DE3826707A1 - Verfahren zum herstellen eines abgas-schalldaempfers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Abgas-Schalldämpfers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Für die Schalldämpfung von Auspuffanlangen von Kraft­ fahrzeugen wird das Abgasrohr auf einem Abschnitt seiner Länge mit umfangsseitigen Perforationen versehen, durch welche hindurch Schwingungsenergie der Abgase in den das Abgasrohr umgebenden Raum austreten kann. Dieser Raum ist über die Länge der Perforation mit einem geschlos­ senen Schalldämpfergehäuse umgeben, in dem eine Füllung aus Mineralwolle angeordnet ist, deren Schalldämpf­ wirkung die aus dem Abgasrohr austretende Schwingungs­ energie vernichtet.

Ein auf der Hand liegendes Verfahren zum Einbringen der Füllung aus Mineralwolle in das Schalldämpfergehäuse besteht darin, lose Mineralwolle zwischen das Abgasrohr und das Schalldämpfergehäuse einzustopfen und das Schalldämpfergehäuse sodann endgültig zu verschließen. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß das Einstopfen der losen Mineralwolle auf Seiten des Schalldämpferherstel­ lers zu nicht unerheblichem Arbeitsaufwand führt, der den zeitlichen Ablauf der Produktion negativ beeinflußt; bei derartigen Massenprodukten für Großabnehmer, nämlich die Automobilindustrie, fallen solche arbeits- und zeit­ intensiven Herstellungsschritte stark ins Gewicht. Wei­ terhin ist hierdurch die Einbringung der gewünschten Sollmenge an Mineralwolle und eine ausreichend gleich­ mäßige Verteilung der Dichte nicht zuverlässig und unabhängig von der Geschicklichkeit des Monteurs er­ zielbar.

Daher ist man dazu übergegangen, die Mineralwolle auf Seiten des Mineralwolleherstellers bereits in die für die Füllung benötigte Form zu bringen und so an den Schalldämpferhersteller zu liefern, bei dem dann diese Formteile nur noch in das Schalldämpfergehäuse einzu­ setzen sind.

Zur Formstabilisierung solcher Teile aus Mineralwolle sind verschiedene Vorgehensweisen bekannt, so etwa ein Umwickeln loser Mineralwolle mit einer dünnen Folie und/oder ein Versteppen. Eine gängige Möglichkeit be­ steht auch darin, die Mineralwolle auf Seiten des Her­ stellers mit Bindemittel zu versehen und dieses aus­ zuhärten, um so die Formstabilisierung zu erzielen.

Wie in großem Umfang praktisch ausgeführt, wird hierzu als Rohling eine kunstharzgebundene Platte verwendet, aus der die gewünschten Formkörper herausgefräst werden. Hierbei erzielt man sehr maßhaltige Formteile, die auf Seiten des Schalldämpferherstellers zu geringstmöglicher Störung des Produktionsablaufes führen. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Prozeß zur Herstellung einschließlich der Aushärtung der Plat­ ten aus Mineralwolle großtechnisch in der üblichen Weise ohne jeden Zusatzaufwand durchgeführt werden kann, und zwar unter Aushärtung des zur Formstabilisierung der Platten verwendeten Bindemittels im Tunnelofen des Pro­ duktionsbandes, so daß als Zusatzaufwand nach der übli­ chen Plattenerzeugung nur der Fräsvorgang anfällt. Ein Nachteil dieses Vorgehens besteht allerdings darin, daß beim Fräsvorgang in nicht unerheblichem Umfange Abfall anfällt, welcher zwar durch erneutes Einschmelzen wieder verwendet werden kann, sich jedoch verteuernd auf den Herstellprozeß der Formteile auswirkt.

