DE29503550U1

DE29503550U1 - Abgasanlage

Info

Publication number: DE29503550U1
Application number: DE29503550U
Authority: DE
Original assignee: Zeuna Starker GmbH and Co KG
Current assignee: Arvin Industries Deutschland GmbH
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2005-03-03

Description

Abgasanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasanlage für Verbrennungsmotoren, umfassend eine Abgasreinigungsvorrichtung, einen dieser in Strömungsrichtung des Abgases nachgeschalteten Schalldämpfer und ein mit dem Schalldämpfer eintrittsseitig verbundenes Schalldämpferrohr, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung ein Gehäuse mit einem Austrittstrichter aufweist.

Bei bekannten derartigen Abgasanlagen ist der Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung ein- und doppelwandig aufgebaut. Die Trägerschale und ggf. die Isolationsschale sind dabei durch Tiefziehen einstückig hergestellt. Der Austrittstrichter weist im Bereich seiner weiten Öffnung einen radial nach außen gerichteten Flansch auf, welcher der Verbindung des Austrittstrichters mit einem zylindrischen Mantel des Gehäuses der Abgasreinigungsvorrichtung dient. Im Bereich seiner engen Öffnung weist der Austrittstrichter einen zylindrischen Abschnitt auf. Dieser zylindrische Abschnitt dient der Aufnahme des Endes eines mit dem Schalldämpferrohr zu verbindenden Zwischenrohres. Austrittstrichter und Zwischenrohr sind dabei miteinander verschweißt. Das gegenüberliegende Ende des Zwischenrohres besitzt zu seiner Verbindung mit dem Schalldämpferrohr eine Aufweitung, an welcher ein Flanschring anliegt, welcher mit einem entsprechenden Flanschring verspannt wird, der eine Aufweitung des zugeordneten Endes des Schalldämpferrohrs hintergreift.

Bei dieser bekannten Abgasanlage wird der zu ihrer Herstellung erforderliche Aufwand als nachteilig angesehen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, eine gattungsgemäße Abgasanlage zu schaffen,

welche sich mit einem geringeren Herstellaufwand fertigen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Austrittstrichter im Bereich seiner engen Öffnung mindestens eine Querschnittsveränderung aufweist, in welche eine am zugeordneten Ende des Schalldämpferrohrs angreifende Spanneinrichtung eingreift. Erfindungsgemäß wird somit das Schalldämpferrohr unmittelbar an den Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung angeschlossen. Das beim Stand der Technik vorgesehene Zwischenrohr entfällt somit bei der Erfindung vollständig. Mit ihm entfällt auch der Aufwand für die Verbindung des Zwischenrohres mit dem Austrittstrichter mittels einer Schweißnaht. Durch den Wegfall des Zwischenrohres und des mit seiner Handhabung verbundenen Aufwandes ergibt sich eine bedeutende Kosteneinsparung der erfindungsgemäßen Abgasanlage gegenüber einer solchen nach dem Stand der Technik.

Für den gemäß der Erfindung vorgesehenen unmittelbaren Anschluß des Schalldämpferrohrs an den Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung bieten sich gemäß bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung insbesondere zwei Möglichkeiten an. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Querschnittsveränderung des Austrittstrichters im Bereich seiner engen Öffnung in einer Aufweitung. Insbesondere kann es sich dabei um eine endseitig vorgesehene tulpenartige Aufweitung handeln. Zweckmäßigerweise steht dieser ein entsprechend aufgeweitetes Ende des Schalldämpferrohrs gegenüber. Bevorzugt greift dabei ein hülsenförmiger Einsatz in die einander gegenüberstehenden Enden des Austrittstrichters einerseits und des Schalldämpferrohrs andererseits ein und justiert diese beiden Teile

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zueinander. Insbesondere in dem Fall, daß der Austrittstrichter und das Schalldämpferrohr jeweils endseitig eine tulpenartige Aufweitung besitzen, kann dabei der hülsenartige Einsatz einen umlaufenden, radial nach außen vorspringenden Dichtbund aufweisen, an welchem die jeweiligen Aufweitungen des Austrittstrichters der Abgasreinigungsvorrichtung einerseits und des Schalldämpferrohrs andererseits anliegen.

Als Spanneinrichtung, mittels derer Schalldämpferrohr und Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung gegeneinander verspannt werden, kommt dabei insbesondere eine Profilschelle in Betracht. Alternativ hierzu können zwei Flanschringe vorgesehen sein, welche miteinander verschraubt werden.

Bei der zweiten bevorzugten Möglichkeit, das Schalldämpferrohr an dem Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung anzuschließen, besteht die Querschnittsveränderung des Austrittstrichters im Bereich seiner engen Öffnung in einer in Umfangsrichtung verlaufenden, radial vorspringenden Sicke. Zwischen der Sicke und der engen Öffnung des Austrittstrichters ist dabei zweckmäßigerweise ein zylindrischer ringförmiger Endabschnitt vorgesehen, welcher in das Schalldämpferrohr eingreift und in diesem geführt ist.

