[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer
Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
[0002] Üblicherweise umfasst ein Schalldämpfer ein Gehäuse, das ein Schalldämpfervolumen
umschließt, sowie zumindest ein Einlassrohr und wenigstens ein Auslassrohr. Über das
Einlassrohr und das Auslassrohr ist der Schalldämpfer fluidisch an die übrige Abgasanlage
anschließbar. Der Schalldämpfer kann außerdem zumindest einen Halter aufweisen, mit
dem der Schalldämpfer an einer Haltestruktur, z. Bsp. der Brennkraftmaschine oder
bevorzugt des Fahrzeugs, befestigt werden kann. Bei Fahrzeuganwendungen ist es üblich,
die Abgasanlage entlang eines Unterbodens des Fahrzeugs zu verlegen. Die Haltestruktur
zum Befestigen des Gehäuses ist dann durch einen Unterbodenbereich des Fahrzeugs bzw.
eines Fahrzeugaufbaus gebildet. Da im Unterbodenbereich nur vergleichsweise wenig
Einbauraum zur Verfügung steht, können die Schalldämpfer vergleichsweise flach konzipiert
werden, wobei ihr Gehäuse zumindest einen ebenen Wandbereich aufweist, der im montierten
Zustand bspw. dem Unterboden des Fahrzeugs oder einer Fahrbahn zugewandt ist.
[0003] Zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs von Fahrzeugen ist es sinnvoll, das Fahrzeuggewicht
zu reduzieren. Dementsprechend bestehen auch Bestrebungen, die Abgasanlage bzw. deren
Komponenten möglichst leicht auszugestalten. Folglich gibt es auch für Schalldämpfer
einen Bedarf, diese mit reduzierten Wandstärken herzustellen. Problematisch sind hierbei
Gehäuse, die zumindest einen ebenen Wandbereich besitzen. Je geringer die Wandstärke
eines solchen ebenen Wandbereichs ist, desto größer ist die Neigung zur Schwingungsanregung,
was zu störenden Geräuschen sowie zu Beschädigungen mechanischer Befestigungsstellen
führen kann.
[0004] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Schalldämpfer
der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere
zur Realisierung einer Leichtbauweise eignet.
[0005] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0006] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Schalldämpfer, dessen
Gehäuse zumindest einen ebenen Wandbereich aufweist, wenigstens einen Wandabschnitt
eines solchen ebenen Wandbereichs mit Hilfe einer ebenen Leichtbauplatte zu realisieren.
Eine derartige Leichtbauplatte besitzt eine Hohlkammerstruktur oder eine Sandwichstruktur
und zeichnet sich dadurch bei niedrigem Gewicht durch eine hohe Biegesteifigkeit aus.
Eine solche biegesteife Leichtbauplatte besitzt eine sehr niedrige Tendenz zur Schwingungsanregung,
so dass die Gefahr einer unerwünschten Schallabstrahlung sowie die mechanische Belastung
des Schalldämpfers durch Schwingungen reduziert ist.
[0007] Zweckmäßig kann die Sandwichstruktur der Leichtbauplatte eine Innenhaut, eine Außenhaut
und eine zwischen Innenhaut und Außenhaut angeordnete Stützstruktur aufweisen, welche
Innenhaut und Außenhaut aneinander abstützt bzw. aneinander befestigt. Innerhalb der
ebenen Leichtbauplatte erstrecken sich Innenhaut und Außenhaut im Wesentlichen parallel
zueinander. Die Stützstruktur kann dabei eine Vielzahl von einzelnen Zellen besitzen,
die über gemeinsame Wände voneinander getrennt sind, wobei diese Trennwände senkrecht
zur Innenhaut und senkrecht zur Außenhaut verlaufen. Eine derartige Zellenstruktur
der Stützstruktur kann auch als Wabenstruktur oder "Honeycomb" bezeichnet werden.
Derartige Sandwichstrukturen zeichnen sich durch eine extrem hohe Stabilität bei niedrigem
Gewicht aus.
