipe 20, in particular of the first connecting portion 24 thereof is provided.
  • the exhaust pipe receiving hole 42 is surrounded by a plurality of circumferentially consecutive engaging tabs 44.
  • each four approximately such an engagement tabs 44 are provided extending over an angular range of 90 °.
  • the circumferentially adjacent or successive engagement tabs 44 are separated from each other in the circumferential direction.
  • a defined spacing-introducing recesses 46 are provided, which extend substantially radially with respect to the tube longitudinal axis L R and terminate in their radially outer regions in respective circular extensions 48.
  • the wall 26 constructed of sheet material.
  • the wall 26 is thus deformable, in particular in the region of the engagement straps 44, so that they can be deflected or bent in the direction of the tube longitudinal axis L R with a corresponding load, in particular distributed over the circumference, deflected or bent to varying degrees.
  • the exhaust-gas guide tube 20 is introduced with its tube end 22 into the exhaust-gas tube receiving opening 42.
  • the wall 26, in particular in the region of the first mating connection region 40 is designed substantially planar with its engagement lugs 44.
  • the exhaust guide tube 20 is pressed against the tabs 44 with axial pressure, so that by the in Fig. 3 recognizable beginning 50 of the formation 36 one of the engaging tabs 44 axially loaded and deflected in the direction of insertion of the exhaust duct 20. If the exhaust guide tube 20 is rotated in this process, the beginning 50 of the molding 36 moves toward one of the recesses 46.
  • the engaging in this state by the shaping 36 engaging tab 44 is relative to the circumferentially following and not loaded in the axial direction and accordingly also not deflected engaging tab 44 axially displaced or bent.
  • the beginning 50 of the molding 36 then moves behind the axially not deformed or deflected engagement tab 44 so that it enters the thread 38.
  • Continued rotational movement or screwing movement of the exhaust gas guide tube 20 results in successive engagement of all the engaging tabs 44 in the thread 38 until, finally, an over the entire circumference continuous thread-like engagement between the first connecting portion 24 on the exhaust pipe 20 and the first counter-connecting portion 40 at the wall 26 is made.
  • the first mating connection region 40 in particular in the radially inner region of the engagement lugs 44, is adapted in its shape to the helically circulating formation 36 and the corresponding helically circulating thread 38. This means that each engaging in the thread 38 engaging tabs 44 viewed in the circumferential direction twisted or different axial deflection.
  • the exhaust guide tube 20 After the exhaust guide tube 20 has been connected by screwing with the wall 26 in the manner described above, it can be firmly connected in its second connection region 30 with the outer wall 12 in the manner previously described also in the manner described above Vibrations a detachment of the first connection area 24 from the first counter-connection area 40 can not occur.
  • the exhaust pipe 20 can be connected to the wall 26 in the interior of the muffler 10 in a simple manner stable, so that the construction of an exhaust system in its second connection area with another pipe to be connected exhaust pipe 20 even under heavy load is held stable in the muffler 10.
  • the shaping of the helically circulating shaping 36 is such that between two axially successive forming regions 36a, 36b, such a gap or the thread 38 is formed with such width that the wall 26 with its first counter-connection region 40 in Essentially without axial movement play is added. A slight axial movement play can be compensated or can Therefore, do not lead to vibration or rattling noises, since due to the deformation of the engaging tabs 44 for insertion of the same in the thread 38, these bias against the formation 36.
  • U.S. Pat Fig. 6 A modified embodiment also utilizing the principles of the present invention is disclosed in U.S. Pat Fig. 6 shown.
  • the structure corresponds essentially to the previously described.
  • a substantial difference is that the exhaust guide tube 20 is formed in its also the first connecting portion 24 providing length range such that the thread crest radius Rs decreases towards the tube end 22 back. This can be achieved for example by conical configuration or conical deformation of the exhaust pipe 20.
  • the helically circulating formation 36 has a spiral-like structure tapering at an acute angle W.