Die Sicke kann dabei sowohl radial nach außen als auch radial nach innen vorspringen. Bei einer radial nach innen vorspringenden Sicke ist zweckmäßigerweise ein die Sicke außen umgebender Dichtring vorgesehen, der auf geeignete Weise gequetscht und so in die Sicke hineinverformt wird. Der entsprechende Dichtring ist

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dabei, indem er in die Sicke eingreift und axiale Kräfte überträgt, Teil der Spanneinrichtung, die im übrigen wiederum eine Profilschelle umfassen kann.

Die vorliegende Erfindung läßt sich auch bei mehrflutig ausgeführten Abgasanlagen verwirklichen. Ist in diesem Sinne eine weitere Abgasreinigungsvorrichtung vorgesehen und das Schalldämpferrohr als Rohrzusammenführung ausgebildet, so weist der Austrittstrichter der weiteren Abgasreinigungsvorrichtung im Bereich seiner engen Öffnung zweckmäßigerweise einen zylindrischen Endabschnitt auf, welcher in einem zylindrischen Endabschnitt des zugeordneten .Stranges des Schalldämpferrohrs geführt ist. Hierdurch lassen sich Fertigungstoleranzen zwischen den beiden Strängen der Abgasanlage ausgleichen. Bei einem derartigen Anschluß des Schalldämpferrohrs an die weitere Abgasreinigungsvorrichtung weist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung der der weiteren Abgasreinigungsvorrichtung zugeordnete Strang des Schalldämpferrohrs endseitig eine tulpenartige Aufweitung auf, an welcher ein auf dem zylindrischen Endabschnitt des Austrittstrichters der Abgasreinigungsvorrichtung geführter Dichtring anliegt und welche eine den Dichtring umschließende Profilschelle hintergreift. · Auch bei der zweiten Abgasreinigungsvorrichtung einer mehrflutigen Anlage ergibt sich auf diese Weise eine entsprechende Kosteneinsparung, die aus dem Portfall eines separaten Zwischenrohres zwischen dem Austrittstrichter und dem Schalldämpferrohr resultiert.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen Axial-Halbschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform des Anschlusses des Schalldämpferrohrs an den Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung,

Fig. 2 einen Axial-Halbschnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Anschlusses des Schalldämpferrohrs an den Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung und

Fig. 3 im Axial-Halbschnitt eine bevorzugte Ausführungsform des Anschlusses des Schalldämpferrohrs an den Austrittstrichter einer weiteren Abgasreinigungsvorrichtung bei einer mehrflutigen Abgasanlage.

Die in Richtung des Pfeils A durchströmte Abgasanlage umfaßt eine Abgasreinigungsvorrichtung 1, ein Schalldämpferrohr 2 sowie einen nicht dargestellten, stromabwärts angeordneten Schalldämpfer. Die Abgasreinigungsvorrichtung 1 umfaßt dabei einen monolithischen Katalysatorkörper 3, welcher über eine Zwischenlage 4 in einer Zylinderschale 5 gelagert ist. Das Gehäuse der Abgasreinigungsvorrichtung 1 umfaßt dabei neben der Zylinderschale zumindest den Austrittstrichter 6. Dieser ist wiederum doppelwandig aufgebaut; er umfaßt eine äußere Trägerschale 7 und eine innere Isolationsschale 8, wobei der Hohlraum zwischen der Trägerschale und der Isolationsschale mit einem Füllmittel 9 gefüllt ist. Die Trägerschale 7 sowie die Isolationsschale 8 weisen im Bereich ihrer dem Katalysatorkörper 3 zugewandten weiten Öffnung einen radial nach außen gerichteten Flansch 10 auf, an welchem sie mittels einer Schweißnaht 11 mit dem Zylindermantel 5 fest verbunden sind. Die Trägerschale 7 wie auch die Isolationsschale 8 des Austrittstrichters 6 sind dabei jeweils einstückig durch Tiefziehen hergestellt.

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Gemäß Fig. 1 weist der Austrittstrichter 6 im Bereich seiner dem Katalysatorkörper 3 abgewandten engen Öffnung eine tulpenartige Aufweitung 12 auf. An dieser Aufweitung wie auch an dem benachbarten zylindrischen Abschnitt liegen dabei Trägerschale 7 und Isolationsschale 8 des Austrittstrichters 6 aneinander an.

Der Aufweitung 12 des Austrittstrichters 6 steht eine entsprechend ausgebildete endseitige Aufweitung 13 des Schalldämpferrohrs 2 gegenüber. Zwischen den beiden einander gegenüberstehenden tulpenartigen Aufweitungen liegt dabei ein an den hülsenförmigen Einsatz 14 radial nach außen vorspringend angeformter Dichtbund 15.

Eine Profilschelle 16 übergreift die beiden einander gegenüberstehenden tulpenartigen Aufweitungen 12 und und verspannt auf diese Weise das Schalldämpferrohr 2 und den Austrittstrichter 6 der Abgasreinigungsvorrichtung 1 gegeneinander.

Mit strichpunktierten Linien ist angedeutet, daß die Spanneinrichtung zur Verbindung des Schalldämpferrohrs mit dem Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung auch zwei Flanschringe umfassen kann.