[0008] Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann die jeweilige Leichtbauplatte in
eine Öffnung eingesetzt sein, welche der ebene Wandbereich enthält und welche von
einem Öffnungsrand des ebenen Wandbereichs eingefasst ist. Mit anderen Worten, zur
Realisierung des Gehäuses wird der ebene Wandbereich mit wenigstens einer Öffnung
ausgestattet, um die separat hergestellte Leichtbauplatte darin einzusetzen. Dabei
verschließt die jeweilige Leichtbauplatte die jeweilige Öffnung gasdicht. Um die jeweilige
Leichtbauplatte mit dem zugehörigen Öffnungsrand fest und gasdicht verbinden zu können,
kann die Sandwichstruktur der Leichtbauplatte in einem außenliegenden, umlaufenden
Randbereich komprimiert sein, um einen Flansch auszubilden, der besonders einfach
mit dem umlaufenden Öffnungsrand verbunden werden kann, bspw. mittels einer Klebverbindung,
Lötverbindung oder Schweißverbindung.
[0009] Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige Halter am ebenen
Wandbereich außerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte befestigt sein. Die Leichtbauplatte
übernimmt damit keine tragende Funktion, sondern dient nur zur gasdichten Begrenzung
des Schalldämpfervolumens.
[0010] Zusätzlich oder alternativ kann im Gehäuse ein Innenboden angeordnet sein, bspw.
um wenigstens ein Rohr, z. Bsp. das Einlassrohr und/oder das Auslassrohr und/oder
ein anderes Rohr, am Gehäuse abzustützen. Auch dieser Innenboden kann am ebenen Wandbereich
außerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte befestigt sein, um auch diesbezüglich die
Leichtbauplatte von einer Haltefunktion zu entlasten.
[0011] Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der jeweilige ebene Wandbereich
vollständig durch eine Leichtbauplatte gebildet sein. In diesem Fall wird der jeweilige
ebene Wandbereich vollständig durch eine ebene Leichtbauplatte ersetzt, wobei auch
hier zweckmäßig vorgesehen sein kann, dass die Leichtbauplatte keine tragende Funktion
übernimmt, sondern nur zur gasdichten Begrenzung des Schalldämpfervolumens verwendet
wird.
[0012] Bei einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuse zumindest einen nicht ebenen Wandbereich
aufweisen, der im Folgenden auch als gekrümmter Wandbereich bezeichnet werden kann.
Zumindest ein Wandabschnitt eines solchen nicht ebenen Wandbereichs kann entsprechend
einer vorteilhaften Ausführungsform durch eines gasdichte Folie gebildet sein. Eine
derartige Folie charakterisiert sich gegenüber einer herkömmlichen Wand durch eine
signifikant reduzierte Wandstärke. Beispielsweise besitzt eine derartige Folie eine
Wandstärke von maximal 0,5 mm, vorzugsweise von maximal 0,3 mm und insbesondere von
maximal 0,1 mm. Eine derartige Folie kann keine Tragfunktion besitzen, sondern dient
nur zur gasdichten Begrenzung des Schalldämpfervolumens. Die Folie kann einschichtig
oder einlagig konzipiert sein, wodurch der jeweilige Wandabschnitt besonders preiswert
realisierbar ist. Alternativ ist es ebenso möglich, die jeweilige Folie mehrlagig
oder mehrschichtig zu konfigurieren, um deren Stabilität, Druckbelastbarkeit und thermische
Isolierung zu verbessern.
[0013] Die gekrümmten Folien sind zweckmäßig so gekrümmt, dass sie gegenüber dem im Schalldämpfervolumen
herrschenden Innendruck ausreichend formstabil sind. Beispielsweise sind die gekrümmten
Wandbereiche hierzu nach außen, also weg vom Schalldämpfervolumen gewölbt.
[0014] Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann zumindest ein Wandabschnitt eines solchen
nicht ebenen Wandbereichs durch eine räumlich gekrümmte Leichtbauplatte mit Sandwichstruktur
gebildet sein. Je nach dreidimensionaler Form des gekrümmten Wandbereichs kann somit
auch eine entsprechend gekrümmte Leichtbauplatte zum Einsatz kommen. Insbesondere
ist es möglich, größere Abschnitte des Gehäuses, die sowohl zumindest einen ebenen
Wandbereich als auch mindestens einen nicht ebenen Wandbereich umfassen, aus einer
einteiligen Leichtbauplatte herzustellen, die komplementär zum jeweiligen Gehäuseabschnitt
zumindest einen ebenen Bereich und wenigstens einen nicht ebenen Bereich umfasst.
