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Die Erfindung betrifft einen Abgasschalldämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Die
US 4 779 904 A offenbart eine Kupplung zur Verbindung des Abgasrohrs eines Fahrzeugs an eine Abgasführung. Als Dichtung zwischen den beiden Leitungsabschnitten ist eine Borstenanordnung vorgesehen.
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Die
US 4 209 177 A offenbart zur Verbindung von zwei Abschnitten einer Abgasleitung eine Dichtung, die aus Metallgewebe oder Metallgestrick bestehen kann.
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Zur Befestigung eines Abgasschalldämpfers am Zylinder eines Verbrennungsmotors ist es bekannt, eine oder mehrere Hülsen vorzusehen, die das gesamte Schalldämpfergehäuse durchragen und an deren dem Zylinder zugewandten Boden Befestigungselemente, beispielsweise Befestigungsschrauben angeordnet sind, mit denen der Abgasschalldämpfer am Zylinder des Verbrennungsmotors verschraubt werden kann. Die Hülsen ermöglichen die Verwendung kurzer Befestigungsschrauben.
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In den Hülsen kann sich im Betrieb des Verbrennungsmotors Schmutz ansammeln. Um dies zu vermeiden, sind Abdeckkappen aus Metall bekannt, mit denen die Hülsen auf die Außenseite des Schalldämpfers verschlossen werden. Diese Abdeckkappen werden üblicherweise in den Hülsen festgeklemmt. Aufgrund der hohen Temperaturen im Betrieb und aufgrund von Vibrationen und dgl. können sich die Abdeckkappen lösen. Zur Demontage des Abgasschalldämpfers müssen die Abdeckkappen entfernt werden, damit die Befestigungselemente zugänglich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem ein Verschmutzen der Hülsen des Abgasschalldämpfers auf einfache Weise vermieden ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Abgasschalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es wird vorgeschlagen, anstatt der bekannten Abdeckungen zum Verschluss der Hülsen einen Stopfen vorzusehen, der in der Zugangsöffnung angeordnet wird. Der Stopfen besteht dabei aus gepresstem Metalldraht. Der Metalldraht wird dabei in unregelmäßige Schlingen gelegt und in Stopfenform gepresst. Dadurch entsteht ein flexibles Element mit sehr großer Oberfläche.
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Vorteilhaft besitzt der Stopfen einen zylindrischen Abschnitt, der sich an der Innenwand der Hülse abstützt. Der Stopfen ist dabei insbesondere in die Hülse eingepresst. Der Stopfen ist damit aufgrund seiner Eigenelastizität in der Hülse gehalten. Die Metallschlaufen an der Außenseite des zylindrischen Abschnitts des Stopfens berühren die Innenwand der Hülse. Diese Berührstellen bilden direkt nach der Montage einen Punkt- oder Linienkontakt. Im Betrieb führen Vibrationen und die hohen Temperaturen des Schalldämpfers in diesem Bereich zu kleinsten Relativbewegungen zwischen den Metallschlaufen und der Innenwand der Hülse an jeder Berührstelle. Diese Relativbewegungen verursachen an den Berührstellen mikroskopisch kleinen Verschleiß und Kontaktkorrosion. Aufgrund der Vielzahl der Verschleißmarken und Korrosionspartikel wird ein fester Form- und Reibschluss zwischen dem Stopfen und der Hülse erreicht.
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Dadurch ist der Stopfen in allen Betriebszuständen sicher in der Hülse gehalten. Direkt nach dem Einpressen des Stopfens in die Hülse ist der Stopfen weniger fest gehalten als nach einer gewissen Betriebszeit aufgrund der Verschleißmarken und Korrosionspartikel. Zusätzliche Befestigungsmittel für den Stopfen können entfallen.