Weiterhin ist es aus der DE-OS 32 05 186 bekannt, die mit noch nicht ausgehärtetem Bindemittel versehene Mi­ neralwolle um einen der Form des Abgasrohres entspre­ chenden Kern herum anzuordnen und in einem der Innen­ kontur des Schalldämpfergehäuses entsprechenden Formen­ gehäuse einzuschließen und in dieser Stellung auszuhär­ ten. Nach dem Öffnen des Formengehäuses und dem Heraus­ ziehen des Kernes liegt dann ein einstückiges Formteil in der Form der gewünschten Schalldämpffüllung vor, welches dem Schalldämpferhersteller geliefert und von diesem zum Einbau in den Schalldämpfer auf das tatsäch­ liche Abgasrohr aufgesteckt werden kann. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß für das Einbringen der Mineralwolle in die Form und das Entformen erhebli­ cher Arbeitsaufwand anfällt sowie für die Aushärtung insoferne erheblicher Zusatzaufwand anfällt, als nicht auf die in den Produktionsvorgang integrierte Aushärtung im Tunnelofen zurückgegriffen werden kann, wie sie für die Fertigung von Filzen oder Platten für Standard­ produkte üblich ist. Die Härtung in der speziellen Form erfordert somit besondere Investitionen und zusätzlichen Energieaufwand und kann auf Seiten des Mineralwolle­ herstellers auch den Produktionsablauf behindern.

Darüberhinaus ist dieses Verfahren nur möglich, wenn das Abgasrohr und damit auch der in seiner Form dem Abgas­ rohr entsprechende Kern die Form eines einfachen Zylin­ ders aufweisen, so daß das Formteil nach seiner Aushär­ tung problemlos abgezogen oder aufgesteckt werden kann. Bei gebogenen, verzweigten oder sonstwie unregelmäßig geformten Abgasrohren im Bereich des Schalldämpfers ist dieses Verfahren nicht anwendbar. Hierzu ist es aus der DE-PS 32 38 638, von der die Erfindung im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, bekannt, das aus dem Abgasrohr und entsprechenden Zusatzelementen wie Zwischenwänden oder dergleichen bestehende Original-Einbauteil des Schalldämpfers auf Seiten des Mineralwolleherstellers mit Polstern aus vorgeharzter, jedoch noch nicht ausge­ härteter Mineralwolle zu belegen und so in ein Formenge­ häuse einzubringen und auszuhärten. Die Mineralwolle kann dabei auch etwas dicker auf das Einbauteil aufge­ tragen werden, da sie unter dem Druck des anschließend aufzubringenden Formengehäuses vor der Aushärtung noch nachgibt. Nach dem Aushärten wird das aus dem Einbauteil und der ausgehärteten Mineralwolle gebildete Verbund­ bauteil aus dem Formengehäuse entnommen und so an den Schalldämpferhersteller geliefert, der dieses Verbund­ bauteil auf äußerst einfache Art und Weise durch seit­ liches Einschieben in das eigentliche Schalldämpferge­ häuse montieren lassen kann.

Dieses Vorgehen ist noch aufwendiger und umfaßt im Ein­ zelnen folgende Herstellungsschritte:

• 1. Zulieferung der fertigen Einbauteile für den Schalldämpfer vom Schalldämpferhersteller an den Mineralwollehersteller,
• 2. Herstellen von Mineralwollebahnen unter Anreicherung mit einem Kunstharzbindemittel,
• 3. Erzeugung einer Vielzahl von Polstern z.B. durch Abreißen oder Abschneiden von den Mineralwollebah­ nen,
• 4. Einbringen der Polster und des Original-Einbauteils in ein Formengehäuse,
• 5. Aushärten des Bindemittels in einer beheizten Vor­ richtung,
• 6. Ausformen der fertigen Verbundbauteile,
• 7. Rücklieferung der aus den Einbauteilen und der aus­ gehärteten Mineralwolle bestehenden Verbundbauteile vom Mineralwollehersteller an den Schalldämpferher­ steller.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, wird hierdurch der für die Herstellung von sogenannten Wickelformteilen gemäß der DE-OS 32 05 186 bereits erforderliche erhebli­ che Aufwand noch dadurch erhöht, daß das Einbringen einer Vielzahl einzelner kleiner Polster arbeitsaufwen­ diger ist als das Umwickeln eines geraden Rohres mit einer längeren Mineralwollebahn. Ferner fällt insbeson­ dere erheblicher Transportaufwand zusätzlich an, da je­ des Original-Einbauteil zunächst vom Schalldämpferher­ steller zum Mineralwollehersteller transportiert und nach der Bildung des Verbundbauteiles von diesem wieder an den Schalldämpferhersteller zurücktransportiert wer­ den muß.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannten Gattung zu schaffen, welches nicht nur bei Bedarf eine Verminderung des Transportaufwandes er­ möglicht, sondern auch ohne die Verwendung aufwendiger Maßnahmen zur Formstabilisierung, insbesondere ohne vor­ herige Aushärtung durchführbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß z.B. vorgeharzte oder auf sonstige geeignete Weise impräg­ nierte Auflagen aus Mineralwolle einen guten inneren Faserzusammenhalt besitzen, dabei aber dennoch weich und bildsam sind und bei Kompression die komprimierte Form weitgehend halten, also nur langsam und unvollständig rückfedern. Hierdurch ist es möglich, derartige Auflagen von Hand annähernd plastisch zu verformen und dabei - über eine kurze Zeitspanne im wesentlichen bleibend - auch zu komprimieren. Auf diese Weise kann eine mit üblicher Rohdichte in der Größenordnung von z.B. 50 kg/m³ angelieferte und nicht im Rahmen einer unmittelbar vorangehenden Vorbehandlung auf eine wesentlich erhöhte Rohdichte gebrachte Auflage im Zuge ihrer Verarbeitung auf eine wesentlich höhere Rohdichte von z.B. 150 kg/m³ von Hand verdichtet werden; nach Wegnahme der Druckkraft bleibt dann noch genügend Zeit, bevor ein zu starkes Rückfedern auftritt, um die Auflage in einem teilkom­ primierten, relativ geringes Volumen einnehmenden Zu­ stand im Schalldämpfer zu montieren und das Schalldämp­ fergehäuse zu schließen, ohne daß überschüssiges Mine­ ralwollvolumen an Anlageflächen der metallischen Schall­ dämpferbauteile eingeklemmt wird. Der Erfindung liegt die weitere Erkenntnis zurgrunde, daß eine Arbeit mit derartigen geharzten Auflagen - anders als beim Ein­ bringen loser Mineralwolle - zu keinen größeren Zeit­ verzögerungen bei der Schalldämpfermontage selbst führt und keine besonderen Anforderungen an die Sorgfalt und Geschicklichkeit des Montagepersonals stellt, wenn die Auflagen entsprechend den Einbringverhältnissen des konkret herzustellenden Schalldämpfers in genauer, für die jeweilige Einbaustelle typischer Form vorkonfek­ tioniert sind. Dann ist es möglich, so gebildete Kon­ fektionsteile statt formstabilisierter Teile unmittelbar bei der Schalldämpfermontage zu verwenden, ohne daß nachteilige Auswirkungen auf den dortigen Arbeitsablauf zu befürchten sind, zumal infolge der genauen Konfek­ tionierung eine Verwendung der Konfektionsteile mit größtmöglichen Abmessungen möglich ist, die überdies die reproduzierbare Erzielung der einzubringenden Sollmenge und der gewünschten Dichteverteilung gewährleistet.

Daher schlägt die Erfindung vor, derartige imprägnierte, z.B. vorgeharzte Auflagen vorkonfektioniert als Konfek­ tionsteile beispielsweise in Form von Zuschnitten, Stanzteilen oder dgl. an Stelle von formstabilisierten Formteilen zum Montageort des Schalldämpfers zu liefern und dort in den Schalldämpfer selbst einzubauen. Die Verwendung eines in der Meridianebene geteilten Schall­ dämpfergehäuses ermöglicht eine einfache lagegenaue Be­ legung des Einbauteiles des Schalldämpfers mit den vor­ konfektionierten Polstern. Sodann wird das Schalldämp­ fergehäuse in der Meridianebene - ähnlich wie das For­ mengehäuse beim gattungsgemäßen Stand der Technik - geschlossen. Dabei schließt die Verwendung großflächiger Konfektionsteile anstelle einer Vielzahl mehr oder we­ niger regelloser Polster ein Einklemmen überstehender Mineralwollteile zwischen aneinander satt anliegenden Metallflächen des Schalldämpfergehäuses und des Einbau­ teils aus. Eine Aushärtung braucht überhaupt nicht zu erfolgen, da eine Formstabilisierung eines ohne Außen­ gehäuse zu transportierenden Formteiles nicht erfor­ derlich ist. Weiterhin braucht für die Imprägnierung der Konfektionsteile, welche sie weich und schmiegsam macht, nicht notwendigerweise ein Bindemittel verwendet werden, sondern kann jedes andere geeignete flüssige Imprägnie­ rungsmittel verwendet werden, da nach Einbau in den Schalldämpfer das Bindemittel im wesentlichen ohne Funktion ist und bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges in kurzer Zeit wegbrennt. Es kann somit das Imprägnie­ rungsmittel unter anderen Gesichtspunkten ausgewählt werden, etwa der Umweltverträglichkeit bei Betrieb des Kraftfahrzeugs, der guten und preiswerten Verfügbarkeit, der guten und angenehmen Verarbeitbarkeit usw..