[0015] Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Tragstruktur vorgesehen
sein, an welcher das Einlassrohr, das Auslassrohr, der Halter und die Leichtbauplatte
befestigt sind. Die Tragstruktur übernimmt somit sämtliche Tragfunktionen innerhalb
des Schalldämpfers und ermöglicht somit die gewünschte Entlastung der jeweiligen Leichtbauplatte.
[0016] Insbesondere ist dadurch eine Ausführungsform möglich, bei welcher das Gehäuse ausschließlich
aus ebenen und gekrümmten Leichtbauplatten oder aus ebenen Leichtbauplatten und Folien
besteht.
[0017] Vorzugsweise ist die Tragstruktur selbsttragend ausgestaltet, während das Gehäuse
mit seinen ebenen und nicht-ebenen Wandbereichen nicht selbst tragend ausgestaltet
ist, sondern vornehmlich die Gasdichtigkeit des Schalldämpfervolumens realisiert.
[0018] Zweckmäßig kann im Gehäuse zumindest ein Rohr angeordnet sein, das ebenfalls an der
Tragstruktur befestigt ist. Gleichzeitig kann durch die Einbindung des Rohrs in die
Tragstruktur zum Aussteifen der Tragstruktur verwendet werden.
[0019] Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei welcher die Tragstruktur als
Fachwerkstruktur konzipiert ist. Die Tragstruktur besitzt dann mehrere Knoten zum
Befestigen des Einlassrohrs, des Auslassrohrs, des Halters und der Leichtbauplatte.
Ferner umfasst die Tragstruktur dann mehrere Träger zum Verbinden der Knoten. Eine
derartige fachwerkartige Tragstruktur lässt sich besonders stabil und gleichzeitig
leicht konfigurieren.
[0020] Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gehäuse in Schalenbauweise
ausgestaltet sein, so dass das Gehäuse zumindest zwei Schalenelemente aufweist, wobei
zumindest eines der Schalenelemente sowohl wenigstens einen ebenen Wandbereich als
auch wenigstens einen nicht-ebenen Wandbereich aufweist. Durch die Schalenstruktur
des Gehäuses ist es insbesondere möglich, die Tragstruktur im Inneren des Gehäuses
unterzubringen, indem die Schalen um die Tragstruktur geschlossen werden.
[0021] Das Gehäuse kann auch eckige Kanten und Ecken aufweisen, die insbesondere durch geeignete
Kantenkörper oder Eckkörper gebildet sein können, um benachbarte Leichtbauplatten
und/oder Folien und/oder konventionelle Wandabschnitte miteinander zu verbinden.
[0022] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] Es zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1
- einen stark vereinfachten Längsschnitt durch einen Schalldämpfer,
- Fig. 2
- einen um 90° gedrehten Längsschnitt des Schalldämpfers aus Fig. 1,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt des Schalldämpfers wie in Fig. 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
- Fig. 4
- einen um 90° gedrehten Längsschnitt des Schalldämpfers aus Fig. 3.
[0026] Entsprechend den Fig. 1 bis 4 umfasst ein Schalldämpfer 1 ein Gehäuse 2, wenigstens
ein Einlassrohr 3, wenigstens ein Auslassrohr 4 und wenigstens einen Halter 5. Der
Schalldämpfer 1 eignet sich für eine Montage in einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine,
vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs. In besonderer Weise eignet sich der Schalldämpfer
1 für eine Anordnung im Bereich eines Unterbodens des Fahrzeugs. Hierzu besitzt das
Gehäuse 2 zumindest einen ebenen Wandbereich 6, der im Einbauzustand des Schalldämpfers
1 bspw. dem genannten Unterboden des Fahrzeugs bzw. einer Fahrbahn zugewandt sein
kann. Ebenso kann ein solcher ebener Wandbereich 6 einer sich geradlinig erstreckenden
Tunnelwand zugewandt sein, die sich im Unterbodenbereich des Fahrzeugs zur Unterbringung
der Abgasanlage befindet.