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Vorteilhaft besitzt der Stopfen an seinem in die Hülse ragenden Ende einen konischen Abschnitt, an dem sich der Stopfen verjüngt. Dadurch wird das Einschieben des Stopfens in die Hülse bei der Montage erleichtert. Durch den konischen Abschnitt wird der zylindrische Abschnitt des Stopfens verkürzt, so dass sich insgesamt eine erhöhte Elastizität ergibt. Zweckmäßig weist der Stopfen an seinem der Befestigungsöffnung abgewandten Ende eine Fase auf. Auch die Fase am an der Außenseite des Abgasschalldämpfers angeordneten Ende des Stopfens erhöht die Elastizität des Stopfens. Durch die Fase können ferner überstehende Kanten des Stopfens, die sich bei nicht vollständigem Einschieben des Stopfens in die Hülse ergeben, vermieden werden.
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Vorteilhaft besitzt der Stopfen eine Durchgangsöffnung. Aufgrund der Durchgangsöffnung verschließt der Stopfen die Zugangsöffnung nur teilweise. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Abgasschalldämpfer ein in der Hülse angeordnetes Befestigungselement besitzt, das die Befestigungsöffnung durchragt und das durch die Durchgangsöffnung zugänglich ist. Dadurch muss der Stopfen zum Lösen oder Fixieren des Befestigungselements, beispielsweise für Wartungszwecke, nicht demontiert werden. Der Stopfen kann in der Zugangsöffnung verbleiben. Die zum Lösen oder Fixieren des Befestigungselements verwendeten Werkzeuge wie beispielsweise Schraubendreher oder dgl. besitzen üblicherweise einen deutlich kleineren Außendurchmesser als der Kopf des Befestigungselements und der Innendurchmesser der Hülse. Dadurch ist eine Durchgangsöffnung im Stopfen, die deutlich kleiner als der Kopf des Befestigungselements ist, ausreichend, um nach der Montage des Befestigungselements in der Hülse ein Lösen oder Fixieren des Befestigungselements zu ermöglichen. Aufgrund des deutlich verringerten Durchmessers der Durchgangsöffnung kann ein Verschmutzen der Hülse weitgehend vermieden werden.
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Vorteilhaft besitzt der Stopfen einen federnden Abschnitt, der die Durchgangsöffnung mindestens teilweise verschließt. Der federnde Abschnitt kann von einem Werkzeug zum Lösen oder Fixieren des Befestigungselements weggedrückt werden, so dass das Befestigungselement zugänglich ist. Nach dem Lösen oder Fixieren des Befestigungselements wird das Werkzeug aus der Hülse und dem Stopfen herausgeführt, so dass der federnde Abschnitt zurückfedern und die Durchgangsöffnung wieder mindestens teilweise verschießen kann. Dadurch kann auf einfache Weise die Zugangsöffnung im Betrieb verschlossen und so ein Verschmutzen der Hülse vermieden werden, und gleichzeitig ist das Befestigungselement für ein Werkzeug zugänglich. Der federnde Abschnitt ist dabei vorteilhaft an dem in die Hülse ragenden Ende des Stopfens angeordnet. Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn der federnde Abschnitt durch einzelne Drahtschlaufen gebildet ist. Der federnde Abschnitt kann damit durch eine spezielle Anordnung des Metalldrahts im Bereich des federnden Abschnitts gebildet werden. Die Drahtschlaufen sind dabei vorteilhaft im federnden Abschnitt in einer Richtung ausgerichtet und in Umfangsrichtung nicht miteinander verbunden. Aufgrund der Eigenelastizität des Drahts wird ein federndes Aufweiten ermöglicht.