Wenn die Montage des Schalldämpfers beim Schalldämpfer­ hersteller erfolgt, so brauchen lediglich die impräg­ nierten Konfektionsteile zu diesem transportiert werden, was selbst gegenüber einem Transport von formstabili­ sierten Formteilen alleine noch zu einer Verminderung der Transportkosten führt. Alternativ kann bei Bedarf jedoch auch die Schalldämpfermontage beim Mineralwol­ lehersteller erfolgen, um den Betrieb des Schalldämp­ ferherstellers von diesem Aufwand zu entlasten; da dann im Vergleich zum Vorgehen nach der DE-OS 32 38 638 zum Einbauteil bzw. zum Verbundbauteil zusätzlich noch das Originalgehäuse des Schalldämpfers transportiert wird, sind die Transportkosten zwar von daher geringfügig erhöht, entfällt dafür aber jeglicher Montageaufwand auf seiten des Schalldämpferherstellers, der lediglich die von ihm gefertigten Metallteile an den Mineralwolle­ hersteller liefert und den fertigen Schalldämpfer zu­ rückerhält. Der Transportaufwand kann, soweit die zeit­ liche Abstimmung der Zulieferung dies zuläßt, dadurch insgesamt vermindert werden, daß der Mineralwolleher­ steller den bei ihm fertig montierten Schalldämpfer so­ gleich an den Kunden des Schalldämpferherstellers, also den Automobilhersteller, liefert und so der Transport vom Schalldämpferhersteller zum Automobilhersteller entfällt; dies ist im Rahmen der Erfindung deshalb mög­ lich, weil nach dem Schließen des Schalldämpfergehäuses im Anschluß an das Einbringen der imprägnierten Mine­ ralwollepolster keinerlei Arbeiten am Schalldämpfer mehr erforderlich sind.

Insbesondere bei Schalldämpfergehäusen mit elliptischen oder ähnlichem Querschnitt ergibt sich durch die Maß­ nahme des Anspruchs 2 auf einfache Weise eine Vermin­ derung von Dichteunterschieden.

Wenn der Abnehmer zwischen der Mineralwolle und der Außenseite des Abgasrohres eine Lage aus Metallwolle wünscht, um das Ausblasverhalten zu verbessern, so kön­ nen gemäß Anspruch 3 die Metallwolle entweder in Form eines Metallfaserstrumpfes im Zuge der Montage vor der Belegung mit Konfektionsteiles auf ein gerades Abgasrohr aufgeschoben oder in sonstiger Weise, z.B. durch Punkt­ löten am Einbauteil lagegesichert werden, oder aber ge­ mäß Anspruch 4 an der in Einbaustellung dem Einbauteil zugewandten Seite der Konfektionsteile befestigt werden. Gemäß Anspruch 5 kann diese Befestigung mechanisch etwa durch Steppen erfolgen, oder aber mittels eines Klebers, der jedoch zu seiner Aushärtung keine zu einer Beein­ trächtigung der Imprägnierung der Mineralwolle führende Wärmeeinwirkung benötigt.