[0027] Das Gehäuse 2 umschließt ein Schalldämpfervolumen 7, das einerseits zur Ausbildung
von Strömungswegen für das Abgas dient und andererseits zur Bereitstellung eines Resonanzvolumens
und/oder eines Absorptionsvolumens und/oder eines Reflexionsvolumens und/oder eines
Expansionsvolumens dient. Im Gehäuse 2 kann zumindest ein Innenboden 8 angeordnet
sein, mit dessen Hilfe zumindest ein Rohr am Gehäuse 2 abgestützt ist. In den Beispielen
der Fig. 1 bis 4 sind drei derartige Innenböden 8 vorgesehen, von denen der links
angeordnete Innenboden 8 das Einlassrohr 3 am Gehäuse 2 abstützt, während der rechts
dargestellte Innenboden 8 das Auslassrohr 4 am Gehäuse 2 abstützt. Der mittlere Innenboden
8, der sich zwischen den beiden äußeren Innenböden 8 befindet, stützt ein weiteres
Rohr 9 am Gehäuse 2 ab. Es ist klar, dass die Innenstruktur des Schalldämpfers 1 hier
nur rein exemplarisch zu verstehen ist, so dass auch andere übliche Strukturen für
die Abgasführung und Schalldämpfung denkbar sind.
[0028] Mit Hilfe des jeweiligen Halters 5, im Beispiel der Fig. 2 und 4 sind je zwei Halter
5 dargestellt, kann der Schalldämpfer 1 an einer hier nicht gezeigten Haltestruktur
befestigt werden. Diese Haltestruktur kann zweckmäßig durch einen Unterbodenbereich
des Fahrzeugs gebildet sein. Der jeweilige Halter 5 kann mit einem Elastomerlager
10 ausgestattet sein, um eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Gehäuse 2 und der
jeweiligen Haltestruktur zu ermöglichen.
[0029] Beim hier vorgestellten Schalldämpfer 1 ist zumindest bei einem der ebenen Wandbereiche
6 zumindest ein Wandabschnitt 11 durch eine ebene Leichtbauplatte 12 gebildet, die
eine Sandwichstruktur besitzt. Im Beispiel der Fig. 1 und 2 besitzen die beiden, sich
im Schnitt der Fig. 1 gegenüberliegenden ebenen Wandbereiche 6 jeweils zwei Wandabschnitte
11, die jeweils durch eine solche Leichtbauplatte 12 gebildet sind. Die sich im Schnitt
gemäß Fig. 2 gegenüberliegenden ebenen Wandbereiche 6 besitzen jeweils nur einen durch
eine solche Leichtbauplatte 12 gebildeten Wandabschnitt 11. Somit sind am Gehäuse
2 der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform insgesamt sechs Leichtbauplatten
12 vorgesehen.
[0030] Die jeweilige Leichtbauplatte 12 besitzt eine Sandwichstruktur, so dass die jeweilige
Leichtbauplatte 12 aus mehreren Teilen zusammengebaut ist und hohl ist. Zweckmäßig
weist die jeweilige Leichtbauplatte 12 jeweils eine Innenhaut 13, eine Außenhaut 14
und eine Stützstruktur 15 auf. Die jeweilige Stützstruktur 15 ist dabei zwischen Innenhaut
13 und Außenhaut 14 angeordnet und stützt Innenhaut 13 und Außenhaut 14 aneinander
ab. Ferner bewirkt die Stützstruktur 15 zweckmäßig auch eine Befestigung der Innenhaut
13 an der Außenhaut 14. Üblicherweise erstrecken sich Innenhaut 13 und Außenhaut 14
im Wesentlichen parallel zueinander, während sich die Stützstruktur 15 z.B. weitgehend
quer zu den ebenen von Innenhaut 13 und Außenhaut 14 erstreckt. Zweckmäßig bildet
die Stützstruktur 15 eine Vielzahl von Waben oder Zellen, deren Zellwände senkrecht
zu den Ebenen der Innenhaut 13 und der Außenhaut 14 verlaufen und jeweils zwei benachbarte
Zellen voneinander trennen. Die Stützstruktur 15 kann somit auch als Zellstruktur
oder Wabenstruktur bezeichnet werden.