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Es kann auch vorteilhaft sein, dass die Durchgangsöffnung mit einem Verschlussstopfen verschlossen ist. Zum Lösen oder Fixieren der Befestigungselemente kann der Verschlussstopfen entnommen werden, so dass das Befestigungselement durch die Durchgangsöffnung zugänglich ist. Aufgrund der geringeren Temperatur im Inneren des Stopfens verbäckt der Verschlussstopfen nicht mit dem Stopfen, so dass die Zugänglichkeit der Durchgangsöffnung gewährleistet ist. Der Verschlussstopfen ist vorteilhaft an dem der Befestigungsöffnung abgewandt liegenden Ende des Stopfens angeordnet. Vorteilhaft besitzt der Verschlussstopfen einen zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung ragt. Dadurch kann auf einfache Weise eine Fixierung des Verschlussstopfens in dem Stopfen erreicht werden. Zweckmäßig besitzt der Verschlussstopfen einen Rand, dessen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Verschlussstopfen nicht vollständig in den Stopfen eingeschoben werden kann, was eine Demontage des Verschlussstopfens erschweren würde. Der Rand des Verschlussstopfens steht über den Stopfen hervor, so dass der Verschlusstopfen an dem Rand aus dem Stopfen gezogen werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 einen Schnitt durch einen Abgasschalldämpfer,
- 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Hülse des Abgasschalldämpfers aus 1 im Bereich der Zugangsöffnung,
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Stopfens,
- 4 eine Seitenansicht eines Stopfens,
- 5 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Stopfens,
- 6 eine Seitenansicht des Stopfens aus 5,
- 7 eine Schnittdarstellung des Stopfens aus 5,
- 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Hülse im Bereich der Zugangsöffnung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Stopfens,
- 9 den Stopfen aus 8 in perspektivischer Darstellung,
- 10 den Stopfen aus 8 in Seitenansicht,
- 11 den Stopfen aus 8 in Schnittdarstellung,
- 12 und 13 vergrößerte Schnittdarstellungen der Hülsen im Bereich der Zugangsöffnung mit weiteren Ausführungsbeispielen von Stopfen,
- 14 eine perspektivische Darstellung des Stopfens aus 12,
- 15 eine Schnittdarstellung des Stopfens aus 12,
- 16 eine Seitenansicht des Stopfens aus 13,
- 17 und 18 Schnittdarstellungen von Hülsen im Bereich der Zugangsöffnung mit daran angeordneten Stopfen und Verschlussstopfen,
- 19 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Stopfens.
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Der in 1 gezeigte Abgasschalldämpfer 1 kann beispielsweise ein Abgasschalldämpfer in einem handgeführten Arbeitsgerät wie einer Motorsäge, einem Trennschleifer, einem Freischneider oder dgl. sein. Der Abgasschalldämpfer 1 besitzt ein Gehäuse 2, in das ein Einlass 3 führt. Der Einlass 3 wird mit dem Auslass aus einem Verbrennungsmotor, beispielsweise einem Zweitaktmotor oder einem gemischgeschmierten Viertaktmotor verbunden. Benachbart zum Einlass 3 ist im Inneren des Gehäuses 2 eine Abgasbrause 4 angeordnet, die zu einer guten Schalldämpfung führt. Das Gehäuse 2 ist aus einer ersten Halbschale 5 und einer zweiten Halbschale 6 aufgebaut, die an einem Rand 7 gasdicht miteinander verbunden sind. Die erste Halbschale 5 besitzt den Einlass 3 und wird vorteilhaft einem Verbrennungsmotor zugewandt angeordnet. Aus dem Gehäuse 2 führt ein nicht gezeigter Auslass, der von einer Auslasshutze 8 abgedeckt ist. Im Inneren der ersten Halbschale 5 ist ein Versteifungsblech 9 angeordnet, das an der einem Verbrennungsmotor zugewandten Seite angeordnet ist und das eine Öffnung für den Einlass 3 ins Gehäuse 2 besitzt.
