Schalldämpferboden

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein blechförmiges Bauteil, nämlich einen Schalldämpferboden, mit zumindest einer Durchgangsöffnung für ein rohrförmiges Bauteil, insbesondere für ein Abgasrohr, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] In einer Vielzahl von Anwendungen ist es erforderlich, ein rohrförmiges Bauteil durch eine Durchgangsöffnung eines blechförmigen Bauteils hindurch zustecken und mit diesem zu verbinden. Eine derartige Anwendung ist beispielsweise ein Schalldämpferboden einer Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, welcher von einem Abgasrohr durchdrungen ist. Beim Betrieb der Abgasanlage kann es aufgrund unterschiedlicher Temperaturdehnungen zu einer mechanischen Belastung im Bereich der Anbindung des rohrförmigen Bauteils an das blechförmige Bauteil, also an den Schalldämpferboden kommen, wobei Kraftspitzen dazu führen können, dass ein Umfangsrand der Durchgangsöffnung einreißt.

[0003] Aus der EP 0 828 064 A2 ist eine ringförmige Blattfeder bekannt, die einen Außenring und einen Innenring aufweist, die über mehrere an beiden Ringen integral ausgeformte ringseqmentförmige Federarme miteinander verbunden sind und in zwei Ebenen relativ zueinander federnd positioniert sind.

[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpferboden der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine bessere Haltbarkeitsdauer auszeichnet.

[0005] Dieses Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0006] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Schalldämpferboden, der eine Durchgangsöffnung für ein rohrförmiges Bauteil aufweist, in einem an die Durchgangsöffnung angrenzenden Bereich wenigstens einen das blechförmige Bauteil durchdringenden Schlitz vorzusehen, welcher in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung oder tangential zu derselben verläuft. Ein bzw. mehrere derartiger Schlitze bewirken beim Betrieb der Abgasanlage bzw. beim Erwärmen des rohrförmigen Bauteils eine verbesserte Krafteinleitung in den Schalldämpferboden und führen zu einem schlangenlinienartig verlaufenden Kraftfluss um die im Schalldämpferboden angeordneten Schlitze herum. Aufgrund des schlangenlinienförmigen Kraftflussverlaufs wird die Kraft auf einem deutlich längeren Weg in den Schalldämpferboden eingebracht, so dass dieser in der Lage ist, die eingeleitete Kraft im elastischen Bereich und damit ohne Verformungen bzw. ohne Beschädigungen aufzunehmen. Durch die Beseitigung von Spannungsspitzen, welche den elastischen Bereich des Schalldämpferbodens übersteigen, kann die Lebensdauer der aus dem rohrförmigen und dem blechförmigen Bauteil gebildeten Bauteilanordnung signifikant erhöht werden.

[0007] Grundsätzlich kann der wenigstens eine den Schalldämpferboden durchdringende Schlitz durch einen geeigneten Schneidvorgang mit oder ohne Materialabtragung hergestellt werden. Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei welcher der jeweilige Schlitz dadurch hergestellt wird, dass ein Bereich des Schalldämpferbodens, der im an die Durchgangsöffnung angrenzenden Bereich liegt, ausgestellt bzw. durchgestellt wird, z.B. durch einen entsprechenden Stanzvorgang. Ein derartiger Stanzvorgang lässt sich spanlos realisieren, wodurch das dabei verwendete Werkzeug eine hohe Standzeit erreichen kann und dadurch die Herstellungskosten für den Schalldämpferboden reduziert.

[0008] Zweckmäßig weist der Schlitz jeweils endseitig eine die Schlitzweite vergrößernde Ausrundung auf oder es sind die längsendseitigen Endabschnitte des Schlitzes halbkreisförmig gebogen. Beide Varianten bewirken einen günstigen Kraftfluss im längsendseitigen Bereich des Schlitzes und vermindern dadurch die Gefahr des Einreißens des Schlitzendes. Durch die beschriebene Ausgestaltung der längsendseitigen Bereiche der Schlitze können somit Spannungsspitzen besser aufgenommen werden und gleichzeitig die Lebensdauer des Schalldämpferbodens erhöht werden.