[0031] Alternativ kann die Sandwichstruktur der Leichtbauplatte 12 eine schersteife Stützstruktur
15 zwischen zwei Decklagen, also Innenhaut 13 und Außenhaut 14, aufweisen, die geschweißt,
geklebt oder verlötet sein kann. Beispielsweise kann die Stützstruktur 15 hierzu zwei
Stützbleche aufweisen, die jeweils an einer Vorderseite eine Vielzahl von, z.B. durch
Tiefziehen hergestellten, einseitig vorstehenden Erhebungen besitzen, die z.B. in
rechtwinklig zueinander angeordneten Zeilen und Spalten angeordnet sind. Die beiden
Stützbleche sind mit aufeinander zu orientierten Vorderseiten so aufeinander gelegt,
dass die Erhebungen des einen Stützblechs am anderen Stützblech in Zwischenräumen
zwischen benachbarten Erhebungen in der Normalrichtung der Stützbleche anliegen und
umgekehrt. Ferner sind die Erhebungen und Zwischenräume zweckmäßig so dimensioniert
bzw. aufeinander abgestimmt, dass die Erhebungen des einen Stützblechs quer zur Normalrichtung
der Stützbleche an dazu benachbarten Erhebungen des anderen Stützblechs anliegen.
Hierdurch kann eine extrem scherfeste Stützstruktur 15 geschaffen werden. Schließlich
können Innenhaut 13 und Außenhaut 14 auf den Rückseiten der Stützbleche aufliegen
und dadurch die zu den Erhebungen komplementären Vertiefungen verschließen.
[0032] Zweckmäßig kann die Leichtbauplatte 12 innen perforiert sein. Zum Beispiel kann die
jeweilige Innenhaut 13 der Sandwichstruktur perforiert sein. Hierdurch kann ein Druckausgleich
für den Innenraum der im Wesentlichen hohlen Sandwichstruktur ermöglicht werden. Ferner
ist es möglich, einen Temperaturgradienten über die Leichtbauplatte 12 zu verkleinern.
Außerdem kann durch die Perforation ein Entwässern der Sandwichstruktur bzw. ein Abdampfen
von Kondensat aus der Sandwichstruktur erreicht werden.
[0033] Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist die jeweilige Leichtbauplatte
12 in eine Öffnung 16 eingesetzt, die im zugehörigen ebenen Wandbereich 6 hierzu ausgebildet
ist. Besagte Öffnung 16 ist dabei von einem Öffnungsrand 17 des ebenen Wandbereichs
6 eingefasst, über den die Leichtbauplatte 12 am ebenen Wandbereich 6 befestigt ist.
Hierzu kann die Leichtbauplatte 12 entlang eines umlaufenden Außenrands 18 entsprechend
abgeflacht sein. Zur Ausbildung des Außenrands 18 kann bspw. die Sandwichstruktur
soweit komprimiert werden, bis sich Innenhaut 13 und Außenhaut 14 berühren. Der Außenrand
18 der jeweiligen Leichtbauplatte 12 kann auf geeignete Weise gasdicht mit dem Öffnungsrand
17 des ebenen Wandbereichs 6 verbunden sein, z. Bsp. durch Kleben, Löten oder Schweißen.
[0034] Die Innenböden 8 sind bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform zweckmäßig
am ebenen Wandbereich 6 befestigt, und zwar außerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte
12, so dass die jeweilige Leichtbauplatte 12 keine Tragfunktion übernimmt.
[0035] Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist der jeweilige ebene Wandbereich
6 im Wesentlichen vollständig durch eine Leichtbauplatte 12 gebildet. Dementsprechend
sind die beiden, sich im Schnitt gemäß Fig. 3 gegenüberliegenden ebenen Wandbereiche
6 jeweils vollständig durch eine solche Leichtbauplatte 12 gebildet. Ebenso sind die
beiden sich im Schnitt gemäß Fig. 4 gegenüberliegenden ebenen Wandbereiche 6 jeweils
vollständig durch eine solche Leitbauplatte 12 gebildet. Die Leichtbauplatten 12 besitzen
auch hier wieder die Sandwichstruktur mit Innenhaut 13, Außenhaut 14 und Stützstruktur
15.