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Zur Fixierung des Abgasschalldämpfers 1 am Auslass eines Verbrennungsmotors sind Befestigungsschrauben 12 vorgesehen, von denen in 1 eine gezeigt ist. Die Befestigungsschrauben 12 sind benachbart zum Einlass 3 angeordnet und durchragen Befestigungsöffnungen 10 des Abgasschalldämpfers 1. Die Befestigungsöffnungen 10 sind dabei als Durchgangsöffnung durch die erste Halbschale 5, das Versteifungsblech 9 sowie den Boden 13 von Hülsen 11 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Hülsen 11 vorgesehen, die das Gehäuse 2 des Abgasschalldämpfers 1 durchragen und sich von der dem Einlass 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 bis benachbart zum Versteifungsblech 9 erstrecken. Die Hülsen 11 sind zum Innenraum des Gehäuses 2 geschlossen ausgebildet. Auf dem Boden 13 der Hülsen 11 kann der Kopf der Befestigungsschrauben 12 aufliegen und so den Abgasschalldämpfer 1 an einem Zylinder eines Verbrennungsmotors fixieren.
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Zur Montage von Befestigungsschrauben 12 in den Hülsen 11 besitzen die Hülsen 11 an der dem Boden 13 gegenüberliegenden Seite jeweils eine Zugangsöffnung 14, die das Innere der Hülsen 11 mit der Umgebung verbindet. Durch die Zugangsöffnungen 14 können die Befestigungsschrauben 12 in den Befestigungsöffnungen 10 angeordnet werden. Über die Zugangsöffnungen 14 kann ein Werkzeug zu den Befestigungsschrauben 12 eingeführt werden, mit dem die Befestigungsschrauben 12 fixiert oder gelöst werden können.
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Um eine Verschmutzung des Inneren der Hülsen 11 zu vermeiden, ist im Bereich der Zugangsöffnung 14 ein Stopfen 15 in den Hülsen 11 angeordnet. Dies ist in 1 für eine der beiden Hülsen 11 exemplarisch gezeigt. Der Stopfen 15 besteht aus einem Metalldraht, der in unregelmäßige Schlingen gelegt und in die in 1 gezeigte Stopfenform gepresst ist. Der Stopfen ist dadurch luftdurchlässig, so dass die Hülse 11 nicht dichtend zur Umgebung abgeschlossen ist. Der Metalldraht besitzt eine hohe Wärmebeständigkeit. Aufgrund des lokalen Kontakts des Stopfens mit der Hülse 11 an einzelnen Metalldrahtschlingen wird der Stopfen 15 in der Hülse 11 bei den im Betrieb auftretenden hohen Temperaturen und aufgrund des durch Vibrationen erzeugten Verschleißes durch Verschleißmarken und Korrosionspartikel fixiert, so dass der Stopfen 15 fest in der Hülse 11 gehalten ist. Vorteilhaft ist der Stopfen 15 in die Hülse 11 eingepresst und zunächst durch seine Eigenelastizität in der Hülse 11 gehalten.
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Um einen sicheren Sitz des Stopfens 15 in der Hülse 11 zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der in 4 gezeigte Außendurchmesser a des Stopfens 15 mindestens dem in 1 gezeigten Innendurchmesser b der Hülse 11 entspricht. Vorteilhaft ist der Außendurchmesser a etwas großer als der Innendurchmesser b, so dass der Stopfen 15 in der Hülse 11 verspannt ist.
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Wie die 3 und 4 zeigen, besitzt der Stopfen 15 einen zylindrischen Abschnitt 18, an den sich ein konischer Abschnitt 19 anschließt. Der konische Abschnitt 19 ragt in die Hülse 11 in Richtung auf den Boden 13. Am konischen Abschnitt 19 verjüngt sich der Außendurchmesser a auf einen geringeren Durchmesser. Der konische Abschnitt 19 ist an seinem ins Innere der Hülse 11 ragenden Ende flach ausgebildet.
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Wie 2 zeigt, besitzt die Hülse 11 im Bereich der Zugangsöffnung 14 eine nach außen ragende Falte 16, an der die zweite Halbschale 6 anliegt. Außerhalb der zweiten Halbschale 6 ist die Hülse 11 zu einem Rand 17 nach außen umgebogen, so dass die zweite Halbschale 6 zwischen der Falte 16 und dem Rand 17 gehalten ist. Dabei ist eine gasdichte Verbindung zwischen der Hülse 11 und der zweiten Halbschale 6 vorgesehen. Im Bereich der Falte 16 ist eine Vertiefung 20 in der Hülse 11 gebildet, in die der Stopfen 15 teilweise gepresst wird. Dadurch wird eine formschlüssige Fixierung des Stopfens 15 in der Hülse 11 erreicht. Um die Befestigungsschraube 12 zu lösen, muss der Stopfen 15 aus der Hülse 11 entfernt oder eine entsprechende Öffnung in den Stopfen 15 eingebracht werden.