  • the first connection portion 36 is inserted into the exhaust gas guide tube receiving opening 42 in the manner described above and made by rotating the thread-like engagement. Due to the increasing thread pitch radius and the correspondingly increasing thread radius increases in a continued rotational movement of the exhaust pipe 20, the strength of the friction interaction between the wall 26 and the exhaust pipe. If a defined torque is exerted on the exhaust-gas guide tube 20 during this process, then a defined screw-in depth of the first connection region 24 into the first counter-connection region can be achieved.

Landscapes

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage, beispielsweise eine Abgasanlage, mit welcher die in einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug generierten Verbrennungsabgase zur Umgebung hin abgegeben werden.
  • Aus der DE 10 2005 026 376 A1 ist ein derartiger Schalldämpfer bekannt, bei welchem als Abgasführungsrohre dienende Einlassrohre in einem ersten Verbindungsbereich mit einer im Inneren des Schalldämpfers vorgesehenen Wandung verbunden sind und in einem zweiten Verbindungsbereich mit einer den Innenraum des Schalldämpfers umschließenden Außenwandung verbunden sind. Im ersten Verbindungsbereich sind die Einlassrohre mit einer ringartigen Ausformung ausgebildet, welche in Umfangsrichtung vollständig durchlaufen bzw. mehrere Ringsegmente aufweisen kann. Zur Verbindung mit diesem ersten Verbindungsbereich weist die Wandung in einem ersten Gegen-Verbindungsbereich eine in einem rohrartigen Ansatz ausgebildete Aufnahmeöffnung für ein jeweiliges Einlassrohr auf. Der rohrartige Ansatz weist an seinem Innenumfangsbereich eine sickenartige Ausformung auf, in welche die ringartige Ausformung des ersten Verbindungsbereichs zur Verbindung mit der Wandung eingreifend positioniert werden bzw. einrasten kann.
  • Die DE 10 2010 015 322 B4 offenbart einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage, bei welchem ein als Einlassrohr dienendes Abgasführungsrohr in einem ersten Verbindungsbereich eine ringartige Einsenkung aufweist. In einer in diesem ersten Verbindungsbereich mit dem Abgasführungsrohr zu verbindenden Wandung ist eine Aufnahmeöffnung für das Abgasführungsrohr mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden und die Aufnahmeöffnung umgebenden Laschen ausgebildet. Zum Verbinden des Abgasführungsrohrs mit der Wandung wird ein konisches Einführende des Abgasführungsrohrs in die Aufnahmeöffnung eingeschoben. Dabei werden die Laschen in der Bewegungsrichtung des Abgasführungsrohrs ausgelenkt, bis sie in die ringartige Ausformung im Abgasführungsrohr eingreifen bzw. einrasten. Bei einer alternativen Ausgestaltungsart ist eine ringartige Einsenkung zur Aufnahme der Laschen zwischen zwei in axialem Abstand zueinander positionierten ringartigen Ausformungen des Abgasführungsrohrs gebildet.
  • Aus der US 1 968 456 A ist ein Schalldämpfer bekannt, bei welchem an die beiden Stirnwandungen eines Schalldämpfergehäuses an dieses außen anschließende Rohre durch Gewindeeingriff angebunden sind.
  • Ein Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 2007/051557 A1 bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage bereitzustellen, bei welchem ein Abgasführungsrohr in einfacher, gleichwohl stabiler Art und Weise mit einer Wandung verbunden werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage gemäß Anspruch 1. Dieser umfasst eine Außenwandung sowie an Endbereichen der Außenwandung vorgesehene und zusammen mit der Außenwandung einen Innenraum des Schalldämpfers nach außen begrenzende Endwandungen ein Abgasführungsrohr und eine in einem ersten Verbindungsbereich des Abgasführungsrohrs mit diesem durch gewindeartigen Eingriff verbundene Wandung.
  • Durch das Erzeugen eines gewindeartigen Eingriffs zwischen dem Abgasführungsrohr und der damit zu verbindenden Wandung wird ein stabiler, leicht herzustellender und eine Relativbewegung zwischen den beiden Bauteilen Abgasführungsrohr und Wandung im Wesentlichen nicht zulassender Verbund erreicht.