Bei der in Fig. 2 dargestellten weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasanlage ist ein benachbart der engen Öffnung des Austrittstrichters 6 angeordneter zylindrischer Abschnitt 17 in einem zylindrischen Endabschnitt 18 des Schalldämpferrohrs 2 geführt. Benachbart dem zylindrischen Endabschnitt 17 ist im Bereich der engen Öffnung des Austrittstrichters 6 eine in Umfangsrichtung verlaufende, nach innen vorspringende Sicke 19 vorgesehen. Ein Dichtring 20

wird durch eine Profilschelle 16 unter entsprechender Verformung in die Sicke 19 hineingepreßt; die Profilschelle 16 bewirkt desweiteren eine feste Anlage des Dichtringes 20 an der tulpenartigen Aufweitung 13 des Schalldämpferrohrs 2.

Fig. 3 zeigt den bei einer mehrflutigen Abgasanlage vorgesehenen Anschluß des entsprechenden Stranges eines als Rohrzusammenführung ausgebildeten Schalldämpferrohrs 2' an die zweite Abgasreinigungsvorrichtung 1'. Gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Anschluß des Schalldämpferrohrs an den Austrittstrichter der Abgasreinigungsvorrichtung besteht im wesentlichen allein der Unterschied, daß eine Sicke im Bereich der engen Öffnung des Austrittstrichters 6' nicht vorgesehen ist. Der Dichtring 20' liegt vielmehr auf einem im Bereich der engen Öffnung des Austrittstrichters 6' vorgesehenen zylindrischen Abschnitt 17' auf. Auf diese Weise kann die Stellung, in welcher das Schalldämpferrohr 2' und der Austrittstrichter 6' durch Anlegen der Profilschelle 16' und entsprechendes Quetschen des Dichtringes 20' gegeneinander fixiert werden, innerhalb gewisser Grenzen gewählt werden. Dies ermöglicht einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Wichtig ist jedoch auch hier wieder, daß der zylindrische Abschnitt 17' des Austrittstrichters 6' in einem zylindrischen Abschnitt 18' des Schalldämpferrohrs 2' geführt ist.

Claims

Schutzansprüche

1. Abgasanlage für Verbrennungsmotoren, umfassend eine Abgasreinigungsvorrichtung (1), einen dieser in Strömungsrichtung (A) des Abgases nachgeschalteten Schalldämpfer und ein mit dem Schalldämpfer eintrittsseitig verbundenes Schalldämpferrohr (2), wobei die Abgasreinigungsvorrichtung (1) ein Gehäuse mit einem Austrittstrichter (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß der Austrittstrichter (6) im Bereich seiner engen Öffnung mindestens eine Querschnittsveränderung (12; 19) aufweist, in welche eine am zugeordneten Ende des Schalldämpferrohrs (2) angreifende Spanneinrichtung (16; 20) eingreift.

2. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Querschnittsveränderung des Austrittstrichters (6) im Bereich seiner engen Öffnung in einer Aufweitung (12) besteht, welcher ein entsprechend aufgeweitetes Ende (13) des Schalldämpferrohrs (2) gegenübersteht.

3. Abgasanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Spanneinrichtung aus einer Profilschelle (16) besteht, welche an den beiden einander gegenüberstehenden Aufweitungen (12;

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13) des Austrittstrichters (6) und des Schalldämpferrohrs (2) angreift.

4. Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsänderung des Austrxttstrichters (6) im Bereich seiner engen Öffnung in einer in Umfangsrichtung verlaufenden Sicke (19) besteht.

5. Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (19) nach innen vorspringt, wobei die Spanneinrichtung einen in die Sicke hinein gequetschten Dichtring (20) umfaßt.

6. Abgasanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung aus einer Profilschelle (16) besteht, welche an einer Aufweitung (13) des Schalldämpferrohrs (2) einerseits und dem Dichtring (20) andererseits angreift.

7. Abgasanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittstrichter (6) zwischen der Sicke (19) und der engen Öffnung einen zylindrischen Abschnitt (17) aufweist, welcher in einen zylindrischen Endabschnitt (18) des Schalldämpferrohrs (2) eingreift und in diesem geführt ist.

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8- Abgasanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß eine weitere Abgasreinigungsvorrichtung (1') vorgesehen und daß das Schalldämpferrohr (2') als Rohrzusammenführung ausgebildet ist, wobei der Austrittstrichter (6') der weiteren Abgasreinigungsvorrichtung (1') im Bereich seiner engen Öffnung einen zylindrischen Endabschnitt (17') aufweist, welcher in einem zylindrischen Endabschnitt (18') des zugeordneten Stranges des Schalldämpferrohrs (2') geführt ist.

9. Abgasanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der der weiteren Abgasreinigungsvorrichtung (1') zugeordnete Strang des Schalldämpferrohrs (2') endseitig eine tulpenartige Aufweitung (13') aufweist, an welcher ein auf dem zylindrischen Endabschnitt (17') des Austrittstrichters (6') geführter Dichtring (20') anliegt und welche eine den Dichtring (20') umschließende Profilschelle (16') hintergreift.