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Die 5 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Stopfens 25, dessen Aufbau im Wesentlichen dem des Stopfens 15 entspricht. Zusätzlich zu dem zylindrischen Abschnitt 18 und dem konischen Abschnitt 19 besitzt der Stopfen 25 an der dem konischen Abschnitt 19 abgewandten, auf die Außenseite des Abgasschalldämpfers 1 ragenden Seite eine Fase 26.
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Die 8 bis 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Stopfens 35. Der Stopfen 35 besitzt ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt 18, an dem sich ein konischer Abschnitt 19 anschließt. Zusätzlich kann auch die in den 5 bis 7 gezeigte Fase 26 vorgesehen sein. Wie die 8 bis 11 zeigen, besitzt der Stopfen 35 eine Durchgangsöffnung 36, deren Innendurchmesser c kleiner als der Innendurchmesser b der Hülse 11 und der Außendurchmesser a des zylindrischen Abschnitts 18 ist. Der Innendurchmesser c entspricht vorteilhaft dem Außendurchmesser eines Werkzeugs, das zum Befestigen oder Lösen der Befestigungsschraube 12 benötigt wird. Durch die Durchgangsöffnung 36 ist die Befestigungsschraube 12 für ein Werkzeug zugänglich, so dass der Stopfen 35 in der Zugangsöffnung 14 verbleiben kann, wenn der Abgasschalldämpfer 1 beispielsweise von einem Zylinder gelöst oder an diesem festgelegt werden soll. Der Innendurchmesser c ist dabei vorteilhaft kleiner als der Kopf einer Befestigungsschraube 12, so dass die Befestigungsschraube 12 verliersicher in der Hülse 11 gehalten ist.
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12 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stopfens 40, der eine Durchgangsöffnung 41 besitzt. Die Durchgangsöffnung 41 besitzt einen Innendurchmesser c. Der Stopfen 40 unterscheidet sich von dem Stopfen 35 durch einen verkürzten zylindrischen Abschnitt 18. Wie die 14 und 15 zeigen, schließt an dem zylindrischen Abschnitt 18 ein federnder Abschnitt 42 an, an dem sich der Stopfen 40 im Ausführungsbeispiel bis zu einer Spitze verjüngt. Der federnde Abschnitt 42 ist so ausgebildet, dass ein Aufweiten in Richtung der Pfeile 50 möglich ist, wenn beispielsweise ein Werkzeug durch die Durchgangsöffnung 41 geschoben wird. In der in 15 gezeigten Stellung verschließt der federnde Abschnitt 42 die Durchgangsöffnung 41 weitgehend. Dadurch ist die Hülse 11 im Betrieb verschlossen, so dass die Hülse 11 nicht verschmutzen kann. Zu Wartungszwecken kann ein Werkzeug durch die Durchgangsöffnung 41 geschoben werden, das den federnden Abschnitt 42 aufweitet und so einen Zugang zum Inneren der Hülse 11 und zu einer Befestigungsschraube 12 ermöglicht. Nach dem Entfernen des Werkzeugs bewegen sich die federnden Abschnitte 42 wieder aufeinander zu, so dass die Durchgangsöffnung 41 durch die federnden Abschnitte 42 im Wesentlichen verschlossen ist.
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13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stopfens 45, der ebenfalls einen verkürzten zylindrischen Abschnitt 18 besitzt. Der Stopfen 45 besitzt jedoch keine Durchgangsöffnung. Wie 16 zeigt, besitzt der Stopfen 45 einen konischen Abschnitt 46, an dem sich der Stopfen 45 bis zu einer Spitze verjüngt.