  • Da durch die Herstellung des gewindeartigen Eingriffs zwischen dem Abgasführungsrohr und der Wandung eine vollkommen gasdichte Verbindung zwischen diesen beiden Teilen nicht gewährleistet werden kann, ist die Wandung eine zwischen zwei den Innenraum in einzelne Raumbereiche unterteilenden und mit der Außenwandung festverbundenen Zwischenwandungen angeordnete und damit fest verbundene Innenwandung, und in einem zweiten Verbindungsbereich ist das Abgasführungsrohr mit einer weiteren Wandung, beispielsweise einer Außenwandung, verbunden. Somit ist das Verbindungsrohr in zwei Längenbereichen desselben, vorzugsweise jeweils nahe einem Rohrende desselben, stabil mit anderen Komponenten bzw. mit Wandungen des Schalldämpfers verbunden, so dass auch stärkere Krafteinwirkungen von außen nicht zu einer ungewünschten Verformung bzw. Verschiebung des Abgasführungsrohrs führen können.
  • Um diesen gewindeartigen Eingriff zwischen dem Abgasführungsrohr und der Wandung bereitstellen zu können, ist vorteilhafterweise am Abgasführungsrohr eine Außengewindeformation vorgesehen. Diese kann beispielsweise bereitgestellt sein durch eine in Richtung einer Rohrlängsachse des Abgasführungsrohrs helixartig, also im Wesentlichen windungsartig umlaufende Ausformung.
  • Um dabei einen stabilen Eingriff mit der Wandung erzeugen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Ausformung zwischen in Richtung der Rohrlängsachse aufeinanderfolgenden Ausformungsbereichen einen Gewindegang bereitstellt. Die in diesen Gewindegang eingreifende Wandung ist somit durch die den Gewindegang zwischen sich in axialer Richtung bildenden Ausformungsbereiche in axialer Richtung stabil, vorteilhafterweise im Wesentlichen ohne Bewegungsspiel gehalten.
  • Eine über den Umfang im Wesentlichen gleichmäßige und stabile Verbindung zwischen dem Abgasführungsrohr und der Wandung kann erreicht werden, wenn die Ausformung zum Bereitstellen von wenigstens einer Windung, vorzugsweise wenigstens zwei Windungen, in Umfangsrichtung im Wesentlichen unterbrechungsfrei umlaufend ausgebildet ist. Alternativ zu einer in Umfangsrichtung unterbrechungsfrei umlaufenden Ausformung, welche einen entsprechend unterbrechungsfrei umlaufenden Gewindegang bereitstellen kann, können auch in Umfangsrichtung aufeinander folgende Ausformungssegmente bereitgestellt sein, welche einen in Umfangsrichtung entsprechend segmentierten Gewindegang bereitstellen.
  • Eine aufgrund der einfachen Fertigung vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Ausformung mit im Wesentlichen konstantem Gewindescheitelradius oder/und Gewindegangbodenradius ausgebildet ist.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung kann die Ausformung mit in Richtung zu einem Rohrende des Abgasführungsrohres abnehmendem Gewindescheitelradius ausgebildet sein. Dies führt zu einer zumindest an der Außenseite des Abgasführungsrohrs sich verjüngenden, vorzugsweise im Wesentlichen konusartig verjüngenden Ausgestaltung, welche beim Herstellen des gewindeartigen Eingriffs mit der Wandung das definierte Positionieren des Abgasführungsrohrs bezüglich der Wandung in Richtung der Rohrlängsachse vereinfacht.
  • Zur Bereitstellung des gewindeartigen Eingriffs mit dem ersten Verbindungsbereich kann ein an der Wandung ausgebildeter erster Gegen-Verbindungsbereich eine Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung und diese umgebend eine Mehrzahl von in Richtung der Rohrlängsachse auslenkbaren Eingriffslaschen umfassen.