[0009] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weisen zumindest zwei Schlitze unterschiedliche Längen auf. Die Längserstreckung der Schlitze kann dabei individuell an den auftretenden bzw. erwartenden Kraftfluss angepasst werden, wodurch der Schalldämpferboden bereits in der Fertigung besonders gut auf die im späteren Betriebszustand auftretenden Belastungen ausgerichtet werden kann.

[0010] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind mehrere Schlitze entlang mehrerer, radial zueinander beabstandeter Kreise angeordnet. Diese Kreise müssen nicht unbedingt denselben Mittelpunkt haben und bewirken insbesondere bei einer in der Art eines versetzten Verbandes gewählten Anordnung der Schlitze entlang der Kreise einen günstigen Kraftfluss der einzuleitenden Kraft. Durch die in der Art des versetzten Verbandes angeordneten Schlitze wird der Kraftfluss auf eine Schlangenlinie gezwungen, wodurch sich der zurückgelegte Weg verlängert. Dieser verlängerte Krafteinleitungsweg bewirkt, dass das Material in der Lage ist, die eingeleitete Kraft im elastischen Bereich aufnehmen zu können, so dass es zu keinen, insbesondere bleibenden, plastischen Verformungen während des Betriebs kommt.

[0011] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0012] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0013] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.

[0014] Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

ein Schalldämpferboden mit den dieses durchdringenden, erfindungsgemäßen Schlitzen,

Fig. 2

eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform.

[0015] Entsprechend Fig. 1 weist ein blechförmiges Bauteil, nämlich ein Schalldämpferboden 1 zumindest eine Durchgangsöffnung 2 auf, hier insgesamt drei Durchgangsöffnungen 2, 2', 2" , wobei zumindest durch die eine Durchgangsöffnung 2 ein nicht gezeigtes rohrförmiges Bauteil, insbesondere ein Abgasrohr, geführt werden kann. Dementsprechend ist das blechförmige Bauteil hier als Schalldämpferboden 1 ausgebildet und kann Teil eines im Übrigen nicht dargestellten Schalldämpfers einer Abgasanlage für einen Verbrennungsmotor, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, sein. Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, weist der Schalldämpferboden 1 in einem an die Durchgangsöffnung 2 angrenzenden Bereich mehrere, den Schalldämpferboden 1 durchdringende Schlitze 3 auf, die im wesentlichen in Umfangsrichtung der oder tangential zur Durchgangsöffnung 2 verlaufen. Die Schlitze 3 können dabei eine gebogenen oder einen geradlinigen Verlauf aufweisen. Neben den Schlitzen 3 kann der Schalldämpferboden 1 weitere, den Schalldämpferboden 1 durchdringende Öffnungen 4 aufweisen, welche gemäß der Fig. 1 rasterförmig versetzt zueinander angeordnet sind. Die Öffnungen 4 sind dabei jedoch rein exemplarisch, so dass auch Schalldämpferböden 1 gemäß der Fig. 2 von der Erfindung mit umfasst sein sollen, welche keine zusätzlichen Öffnungen 4 aufweisen.

[0016] Längsendseitig der Schlitze 3 können diese beispielsweise eine die Schlitzweite vergrößernde Ausrundung 5 (vgl. Fig. 2) aufweisen, welche einen verbesserten Kraftfluss innerhalb des Schalldämpferbodens 1 bewirken. Anstatt der Ausrundung 5 können die längsendseitigen Endabschnitte der Schlitze 3 auch halbkreisförmig gebogen sein, was denselben Effekt hervorruft. Die Ausrundungen 5 bzw. die gebogenen Endabschnitte sind vorzugsweise konkav zueinander angeordnet und stehen vom jeweiligen Schlitz 3 radial nach außen ab.