[0036] Gemäß den Fig. 1 bis 4 kann das Gehäuse 2 zusätzlich zu den ebenen Wandbereichen
6 wenigstens einen nicht ebenen oder gekrümmten Wandbereich 19 aufweisen. Sofern diese
gekrümmten Wandbereiche 19 wie bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform eine
tragende Funktion besitzen, können die gekrümmten Wandbereiche 19 in herkömmlicher
Weise als massive Wand in herkömmlicher Wandstärke von mindestens 0,5 mm, vorzugsweise
von mindestens 0,7 mm und insbesondere von mindestens 1,0 mm gebildet sein. Im Unterschied
dazu zeigen die Fig. 3 und 4 eine Ausführungsform, bei welcher die gekrümmten Wandbereiche
19 von ihrer Tragfunktion weitgehend entkoppelt sind und jeweils durch eine gasdichte
Folie 20 gebildet sind. Eine derartige Folie 20 charakterisiert sich gegenüber einer
herkömmlichen Wand durch eine reduzierte Wandstärke. Vorzugsweise besitzt die Folie
20 eine Wandstärke von maximal 0,5 mm, vorzugsweise von maximal 0,3 mm und insbesondere
von maximal 0,1 mm.
[0037] Alternativ zu derartigen Folien 20 können auch gekrümmte Leichtbauplatten verwendet
werden, die dann ebenfalls eine Sandwichstruktur mit Innenhaut 13, Außenhaut 14 und
Stützstruktur 15 besitzen. Insbesondere lassen sich dann Schalenkörper realisieren,
bei denen gekrümmte Leichtbauplatten einstückig in ebene Leichtbauplatten 12 übergehen.
[0038] Um die Leichtbauplatten 12 und die Folien 20 von einer Tragfunktion zu entlasten,
kann gemäß den Fig. 3 und 4 der Schalldämpfer 1 mit einer Tragstruktur 21 ausgestattet
sein. Diese Tragstruktur 21 übernimmt die tragenden Funktionen innerhalb des Schalldämpfers
1. Hierzu sind insbesondere das Einlassrohr 3, das Auslassrohr 4 und der jeweilige
Halter 5 an dieser Tragstruktur 21 befestigt. Zweckmäßig können auch die Leichtbauplatten
12 an der Tragstruktur 21 befestigt sein. Im Beispiel der Fig. 3 und 4 sind außerdem
die Folien 20 an der Tragstruktur 21 befestigt. Insbesondere erstrecken sich die Folien
20 dadurch von der Tragstruktur 21 bis zu einer der Leichtbauplatten 12.
[0039] Die Tragstruktur 21 ist selbsttragend konfiguriert, während das Gehäuse 2, das durch
die Leichtbauplatten 12 und durch die Folien 20 gebildet ist, nicht selbsttragend
ausgestaltet ist. Auf diese Weise übernimmt das Gehäuse 2 die Dichtfunktion zum gasdichten
Umschließen des Schalldämpfervolumens 7, während die Tragstruktur 21 die Tragfunktion
übernimmt.
[0040] Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Innenböden 8 entfallen.
Einlassrohr 3 und Auslassrohr 4 sind unmittelbar an der Tragstruktur 21 fixiert. Ebenso
ist auch das zusätzliche Rohr 9 an der Tragstruktur 21 fixiert. Beispielsweise ist
die Tragstruktur 21 als Fachwerkstruktur konzipiert. Sie umfasst hierzu mehrere Knoten
22 und mehrere Träger 23 zum Verbinden der Knoten 22. Beispielsweise ist in den Fig.
3 und 4 jeweils links ein Knoten 22 in Verbindung mit einem Rohrstück 24 vorgesehen,
um das Einlassrohr 3 sicher abstützen zu können. In den Fig. 3 und 4 ist rechts ein
Knoten 22 in Verbindung mit einem weiteren Rohrstück 25 zu sehen, mit dessen Hilfe
das Auslassrohr 4 effektiv abgestützt ist. Im Bereich des weiteren Rohrs 9 ist ein
weiterer Knoten 22 in Verbindung mit einem Ring 26 vorgesehen, um das weitere Rohr
9 zuverlässig abzustützen. Ferner sind die Leichtbauplatten 12 über weitere Knoten
22 an der Tragstruktur 21 abgestützt. Auch die Halter 5 sind über derartige Knoten
22 an der Tragstruktur 21 fixiert.