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Wie 17 zeigt, kann im Stopfen 40 zusätzlich ein Verschlussstopfen 43 angeordnet sein, der von der Außenseite in die Durchgangsöffnung 41 ragt. Der Verschlussstopfen 43 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 38, der in der Durchgangsöffnung 41 angeordnet ist, sowie einen Rand 37. Der Rand 37 besitzt einen Außendurchmesser e, der deutlich größer als der Innendurchmesser c der Durchgangsöffnung 41 ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der Rand 37 an der Stirnseite des Stopfens 40 anliegt. Am Rand 37 kann der Verschlussstopfen 43 leicht aus der Durchgangsöffnung 41 entfernt werden, wenn ein Zugang zur Befestigungsschraube 12 benötigt wird.
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Wie 17 zeigt, besitzt der zylindrische Abschnitt 38 einen Außendurchmesser d, der etwa dem Innendurchmesser c der Durchgangsöffnung 41 entspricht. Vorteilhaft ist der Außendurchmesser d bei nicht in der Durchgangsöffnung 41 montiertem Verschlussstopfen 43 geringfügig größer als der Innendurchmesser c, so dass der Verschlussstopfen 43 in die Durchgangsöffnung 41 eingepresst wird. An der Außenseite des konischen Abschnitts 38 ist ein Profil 39 vorgesehen, das zu einer besseren Fixierung des Verschlussstopfens 43 in der Durchgangsöffnung 41 führt. Der Verschlussstopfen 43 kann ebenfalls aus einem gepressten Metalldraht bestehen, es können jedoch auch andere Materialien für den Verschlussstopfen 43 vorteilhaft sein. Beispielsweise kann der Verschlussstopfen 43 aus Vollmaterial, beispielsweise aus Metall bestehen.
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In 18 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verschlussstopfens 44 gezeigt, der in der Durchgangsöffnung 41 angeordnet werden kann. Der Verschlussstopfen 44 besitzt einen Rand 47, der ebenfalls einen Außendurchmesser e aufweist, der deutlich größer als der Innendurchmesser c der Durchgangsöffnung 41 ist. Der Rand 47 des Verschlussstopfens 44 ist leicht gewölbt ausgebildet, so dass der Rand 47 an der Stirnseite des Stopfens 40 anliegt. Der Verschlussstopfen 44 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 48, der in die Durchgangsöffnung 41 ragt und der ein Profil 49 besitzt, das deutlich größer als das Profil 39 des Verschlussstopfens 43 ausgebildet ist. Der zylindrische Abschnitt 48 besitzt ebenfalls einen Außendurchmesser d, der vorteilhaft in nicht montiertem Zustand des Verschlussstopfens 44 geringfügig größer als der Innendurchmesser c der Durchgangsöffnung 41 ist. Verschlussstopfen 43, 44 können sowohl für Stopfen 40 mit einem federnden Abschnitt 42 als auch für Stopfen 35, bei denen die Durchgangsöffnung 36 offen ausgebildet ist, vorteilhaft sein.
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19 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Stopfens 55, der einen zylindrischen Abschnitt 58 und einen konischen Abschnitt 59 besitzt. An den konischen Abschnitt 59 schließt sich ein federnder Abschnitt 62 an, der durch einzelne Drahtschlaufen 60 gebildet ist. Die Drahtschlaufen 60 sind radial nach innen in Richtung auf die Durchgangsöffnung 41 vorgespannt. Die Drahtschlaufen 60 sind mit ihren Enden jeweils an dem konischen Abschnitt 59 angebunden, so dass die Drahtschlaufen 60 in Umfangsrichtung nicht direkt miteinander verbunden sind. Dadurch ist ein Aufweiten des federnden Abschnitts 62 auf einfache Weise ermöglicht. Der federnde Abschnitt 42 des Stopfens 40 kann entsprechend ausgebildet sein.