Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalldämpfereinsatz zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige thermische Belastung aufweist.
Als Lösung wird mit der Erfindung ein Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn vorgeschlagen, wobei das Formelement mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen versehen ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn.

[0002] Schalldämpfereinsätze der gattungsgemäßen Art werden unter anderem in Schalldämpfern von Auspuffanlagen für Verbrennungskraftmaschinen zur Geräuschdämpfung eingesetzt. Bei solchen Schalldämpfern handelt es sich zumeist um topfartige Gebilde, durch welche das mit Öffnungen versehene Auspuffrohr geführt ist. Schallwellen breiten sich im Innenraum des Auspufftopfes aus und geben dabei ihre Energie an das im Auspufftopf angeordnete Dämpfungsmaterial ab.

[0003] Das schalldämmende Material ist vorzugsweise ein sogenannter poröser Schalldämmstoff, also ein Stoff ohne strukturierte Anordnungen von Hohlräumen und Materialverlauf.

[0004] Derartige Materialien werden in die Schalldämpfertöpfe eingebracht, wobei unter Anwendung bekannter Verfahren das Material in geeignete Taschen eingefüllt wird, diese verschlossen werden und diese Taschen in die Schalldämpfertöpfe eingeschoben werden. Bei solchen Absorptions-Schalldämpfern kann es bauartbedingt zu unterschiedlicher thermischer Belastung des Dämmaterials kommen. Daher ist als Füllmaterial für das Hüllenelement ein entsprechend hochtemperaturbeständiges Material zu verwenden. Darüber hinaus kann es bei großer thermischer Belastung des Dämmaterials zu einer unerwünschten vorzeitigen Alterung kommen, die ein vorzeitiges Austauschen des Auspufftopfs erfordern kann, indem das Dämpfungsverhalten des Schalldämpfers nachteilig beeinflußt wird.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schalldämpfereinsatz zu schaffen, der eine möglichst gleichmäßige thermische Belastung aufweist.

[0006] Als Lösung wird mit der Erfindung ein Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest zeitweise formbeständigen Hüllenelement eingebrachten Gemenge aus Glasfasergarn vorgeschlagen, wobei das Formelement mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen versehen ist.

[0007] Vorteilhaft fördern die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente einen Temperaturausgleich innerhalb des Schalldämpfereinsatzes. So kann die Beanspruchung besonders belasteter Zonen reduziert werden. Zugleich kann die Temperatur niedrig beanspruchter Zonen erhöht werden, um beispielsweise aggressive Niederschläge aus Abgasen zu reduzieren. Dies kann beispielsweise durch geeignete die Gasströmung im Schalldämpfereinsatz beeinflussende Elemente erreicht werden.

[0008] Es wird ferner vorgeschlagen, das die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente wärmeleitende Elemente sind. So kann vorteilhaft die Wärmeenergie einer thermisch hoch beanspruchten Zone zu einer thermisch niedrig beanspruchten Zone geleitet werden, um so einen Temperaturausgleich zu schaffen.

[0009] In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente Abschirmelemente sind. Es kann beispielsweise eine Zone hoher thermischer Belastung vor einem übermäßigen Zustrom heißen Gases geschützt werden.

[0010] Es wird weiter vorgeschlagen, daß als die Temperaturverteilung beeinflussende Elemente Draht in das Formelement eingebracht ist. Der Draht kann aufgrund seiner Wärmeleitfähigkeit den Temperaturausgleich zwischen Zonen hoher thermischer Belastung und Zonen niedriger thermischer Belastung herstellen. Der Draht kann beispielsweise aus Stahl, Kupfer oder einer Legierung bestehen.

[0011] Es wird ferner vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente als Geflecht eingebracht sind. Das Geflecht kann als textiles Flächengebilde ausgebildet sein, wie z. B. Gewebe, Gelege, Geflechte.

[0012] Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in einer ein Hüllenelement bildende Gewebenmatte eingebracht sind. So können in das Gewebe des Hüllenelements Drähte mit eingebracht sein, über die ein Temperaturausgleich des Schalldämpfereinsatzes erfolgen kann.

[0013] Es wird ferner vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente als Metallkaschierung auf einem textilen Flächengebilde eingebracht sind. Vorteilhaft kann das Hüllenelement mit einer solchen Metallkaschierung versehen sein, wobei die Metallkaschierung auf der zum Auspufftopf zugewandten Außenseite der Hülle angebracht ist. Die Metallkaschierung kann streifenförmig oder auch vollflächig ausgebildet sein.

[0014] Zudem wird vorgeschlagen, daß dieses Aluminium aufweist. Aluminium hat eine große Wärmeleitfähigkeit und kann so einen Wärmeausgleich des Schalldämpfereinsatzes besonders günstig unterstützen. Daneben können jedoch auch andere leitfähige Werkstoffe verwendet werden, wie Stahl, Kupfer, metallische Legierungen oder dergleichen.