[0017] Dabei sind die Schlitze 3 entlang mehrerer, radial zueinander beabstandeter Kreise 6 angeordnet, welche entweder, wie in Fig. 1 gezeigt, nicht über einen gemeinsamen Mittelpunkt verfügen, oder, wie in Fig. 2 gezeigt, konzentrisch zueinander angeordnet sind. Unabhängig von der Anordnung der Kreise 6 zueinander sind die Schlitze 3 vorzugsweise in einer Art versetztem Verband zueinander entlang der radial zueinander beabstandeten Kreise 6 angeordnet. Ein derartiger versetzter Verband ist beispielsweise aus dem Bereich des Mauerwerks bekannt und bewirkt, dass in keiner Schicht (hier Kreise 6) Stoßfugen zwischen einzelnen Schlitzen 3 durchgängig verlaufen.

[0018] In montiertem Zustand durchdringt das rohrförmige, nicht gezeigte, Bauteil zumindest die Durchgangsöffnung 2 und ist im Bereich der Durchgangsöffnung 2 fest mit dem Schalldämpferboden 1 verbunden, z.B. durch Verschweißen oder Verlöten. Im Betrieb kann es dabei zu einer Erwärmung des rohrförmigen Bauteils kommen, so dass sich dieses in Umfangsrichtung ausdehnt. Eine derartige Ausdehnung bewirkt eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft an einem Rand 7 der Durchgangsöffnung 2, welche im ungünstigsten Fall zu einem Einreißen des Randes 7 führen würde. Um ein derartiges Einreißen zu verhindern, sind die Schlitze 3 im an die Durchgangsöffnung 2 angrenzenden Bereich vorgesehen. Die Schlitze 3 bewirken dabei eine Umlenkung des Kraftflusses, wodurch der Weg zur Krafteinleitung verlängert wird, vorzugsweise derart, dass der Schalldämpferboden 1 die beispielsweise aufgrund der Temperaturdehnung eingetragene Kraft im elastischen Bereich aufnehmen kann. Die oben beschriebene Anordnung der Schlitze 3 in der Art eines versetzten Verbandes entlang der radial zueinander beabstandeten Kreise 6 bewirkt dabei einen erzwungenen, schlangenförmigen Verlauf des Kraftflusses zwischen den Schlitzen 3 hindurch und verlängert dadurch den Krafteinleitungsweg in besonders vorteilhafter Weise. Die Anordnung der Schlitze 3 entlang der radial zueinander beabstandeten Kreise 6 ist dabei rein exemplarisch zu verstehen, so dass beispielsweise auch eine Anordnung der Schlitze 3 entlang von in Umfangsrichtung gebogenen Strahlen denkbar ist.

[0019] Wie in den Fig. 1 und 2 weiter gezeigt, können die Schlitze 3 unterschiedliche Längen aufweisen und dadurch besonders gut an den zu erwartenden Krafteintrag angepasst sein. Denkbar ist auch, dass die Schlitze 3 nur auf einem begrenzenden Umfangssegment um die Durchgangsöffnung 2 herum angeordnet sind, wie dies beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist, oder aber voll umfänglich um die Durchgangsöffnung 2 herum, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