  • Um bei Herstellung des Gewindeeingriffs die Formanpassung der Wandung in ihrem ersten Gegen-Verbindungsbereich an die gewindeartige Struktur des Abgasführungsrohrs in einfacher Weise zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Eingriffslaschen durch Einschnitte oder Aussparungen, vorzugsweise mit im Wesentlichen radialer Erstreckungsrichtung bezüglich der Rohrlängsachse, voneinander getrennt sind.
  • Die Laschen können durch Eindrehen des Abgasführungsrohrs in die Aufnahmeöffnung in gewindeartigen Eingriff mit der Außengewindeformation gebracht werden bzw. sein.
  • Um insbesondere im Bereich der Anbindung an die weitere Wandung einen gasdichten Abschluss gewährleisten zu können, wird vorgeschlagen, dass im zweiten Verbindungsbereich das Abgasführungsrohr mit der weiteren Wandung materialschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißung, verbunden ist.
  • Das Abgasführungsrohr oder/und die Wandung können aus Blechmaterial aufgebaut sein, so dass es in einfacher Weise möglich wird, durch an sich bekannte Umformungsbearbeitungen diese Bauteile in ihre gewünschte Form bzw. Konfiguration zu bringen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einem erfindungsgemäß aufgebauten Schalldämpfer.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Teil-Ansicht eines Schalldämpfers;
    Fig. 2
    eine Schnittansicht des Schalldämpfers der Fig. 1, geschnitten längs einer Linie II-II in Fig. 3;
    Fig. 3
    eine Schnittansicht des Schalldämpfers der Fig. 1, geschnitten längs einer Linie III-III in Fig. 2;
    Fig. 4
    eine Schnittansicht des Schalldämpfers der Fig. 1, geschnitten längs einer Linie IV-IV in Fig. 3;
    Fig. 5
    eine vergrößerte Detailansicht eines durch Gewindeeingriff mit einer Wandung verbundenen Abgasführungsrohrs;
    Fig. 6
    eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart.
  • Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine erste Ausgestaltungsform eines allgemein mit 10 bezeichneten Schalldämpfers für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine. Es sei hier darauf hingewiesen, dass der Schalldämpfer in diesen Figuren lediglich mit seinen zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung wesentlichen Komponenten gezeigt ist.
  • Der Schalldämpfer 10 umfasst eine vorzugsweise aus Blechmaterial gebildete Außenwandung 12 und zusammen mit der Außenwandung 12 einen Innenraum 14 des Schalldämpfers 10 begrenzende bzw. in einzelne Raumbereiche unterteilende Zwischenwandungen 16, 18. Entsprechende Wandungen können auch an den Endbereichen der beispielsweise mit elliptischem Querschnitt geformten Außenwandung 12 vorgesehen sein, um den Innenraum 14 in axialer Richtung nach außen hin zu begrenzen. Es sei darauf verwiesen, dass die Außenwandung 12 mit den Zwischenwandungen 16, 18 bzw. den nicht dargestellten Endwandungen insbesondere zur Erzeugung eines gasdichten Abschlusses vorzugsweise materialschlüssig, z. B. durch Verschweißung, fest verbunden ist.
  • Der Schalldämpfer 10 umfasst ferner ein Abgasführungsrohr 20, welches im dargestellten Beispiel ein Einlassrohr sein kann. In einem nachfolgend detaillierter erläuterten und im Bereich eines ersten Rohrendes 22 vorgesehenen ersten Verbindungsbereich 24 ist das Abgasführungsrohr 20 mit einer Wandung 26, welche im dargestellten Beispiel eine Innenwandung bildet, verbunden. Die Wandung 26 ist im dargestellten Beispiel zwischen den beiden Zwischenwänden 16, 18 angeordnet und mit diesen beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden.
  • In einem an einem zweiten Rohrende 28 gebildeten zweiten Verbindungsbereich 30 ist das Abgasführungsrohr mit der Außenwandung 12 verbunden. Im zweiten Verbindungsbereich 30 ist das Abgasführungsrohr 20 im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und in einen beispielsweise nach außen umgeformten zylindrischen Ansatz 32 der Außenwandung 12 eingeschoben. Durch eine in Umfangsrichtung vorzugsweise unterbrechungsfrei umlaufende Schweißnaht 33 ist im zweiten Verbindungsbereich 30 das Abgasführungsrohr 20 mit der Außenwandung 12 durch Materialschluss gasdicht verbunden.