[0041] Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Beispiel ist die Tragstruktur 21 als innenliegende
Tragstruktur 21 konzipiert, die im Wesentlichen von der gasdichten Hülle umschlossen
ist, die durch das nicht tragende Gehäuse 2 gebildet ist. Alternativ ist jedoch auch
eine Ausführungsform denkbar, bei welcher die Tragstruktur außenliegend konzipiert
ist, so dass eine gasdichte Hülle, die durch das nicht tragende Gehäuse 2 gebildet
ist, im Wesentlichen innerhalb der Tragstruktur 21 untergebracht ist.
[0042] Zweckmäßig ist das Gehäuse 2 in Schalenbauweise konfiguriert, so dass es zumindest
zwei Gehäuseschalen aufweist. Jede Gehäuseschale besitzt dann zumindest eine Leichtbauplatte
12 und optional einen gekrümmten Wandbereich 19, der durch eine Folie 20 oder durch
eine gekrümmte Leichtbauplatte gebildet sein kann. Durch die Schalenbauweise ist es
möglich, die Tragstruktur 21 weitgehend in das Innere des Gehäuses 2 zu verlegen.
1. Schalldämpfer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
- mit einem Gehäuse (2), das ein Schalldämpfervolumen (7) umschließt und wenigstens
einen ebenen Wandbereich (6) aufweist,
- mit mindestens einem Einlassrohr (3) und mindestens einem Auslassrohr (4),
- mit wenigstens einem Halter (5) zum Befestigen des Schalldämpfers (1) an einer Haltestruktur,
- wobei zumindest ein Wandabschnitt (11) eines solchen ebenen Wandbereichs (6) durch
eine ebene Leichtbauplatte (12) mit Sandwichstruktur gebildet ist.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sandwichstruktur eine Innenhaut (13), eine Außenhaut (14) und eine zwischen Innenhaut
(13) und Außenhaut (14) angeordnete Stützstruktur (15) aufweist, welche Innenhaut
(13) und Außenhaut (14) aneinander abstützt und/oder aneinander befestigt.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innenhaut (13) perforiert ist.
4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Leichtbauplatte (12) in eine Öffnung (16) eingesetzt ist, welche der
ebene Wandbereich (6) enthält und welche von einem Öffnungsrand (17) des ebenen Wandbereichs
(6) eingefasst ist.
5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige Halter (5) und/oder wenigstens ein Innenboden (8) am ebenen Wandbereich
(6) außerhalb der jeweiligen Leichtbauplatte (12) befestigt ist.
6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeweilige ebene Wandbereich (6) vollständig durch eine Leichtbauplatte (12) gebildet
ist.
7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (2) wenigstens einen nicht ebenen Wandbereich (19) aufweist, wobei zumindest
ein Wandabschnitt eines solchen nicht-ebenen Wandbereichs (19) durch eine gasdichte
Folie (20) gebildet ist.
8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Tragstruktur (21) vorgesehen ist, an welcher das Einlassrohr (3), das Auslassrohr
(4), der Halter (5) und die jeweilige Leichtbauplatte (12) befestigt sind.
9. Schalldämpfer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragstruktur (21) selbsttragend ausgestaltet ist, während das Gehäuse (2) nicht
selbsttragend ausgestaltet ist.
10. Schalldämpfer nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Gehäuse (2) zumindest ein Rohr (9) angeordnet ist, das an der Tragstruktur (21)
befestigt ist.
11. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Tragstruktur (21) mehrere Knoten (22) zum Befestigen des Einlassrohrs (3), des
Auslassrohrs (4), des Halters (5) und der Leichtbauplatte (12) und mehrere Träger
(23) zum Verbinden der Knoten (22) aufweist.
12. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Tragstruktur (21) im Wesentlichen innerhalb des als gasdichte, nicht tragende
Hülle ausgestalteten Gehäuses (2) angeordnet ist, oder
- dass die Tragstruktur (21) im Wesentlichen außerhalb des als gasdichte, nicht tragende
Hülle ausgestalteten Gehäuses (2) angeordnet ist.
13. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse (2) in Schalenbauweise ausgestaltet ist.