Gegebenenfalls kann eine Metallfaserlage an das Konfek­ tionsteil aus Mineralwolle für eine ausreichende Anhef­ tung auch nur angedrückt werden, um durch Verkrall- und Adhäsionseffekte eine ausreichende Lagesicherung für die Handhabung der so gebildeten Verbundteile bei der Mon­ tage zu erzielen.

Als Imprägnierungsmittel eignet sich eine Vielzahl von Flüssigkeiten wie auch das übliche Kunstharzbindemittel für derartige Mineralwolle. Gemäß Anspruch 6 ist eine Wasser-Öl-Emulsion bevorzugt, die zusätzlich eine ver­ besserte Faser-Faserhaftung der Mineralwolle und damit eine Stabilisierung der Umrißform des Konfektionsteils ergibt. Eine solche Emulsion ist beispielsweise aus der DE-OS 36 16 454 bekannt, auf die wegen weiterer Einzel­ heiten insoweit verwiesen wird. Während sich das Wasser im Betrieb des Kraftfahrzeuges rückstandsfrei und ohne jede Umweltbelastung verflüchtigt, ist die Umweltbe­ lastung durch den Ölbestandteil denkbar gering. Neben guter und preiswerter Verfügbarkeit hat eine solche Emulsion auch den Vorteil einer angenehmen Handhabung der Konfektionsteile bei der Montage.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schalldämpfers,

Fig. 2 zwei zur Herstellung dieses Schalldämpfers verwendete Auflagen in Form genau gefertigter Konfektionsteile, die zusammen den Oberteil der Schalldämpffüllung bilden sollen,

Fig. 3 in einer Fig. 1 ähnlichen Darstellung einen Querschnitt durch einen Schalldämpfer in einer Zwischenstellung im Zuge seiner Herstellung, und

Fig. 4 in einer Darstellung entsprechend Fig. 3 einen Querschnitt durch einen fertigen, mit dem er­ findungsgemäßen Verfahren hergestellten Schalldämpfer.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht ein erfindungs­ gemäß herzustellender Abgas-Schalldämpfer aus einem Ge­ häuse 1 mit einer oberen Gehäusehälfte 1 a und einer un­ teren Gehäusehälfte 1 b sowie einem Einbauteil 2 und einer zwischen dem Einbauteil 2 und dem Schalldämpfer­ gehäuse 1 angeordneten Füllung 3 aus Mineralwolle, im Beispielsfalle in Form von 4 Konfektionsteilen 3 a, 3 b, 3 c und 3 d.

Das Einbauteil 2 weist einen vorderen Anschlußstutzen 4 und einen hinteren Anschlußstutzen 5 für den Anschluß an die nicht mehr dargestellte Abgasleitung beispielsweise im Auspuffsystem eines Kfz auf. Zwischen den Anschluß­ stutzen 4 und 5 weist das Einbauteil 2 einen mit Perfo­ rationen 6 versehenen Rohrabschnitt 7 auf. Der Rohr­ abschnitt 7 aus Metall ist im Beispielsfalle aus zwei Hälften hergestellt, die an einem in der Meridianebene liegenden Flansch 8 miteinander verbunden sind. In einem Mittelteil zwischen den Anschlußstutzen 4 und 5 ist am Umfang des Rohrabschnittes 7 eine radial angeordnete Distanzscheibe 9 mit einem radial äußeren umlaufenden Stützsteg 10 angeordnet, dessen Kontur der Innenkontur seines Anlagebereichs im Schalldämpfergehäuse 1 ent­ spricht.

An den Gehäusehälften 1 a und 1 b des Schalldämpfergehäu­ ses 1 sind Durchtrittsöffnungen 11 und 12 für die Anschlußstutzen 4 und 5 des Einbauteiles 2 vorgesehen. Im Hinblick auf die Teilung des Schalldämpfergehäuses 1 in einer in Fig. 4 veranschaulichten Meridianebene 13, in der auch der Flansch 8 des Einbauteiles 2 liegt, sind die Durchtrittsöffnungen 11 und 12 als jeweils an der Gehäusehälfte 11 a bzw. der Gehäusehälfte 11 b angeordnete Halbstutzen 11 a, 12 a bzw. 11 b, 12 b ausgebildet, welche bei geschlossenem Schalldämpfergehäuse 1 die Anschluß­ stutzen 4 und 5 beidseitig umfassen. In dieser Stellung liegt der Stützsteg 10 spielfrei an einer entsprechenden Anlagefläche des Schalldämpfergehäuses 1 an und sichert so die gewünschte Lage des Einbauteiles 2 im Schall­ dämpfergehäuse 1.