  • Im zweiten Verbindungsbereich 24 ist das Abgasführungsrohr 20 mit einer Außengewindeformation 34 ausgebildet. Insbesondere dann, wenn das Abgasführungsrohr 20 aus Blechmaterial und somit vergleichsweise leicht verformbar ausgebildet ist, kann die Außengewindeformation durch Bilden einer in Umfangsrichtung um eine Rohrlängsachse LR des Abgasführungsrohrs 20 helixartig umlaufende Ausformung 36 bereitgestellt werden. Diese kann beispielsweise mittels herkömmlicher Umformungstechniken, wie z.B. Rollieren, gebildet werden und führt somit zu einer im Wesentlichen ondulierten Strukturierung des Abgasführungsrohrs 20 im ersten Verbindungsbereich 24.
  • In den dargestellten Ausgestaltungsbeispielen ist die Ausformung 36 eine bezüglich der Rohrlängsachse LR nach radial außen über das ansonsten im Wesentlichen zylindrische Abgasführungsrohr 20 vorspringend ausgebildet, was durch das Umformen nach radial außen und damit das Bilden lokal radial erweiterter Bereiche erreicht wird. Alternativ könnte die Ausformung 36 zumindest bereichsweise durch Umformen nach radial innen, also über das ansonsten im Wesentlichen zylindrische Abgasführungsrohr 20 nach radial innen hervorstehend gebildet werden.
  • In dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel weist die helixartig umlaufende Ausformung 36 einen über die axiale Länge des ersten Verbindungsbereichs 24 im Wesentlichen konstanten Gewindescheitelradius Rs auf, so dass die helixartig umlaufende Ausformung im Wesentlichen eine schraubartig gewundene Struktur aufweist. Lediglich dort, wo am Anfang bzw. am Ende dieser windungsartig ausgestalteten Ausformung 36 deren radiale Vorsprungshöhe zu- bzw. abnimmt, nimmt entsprechend auch der Gewindescheitelradius Rs zu bzw. ab.
  • In Richtung der Rohrlängsachse LR aufeinander folgende Ausformungsbereiche 36a bzw. 36b, welche selbstverständlich bereitgestellt sind durch die einzige, vorzugsweise unterbrechungsfrei umlaufende Ausformung 36, ist ein Gewindegang 38 gebildet. Um den Gewindegang 38 vorzugsweise ebenfalls über den gesamten Umfang des Abgasführungsrohrs 20 unterbrechungsfrei auszugestalten, kann in dem dargestellten Ausgestaltungsbeispiel die Ausformung 36 mit mindestens zwei Windungen bereitgestellt werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass bei Ausgestaltung der Ausformung 36 durch Umformen nach radial innen der Gewindegang im Bereich der Ausformung selbst gebildet ist und die vorangehend angesprochenen Ausformungsbereiche, zwischen welchen ein jeweiliger Gewindegang gebildet ist, bereitgestellt sind durch im Wesentlichen nicht nach radial innen verformte Bereiche des Abgasführungsrohrs 20.
  • Die Fig. 4 zeigt, dass an der Wandung 26 in einem ersten Gegen-Verbindungsbereich 40 eine Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung 42 zur Aufnahme des Abgasführungsrohrs 20, insbesondere des ersten Verbindungsbereichs 24 desselben, vorgesehen ist. Die Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung 42 ist umgeben von einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Eingriffslaschen 44. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind jeweils näherungsweise über einen Winkelbereich von 90° sich erstreckend vier derartige Eingriffslaschen 44 vorgesehen. Die in Umfangsrichtung einander benachbarten bzw. aufeinanderfolgenden Eingriffslaschen 44 sind in Umfangsrichtung voneinander getrennt. Im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind einen definierten Abstand einführende Aussparungen 46 vorgesehen, die sich bezüglich der Rohrlängsachse LR im Wesentlichen radial erstrecken und in ihren radial äußeren Bereichen in jeweiligen kreisartigen Erweiterungen 48 enden.