[0020] Generell ist das blechförmige Bauteil wie eingangs beschriebenen als Schalldämpferboden 1 ausgebildet und bildet dadurch einen Teil eines Schalldämpfers, beispielsweise für eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs. Ein derartiger Schalldämpferboden 1 hat beispielsweise die Aufgabe einer Trennwand, welche zwei Räume im Schalldämpfer voneinander trennt. Dabei kann es sich bei einem der Räume beispielsweise um einen Absorptionsraum handeln, der mit einem Schallschluckstoff oder mit Absorptionsmaterial befüllt sein kann. Der Schalldämpferboden 1 ist bei dieser Ausführungsform an einem nicht gezeigten Gehäuse des Schalldämpfers befestigt, insbesondere angeschweißt. Grundsätzlich kann dabei der Schalldämpferboden 1 aus einem Kunststoff oder aus Metall, insbesondere aus Blech, ausgebildet sein. Unter blechförmig soll hierbei lediglich verstanden werden, dass bei einem kartesischen Koordinatensystem das Bauteil 1 eine deutlich kleinere Dicke aufweist, als dessen Erstreckung in Längs- bzw. Breitenrichtung. Generell kann das blechförmige Bauteil, also hier der Schalldämpferboden 1 grundsätzlich einen beliebigen, dreidimensionalen Verlauf aufweisen und muss sich nicht in einer Ebene erstrecken.

[0021] Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren:

[0022] Die Erfindung schlägt vor, bei einem blechförmigen Bauteil 1, nämlich bei einem Schalldämpferboden 1 mit einer Durchgangsöffnung 2 für ein rohrförmiges Bauteil, im Bereich um die Durchgangsöffnung 2 herum bzw. in einem an diese angrenzenden Bereich, den Schalldämpferboden 1 durchdringende Schlitze 3 vorzusehen, welche so ausgebildet und angeordnet sind, dass eine Krafteinleitung durch das rohrförmige Bauteil, insbesondere durch eine Temperaturdehnung desselben, im elastischen Bereich des Schalldämpferbodens 1 aufgenommen werden kann. Dazu sind die Schlitze 3 im Wesentlichen in Umfangsrichtung oder tangential zur Durchgangsöffnung 2 verlaufend angeordnet.

Ansprüche

1. Schalldämpferboden (1), insbesondere ein Schalldämpferboden, mit zumindest einer Durchgangsöffnung (2) für ein rohrförmiges Bauteil, insbesondere für ein Abgasrohr,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalldämpferboden (1) in einem an die Durchgangsöffnung (2) angrenzenden Bereich wenigstens einen den Schalldämpferboden (1) durchdringenden Schlitz (3) aufweist, der im wesentlichen in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung (2) oder tangential zur Durchgangsöffnung (2) verläuft.

2. Schalldämpferboden nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- dass der Schlitz (3) jeweils längsendseitig eine die Schlitzweite vergrößernde Ausrundung (5) aufweist, oder

- dass die längsendseitigen Endabschnitte der Schlitze (3) halbkreisförmig gebogen sind.

3. Schalldämpferboden nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausrundungen (5) oder die gebogenen Endabschnitte konkav zueinander angeordnet sind und vom Schlitz (3) radial nach außen zeigen.

4. Schalldämpferboden nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Schlitze (3) entlang mehrerer, radial zueinander beabstandeter Kreise (6) angeordnet sind.

5. Schalldämpferboden nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitze (3) in einer Art versetztem Verband entlang der radial zueinander beabstandeten Kreise (6) angeordnet sind.

6. Schalldämpferboden nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Kreise (6) in einem Punkt berühren.

7. Schalldämpferboden nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei Schlitze (3) unterschiedliche Längen aufweisen.

8. Schalldämpferboden nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitze (3) auf einem begrenzten Umfangssegment um die Durchgangsöffnung (2) herum angeordnet sind.

9. Schalldämpferboden nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein rohrförmige Bauteil im Bereich der Durchgangsöffnung (2) fest mit dem Schalldämpferboden (1) verbunden ist.

10. Schalldämpfer für eine Brennkraftmaschine mit einem Schalldämpferboden (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem rohrförmigen Bauteil, welches in montiertem Zustand den Schalldämpferboden (1) in der Durchgangsöffnung (2) durchdringt und an der Durchgangsöffnung (2) mit dem Schalldämpferboden (1) verbunden ist.