Im Betrieb des Abgas-Schalldämpfers durchströmt pulsie­ rendes Abgas mit hoher Schwingungsenergie den Rohr­ abschnitt 7. Durch die Perforationen 6 hindurch kann ein Druckabbau der Schwingungsenergie in die umgebende Fül­ lung 3 aus Mineralwolle erfolgen, welche infolge ihres Schalldämpfvermögens einen Großteil der Schwingungs­ energie vernichtet. Auf diese Weise kommt die Geräusch­ dämpfung des Abgas-Schalldämpfers zustande.

Da das Abgas hohe Temperatur und hohe Schwingungsenergie aufweist, kann es bei längerer Betriebsdauer zu einer Verminderung des Zusammenhalts der Mineralfasern in der Füllung 3 kommen, mit der Folge, daß einzelne Mineral­ fasern sich aus dem Verband lösen, die Perforation 6 durchdringen und mit dem Abgasstrom im Rohrabschnitt 7 ausgeblasen werden können. Zum Schutz der Mineralfasern der Füllung 3 im Sinne einer Verbesserung des Ausblas­ verhaltens kann zwischen dem Außenumfang des Rohrab­ schnittes 7 im Bereich der Perforationen 6 und dem In­ nenumfang der Füllung 3 eine zusätzliche Lage 14 aus Metallwolle eingebracht werden, welche die Mineralwolle vor der unmittelbaren Beaufschlagung durch das heiße Abgas schützt.

Es ist gängige und bewährte Praxis, dem Schalldämpfer­ hersteller die Füllung 3 in Form von Formteilen zur Verfügung zu stellen, so wie sie beispielsweise in Fig. 1 veranschaulicht sind, wobei die Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d in einem solchen Fall durch ein für solche Zwecke übliches, ausgehärtetes Bindemittel in der ver­ anschaulichten Form gehalten wären. Die Herstellung solcher Formteile erfolgt entweder in Form einer mate­ rialgebenden Bearbeitung einer entsprechenden ausgehär­ teten Mineralfaserplatte zur Erzielung der gewünschten Form (Frästeile) oder durch Aushärtung der bindemittel­ haltigen Mineralwolle in einer Form unter Wärmeeinwir­ kung. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, können derar­ tige Formteile auf Seiten des Schalldämpferherstellers wie maßhaltige Konstruktionsteile verwendet und einfach zusammen mit dem Einbauteil 2 in das Schalldämpferge­ häuse 1 eingelegt und dieses sodann verschlossen werden, ohne daß sich irgendwelche Probleme ergeben würden. Eine alternative Vorgehensweise besteht darin, das Original- Einbauteil 2 mit bindemittelhaltigen, jedoch unausge­ härteten Polstern zu belegen und in ein Formengehäuse entsprechend der Kontur des Schalldämpfergehäuses 1 einzubringen und dort auszuhärten, und das so gebildete Verbundbauteil nach Lieferung an den Schalldämpferher­ steller als Ganzes in das Schalldämpfergehäuse einzu­ setzen.

Wie einleitend erläutert ist, besitzen alle diese Vor­ gehensweisen gewisse Nachteile, insbesondere was den Herstellungs- und Transportaufwand betrifft. Im Falle einer Verwendung sogenannter Frästeile ist nachteilig der Zusatzaufwand für die Fräsbearbeitung sowie der an­ fallende Abfall; im Falle einer Verwendung in der Form ausgehärteter Formteile, ob nun einzeln hergestellt oder nach Belegung des Einbauteils mit entsprechenden Pol­ stern, ist nachteilig insbesondere der Aufwand für einen besonderen Aushärtevorgang, wobei im Falle der Lieferung eines mit der ausgehärteten Füllung belegten Einbautei­ les noch der erhebliche Transportaufwand für den Hin­ und Hertransport der Original-Einbauteile hinzukommt.