  • Ebenso wie das Abgasführungsrohr 20 ist vorteilhafterweise auch die Wandung 26 aus Blechmaterial aufgebaut. Die Wandung 26 ist somit insbesondere im Bereich der Eingriffslaschen 44 verformbar, so dass diese bei entsprechender Belastung in Richtung der Rohrlängsachse LR ausgelenkt bzw. gebogen werden können, insbesondere über den Umfang verteilt in unterschiedlichem Ausmaß ausgelenkt bzw. gebogen werden können.
  • Zur Herstellung des gewindeartigen Eingriffs des ersten Verbindungsbereichs 24 bzw. der Außengewindeformation 34 mit dem ersten Gegen-Verbindungsbereich 40 wird das Abgasführungsrohr 20 mit seinem Rohrende 22 in die Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung 42 eingeführt. In diesem Zustand ist die Wandung 26 insbesondere im Bereich des ersten Gegen-Verbindungsbereichs 40 mit ihren Eingriffslaschen 44 im Wesentlichen planar ausgebildet. Das Abgasführungsrohr 20 wird mit axialem Druck gegen die Laschen 44 gepresst, so dass durch den in Fig. 3 erkennbaren Anfang 50 der Ausformung 36 eine der Eingriffslaschen 44 axial belastet und in der Einschubrichtung des Abgasführungsrohrs 20 ausgelenkt wird. Wird bei diesem Vorgang das Abgasführungsrohr 20 gedreht, so bewegt sich der Anfang 50 der Ausformung 36 in Richtung auf eine der Aussparungen 46 zu. Die in diesem Zustand durch die Ausformung 36 axial belastete Eingriffslasche 44 ist bezüglich der in Umfangsrichtung folgenden und nicht in axialer Richtung belastet und dementsprechend auch nicht ausgelenkten Eingriffslasche 44 axial verschoben bzw. verbogen. Bei anhaltender Drehbewegung des Abgasführungsrohrs 20 bewegt sich der Anfang 50 der Ausformung 36 dann hinter die axial nicht verformte bzw. ausgelenkte Eingriffslasche 44, so dass diese in den Gewindegang 38 eintritt. Eine fortgesetzte Drehbewegung bzw. Schraubbewegung des Abgasführungsrohrs 20 führt dazu, dass aufeinander folgend alle Eingriffslaschen 44 in den Gewindegang 38 eintreten, bis schließlich ein über den gesamten Umfang durchlaufender gewindeartiger Eingriff zwischen dem ersten Verbindungsbereich 24 am Abgasführungsrohr 20 und dem ersten Gegen-Verbindungsbereich 40 an der Wandung 26 hergestellt ist.
  • In diesem Zustand ist der erste Gegen-Verbindungsbereich 40 insbesondere im radial inneren Bereich der Eingriffslaschen 44 in seiner Form an die helixartig umlaufende Ausformung 36 und den entsprechend helixartig umlaufenden Gewindegang 38 angepasst. Dies bedeutet, dass jede der in den Gewindegang 38 eingreifenden Eingriffslaschen 44 in Umfangsrichtung betrachtet verwunden bzw. unterschiedlich stark axial ausgelenkt ist.
  • Nachdem in der vorangehend beschriebenen Art und Weise das Abgasführungsrohr 20 durch Schraubbewegung mit der Wandung 26 verbunden worden ist, kann es in der vorangehend ebenfalls beschriebenen Art und Weise in seinem zweiten Verbindungsbereich 30 mit der Außenwandung 12 fest verbunden werden, so dass auch bei Auftreten von Vibrationen ein Loslösen des ersten Verbindungsbereichs 24 vom ersten Gegen-Verbindungsbereich 40 nicht auftreten kann.