Claims

1. A silencer base (1), more preferably a silencer base with at least a through opening (2) for a pipe-shaped component, more preferably for an exhaust pipe, characterized in that the silencer base (1) in a region adjoining the through opening (2) comprises at least one slit (3) penetrating the silencer base (1), which substantially runs in circumferential direction of the through opening (2) or tangentially to the through opening (2).

2. The silencer base according to Claim 1, characterized

- in that the slit (3) on each longitudinal end side comprises a rounding (5) enlarging the slit width, or

- in that the end sections of the slits (3) on the longitudinal end side are bent in the shape of a semicircle.

3. The silencer base according to Claim 2, characterized in that the roundings (5) or the bent end sections are arranged concavely to each other and from the slit (3) face radially outward.

4. The silencer base according to any one of the Claims 1 to 3, characterized in that a plurality of slits (3) is arranged along a plurality of circles (6) radially spaced from each other.

5. The silencer base according to Claim 4, characterized in that the slits (3) are arranged in a kind of offset formation along the circles (6) radially spaced from each other.

6. The silencer base according to Claim 5, characterized in that the circles (6) touch one another in a point.

7. The silencer base according to any one of the Claims 1 to 6, characterized in that at least two slits (3) have different lengths.

8. The silencer base according to any one of the Claims 1 to 7, characterized in that the slits (3) are arranged on a limited circumferential segment about the through opening (2).

9. The silencer base according to any one of the Claims 1 to 8, characterized in that a pipe-shaped component is permanently connected with the silencer base (1) in the region of the through opening (2).

10. A silencer for a combustion engine with a silencer base (1) according to any one of the Claims 1 to 9 and a pipe-shaped component which in the installed state penetrates the silencer base (1) in the through opening (2) and on the through opening (2) is connected with the silencer base (1).

Revendications

1. Sol amortisseur de bruit (1), en particulier un sol amortisseur de bruit, comprenant au moins une ouverture de passage (2) pour un composant tubulaire, en particulier pour un tuyau d'échappement,
caractérisé en ce que
le sol amortisseur de bruit (1) présente dans une zone contiguë à l'ouverture de passage (2) au moins une fente (3) traversant le sol amortisseur de bruit (1) qui est agencée sensiblement dans le sens périphérique de l'ouverture de passage (2) ou tangentiellement à l'ouverture de passage (2).

2. Sol amortisseur de bruit selon la revendication 1,
caractérisé en ce que

- la fente (3) présente respectivement côté extrémité longitudinale un arrondi (5) agrandissant la largeur de fente, ou

- en ce que les parties d'extrémité côté extrémité longitudinale des fentes (3) sont pliées en forme de demi-cercle.

3. Sol amortisseur de bruit selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
les évidements (5) ou les parties d'extrémité pliées sont disposés de façon concave les unes par rapport aux autres et sont dirigés à partir de la fente (3) radialement vers l'extérieur.

4. Sol amortisseur de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
plusieurs fentes (3) sont disposées le long de plusieurs cercles (6) espacés radialement les uns des autres.

5. Sol amortisseur de bruit selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
les fentes (3) sont disposées dans une sorte d'assemblage décalé le long des cercles (6) espacés radialement les uns des autres.

6. Sol amortisseur de bruit selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
les cercles (6) se touchent en un point.

7. Sol amortisseur de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que
au moins deux fentes (3) présentent différentes longueurs.

8. Sol amortisseur de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que
les fentes (3) sont disposées sur un segment périphérique limité autour de l'ouverture de passage (2).

9. Sol amortisseur de bruit selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
un composant de forme tubulaire est relié dans la zone de l'ouverture de passage (2) de façon fixe au sol amortisseur de bruit (1).

10. Amortisseur de bruit pour un moteur à combustion interne comprenant un sol amortisseur de bruit (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et un composant tubulaire, qui traverse dans l'état monté le sol amortisseur de bruit (1) dans l'ouverture de passage (2) et est relié sur l'ouverture de passage (2) au sol amortisseur de bruit (1).

Zeichnung