[0015] In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in die Faserausrüstung eingebracht sind. So kann beispielsweise ein das Hüllenelement bildende Gewebe mit entsprechenden Faserausrüstungen versehen sein.

[0016] Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in das Gemenge eingebracht sind. So kann vorteilhaft das in das Hüllenelement einzubringende Gemenge vor dem Einbringen mit den die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen vermischt werden und mit den bekannten Verfahren in das Hüllenelement eingebracht werden. Ein solcher Herstellprozeß kann vorteilhaft unter Ausnutzung bestehender Fertigungseinrichtungen ausgeführt werden.

[0017] Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwiesen. Die Zeichnungen sind Schemazeichnungen und dienen nur der Erläuterung der folgenden Ausführungsbeispiele.

[0018] Es zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schalldämpfereinsatzes,

Fig. 2

einen Schnitt durch den Schalldämpfer in Fig. 1 entlang einer Linie 2-2 und

Fig. 3

eine vergrößerte Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Wärmeausgleichselements.

[0019] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schalldämpfereinsatz 10 dargestellt, der ein zylinderförmiges Hüllenelement 12 aufweist. Das Hüllenelement 12 weist eine im wesentlichen konzentrische Durchgangsöffnung 20 auf. Der Schalldämpfereinsatz 10 besteht aus einem Formelement zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf. In das Formelement ist ein Gemenge 28 aus Glasfasergarn eingebracht (Fig. 2). Ferner weist das Formelement die Temperatur beeinflussenden Elemente 14, 18, 30 auf. Wie in Figur 2 dargestellt, besteht das Hüllenelement 12 aus einer Gewebehülle 16, auf deren zum Auspufftopf gerichteten Außenseite eine Metallkaschierung 14 aufgebracht ist.

[0020] Weiterhin erstrecken sich von der inneren Durchgangsöffnung 20 Metallstege 18 radial nach außen. Zwischen den Metallstegen 18 sind sich in radialer und axialer Richtung erstreckende flächige Wärmeausgleichselemente 26 angeordnet. Die Zwischenräume 32 sind mit einem Gemenge 28 aus Glasfasergarn verfüllt, welches zusätzlich Drahtabschnitte 30 aus Stahl enthält.

[0021] Figur 3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt eines Wärmeausgleichselements 26, welches aus einem textilen Flächengebilde besteht, das an einer Seite mit einer Metallkaschierung 24 versehen ist. In dieser Ausgestaltung ist die Metallkaschierung 24 durch eine Aluminiumkaschierung gebildet.

[0022] Der hier dargestellte aus dem Formelement 10 gebildete Schalldämpfereinsatz weist die gewünschten guten Eigenschaften hinsichtlich einer gleichmäßigen thermischen Beanspruchung auf. So kann die an einem axialen Ende durch das Gas eingebrachte Wärme über die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente 14, 18, 24, 30 verteilt werden. Der Schalldämpfereinsatz kann sich gleichmäßig erwärmen, wodurch zudem Niederschläge im kühlen Bereich des dem Gaseinlaß axial gegenüber liegenden Endes reduziert werden.

[0023] Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend. So können insbesondere die Form der Schalldämpfereinsätze, die verwendeten Werkstoffe u. s. w. variieren.

Bezugszeichenliste

[0024] 

10

Schalldämpfereinsatz

12

Hüllenelement

14

Metallkaschierung

16

Gewebehülle

18

Metallsteg

20

Öffnung für Auspuffrohr

22

textiles Flächengebilde

24

Metallkaschierung

26

Wärmeausgleichselement

28

Glasfasergarn

30

Drahtabschnitt

32

Zwischenraum

Ansprüche

1. Schalldämpfereinsatz aus einem Formelement (10) zum Einbringen in einen Ringraum zwischen einem Auspuffrohr und einem Auspufftopf mit einem in ein zumindest teilweise formbeständigen Hüllenelement (12) eingebrachten Gemenge (28) aus Glasfasergarn,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Formelement (10) mit die Temperaturverteilung beeinflussenden Elementen (14, 18, 24, 30) versehen ist.

2. Schalldämpfereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 18, 24, 30) Wärme leitende Elemente sind.

3. Schalldämpfereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 18, 24) Abschirmelemente sind.

4. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als die Temperaturverteilung beeinflussende Elemente (30) Draht in das Formelement (10) eingebracht ist.

5. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14, 24) als Geflecht eingebracht sind.

6. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (14) in einer ein Hüllenelement (12) bildende Gewebematte eingebracht sind.

7. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (24) als Metallkaschierung auf einem textilen Flächengebilde eingebracht sind.

8. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Aluminium aufweist.

9. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente in die Faserausrüstung eingebracht sind.

10. Schalldämpfereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Temperaturverteilung beeinflussenden Elemente (30) in das Gemenge eingebracht sind.

Zeichnung