  • In der vorangehend beschriebenen Art und Weise kann das Abgasführungsrohr 20 mit der Wandung 26 im Inneren des Schalldämpfers 10 in einfacher Weise stabil verbunden werden, so dass das zum Aufbau einer Abgasanlage in seinem zweiten Verbindungsbereich mit einem weiteren Rohr zu verbindende Abgasführungsrohr 20 auch bei stärkerer Belastung stabil im Schalldämpfer 10 gehalten ist. Vorzugsweise ist dabei die Formgebung der 30 helixartig umlaufenden Ausformung 36 derart, dass zwischen zwei in axialer Richtung aufeinanderfolgenden Ausformungsbereichen 36a, 36b ein derartiger Zwischenraum bzw. der Gewindegang 38 mit derartiger Breite geformt ist, dass die Wandung 26 mit ihrem ersten Gegen-Verbindungsbereich 40 im Wesentlichen ohne axiales Bewegungsspiel aufgenommen ist. Ein geringfügiges axiales Bewegungsspiel kann dadurch kompensiert werden bzw. kann deshalb nicht zu Vibrations- bzw. Klappergeräuschen führen, da aufgrund der Verformung der Eingriffslaschen 44 zum Einführen derselben in den Gewindegang 38 diese unter Vorspannung an der Ausformung 36 anliegen.
  • Eine die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auch nutzende abgewandelte Ausgestaltungsform ist in Fig. 6 gezeigt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem vorangehend Beschriebenen. Ein substantieller Unterschied besteht darin, dass das Abgasführungsrohr 20 in seinem auch den ersten Verbindungsbereich 24 bereitstellenden Längenbereich so geformt ist, dass der Gewindescheitelradius Rs in Richtung zum Rohrende 22 hin abnimmt. Dies kann beispielsweise durch konische Ausgestaltung bzw. konische Verformung des Abgasführungsrohrs 20 erreicht werden. Somit weist in dieser Ausgestaltungsart die helixartig umlaufende Ausformung 36 eine mit einem spitzen Winkel W sich verjüngende spiralartige Struktur auf.
  • Zum Verbinden des Abgasführungsrohrs 20 mit der Wandung 26 wird der erste Verbindungsbereich 36 in der vorangehend beschriebenen Art und Weise in die Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung 42 eingeführt und durch Drehen der gewindeartige Eingriff hergestellt. Durch den zunehmenden Gewindescheitelradius und den entsprechend zunehmenden Gewindegangradius nimmt bei einer fortgesetzten Drehbewegung des Abgasführungsrohrs 20 die Stärke der Reibwechselwirkung zwischen der Wandung 26 und dem Abgasführungsrohr zu. Wird bei diesem Vorgang ein definiertes Drehmoment auf das Abgasführungsrohr 20 ausgeübt, so kann eine definierte Einschraubtiefe des ersten Verbindungsbereichs 24 in den ersten Gegen-Verbindungsbereich erreicht werden.
  • Die vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsprinzipien zur Herstellung eines gewindeartigen Eingriffs zwischen einem Abgasführungsrohr und einer Wandung eines Schalldämpfers können auch in anderer Weise realisiert werden. So muss nicht notwendigerweise eine in Umfangsrichtung unterbrechungsfrei umlaufende Ausformung, nach radial außen oder innen, zur Bereitstellung der Außengewindeformation vorgesehen werden. Auch in Umfangsrichtung diskrete, zueinander somit beabstandete Ausformungssegmente einer derartigen helixartig umlaufenden Ausformung können zum Aufbau einer Außengewindeformation genutzt werden. Zwischen zwei in Achsrichtung benachbarten Segmenten kann bei derartiger Ausgestaltung jeweils ein Segment eines Gewindegangs bereitgestellt werden, in welchen dann die Eingriffslaschen des ersten Gegen-Verbindungsbereichs eingreifend positioniert werden können. Auch die Anzahl der am ersten Gegen-Verbindungsbereich vorgesehenen Laschen kann variiert werden. Es können mehr oder weniger als vier Laschen vorgesehen sein. Bei Einsatz von nur zwei Laschen und einer größeren Umfangsbeabstandung derselben zueinander kann ein Pseudoschiebesitz realisiert werden.
  • Durch die unter Vorspannung an der Ausformung anliegenden Eingriffslaschen wird ein eine Gasleckage weitestgehend unterbindender Kontakt hergestellt. Lediglich dort, wo in Umfangsrichtung die Laschen durch die Aussparungen voneinander getrennt sind und im Bereich der kreisartigen Erweiterungen an den radial äußeren Enden der Aussparungen kann eine geringfügige Gasleckage auftreten, die jedoch für die Funktionalität des Schalldämpfers unerheblich ist.

Claims (15)

  1. Schalldämpfer für eine Abgasanlage, umfassend eine Außenwandung (12) sowie an Endbereichen der Außenwandung vorgesehene und zusammen mit der Außenwandung (12) einen Innenraum (14) des Schalldämpfers (10) nach außen begrenzende Endwandungen, ferner umfassend ein Abgasführungsrohr (20) und eine in einem ersten Verbindungsbereich (24) des Abgasführungsrohrs (20) mit diesem durch gewindeartigen Eingriff verbundene Wandung (26), wobei in einem zweiten Verbindungsbereich (30) das Abgasführungsrohr (20) mit einer weiteren Wandung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (26) eine zwischen zwei den Innenraum (14) in einzelne Raumbereiche unterteilenden und mit der Außenwandung (12) fest verbundenen Zwischenwandungen (16,18) angeordnete und damit fest verbundene Innenwandung ist.
  2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Verbindungsbereich (24) das Abgasführungsrohr (20) mit einer Außengewindeformation (34) ausgebildet ist.
  3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Außengewindeformation (34) durch eine entlang einer Rohrlängsachse (LR) des Abgasführungsrohrs (20) helixartig umlaufende Ausformung (36) bereitgestellt ist.
  4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung zwischen in Richtung der Rohrlängsachse (LR) aufeinanderfolgenden Ausformungsbereichen (36a, 36b) einen Gewindegang (38) bereitstellt.
  5. Schalldämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (36) zum Bereitstellen von wenigstens einer Windung, vorzugsweise wenigstens zwei Windungen, in Umfangsrichtung im Wesentlichen unterbrechungsfrei umlaufend ausgebildet ist.
  6. Schalldämpfer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (36) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Ausformungssegmenten umfasst.
  7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (36) mit im Wesentlichen konstantem Gewindescheitelradius (Rs) oder/und Gewindegangbodenradius (RB) ausgebildet ist.
  8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformung (36) mit in Richtung zu einem Rohrende (22) des Abgasführungsrohres (20) abnehmendem Gewindescheitelradius (RS) oder/und Gewindegangbodenradius (RB) ausgebildet ist.
  9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Wandung (26) zum gewindeartigen Eingriff mit dem ersten Verbindungsbereich (24) ausgebildeter erster Gegen-Verbindungsbereich (40) eine Abgasführungsrohr-Aufnahmeöffnung (42) und diese umgebend eine Mehrzahl von in Richtung der Rohrlängsachse (LR) auslenkbaren Eingriffslaschen (44) umfasst.
  10. Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Eingriffslaschen (44) durch Einschnitte oder Aussparungen (46), vorzugsweise mit im Wesentlichen radialer Erstreckungsrichtung bezüglich der Rohrlängsachse (LR), voneinander getrennt sind.
  11. Schalldämpfer nach Anspruch 2 und Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (44) in gewindeartigem Eingriff mit der Außengewindeformation (34) sind.
  12. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Verbindungsbereich (30) das Abgasführungsrohr (20) mit der Außenwandung (12) verbunden ist.
  13. Schalldämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,-dass im zweiten Verbindungsbereich (30) das Abgasführungsrohr (20) mit der weiteren Wandung materialschlüssig, vorzugsweise durch Verschweißung, verbunden ist.
  14. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgasführungsrohr (20) oder/und die Wandung (26) aus Blechmaterial aufgebaut ist.
  15. Abgasanlage für ein Fahrzeug, umfassend wenigstens einen Schalldämpfer (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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