Aus Sicht des Mineralwolleherstellers am einfachsten wäre natürlich die Lieferung loser Mineralwolle oder von Mineralwollefilz, von dem geeignete Stücke abgerissen oder abgeschnitten und in ein umfangsseitig geschlosse­ nes Schalldämpfergehäuse gestopft werden können, jedoch kann damit auf Seiten des Schalldämpferherstellers mit vertretbarem Aufwand keine den Qualitätsanforderungen entsprechende Füllung hergestellt werden. Dabei ist insbesondere zu beachten, daß die Rohdichte eines ohne wesentliche Vorkompression angelieferten Mineralwol­ lefilzes in der Größenordnung von 50 kg/m³ durch Kom­ pression erheblich auf beispielsweise 150 kg/m³ und mehr erhöht werden soll, damit die Mineralwolle die ihr zuge­ dachten Funktionen im Schalldämpfer bestmöglich erfüllen kann. Eine solch starke Kompression bei der Montage des Schalldämpfers stellt eine unüberwindliche praktische Schwierigkeit dar, wenn zudem berücksichtigt wird, daß auch die eingebrachte Sollmenge an Mineralwolle und deren Dichteverteilung vorgegebenen Anforderungen ent­ sprechen müssen. Dabei muß sichergestellt sein, daß die Halbstutzen 11 a und 11 b bzw. 12 a und 12 b dicht am Außen­ umfang der Anschlußstutzen 4 und 5 anliegen müssen, der Stützsteg 10 sauber am Innenumfang des metallischen Schalldämpfergehäuses 1 anliegen muß und die in der Me­ ridianebene 13 liegenden, mit 15 und 16 bezeichneten Umfangsflansche der Gehäusehälften 1 a und 1 b des Schall­ dämpfergehäuses 1 dicht aneinander anliegen müssen, so daß an allen diesen Stellen keine Mineralwolle vorliegen darf.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nun an Stelle von Formteilen mit imprägnierten, insbesondere bindemittel­ haltigen, jedoch noch nicht ausgehärteten Konfektions­ teilen 3 a, 3 b, 3 c und 3 d gearbeitet, die in Abhängigkeit von den Einbauverhältnissen im Schalldämpfer genau vor­ konfektioniert sind. Die Konfektionsteile 3 c und 3 d zur Bildung der in Fig. 1 unteren Teile der Füllung 3 sind in Fig. 2 in einer Draufsicht dargestellt. Sie sind im Beispielsfalle aus einer Mineralwollbahn mit einer Dicke von 50 mm in exakter Form ausgestanzt und weisen Ein­ buchtungen 17, 18 für den Bereich der Anschlußstutzen 4 und 5 auf. Wie auch in der Darstellung aus Fig. 1 sche­ matisch ersichtlich ist, ergeben die genau bemessenen Einbuchtungen 17 und 18 einen verminderten Materialan­ teil in diesem Bereich und somit trotz der einheitlichen Höhe der Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d eine ver­ minderte Materialstärke der Füllung in diesem Bereich ohne Verquetschungen. Die genaue Kontur der Konfektions­ teile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d ist am besten durch Versuche zu ermitteln; in jedem Falle ist sichergestellt, daß eine eine passende Verformung ergebende Kontur zur Verfügung steht und bei der Kompression reproduzierbar stets die gleichen Formänderungen ausführt.

Auf diese Weise können unter Minimierung des Transport­ aufwandes lediglich die imprägnierten, jedoch ungehär­ teten Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d dem Schall­ dämpferhersteller geliefert werden, der die Konfektions­ teile ähnlich einfach wie Formteile handhaben und un­ mittelbar in das Schalldämpfergehäuse einbringen kann, ohne daß der Aufwand einer Aushärtung der Formteile oder eines Fräsvorganges beim Mineralwollehersteller anfällt. Wesentlich ist, daß die beispielsweise mit Bindemittel imprägnierten, jedoch unausgehärteten Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d sich in ihrer Konsistenz sehr erheb­ lich von loser, nicht bindemittelhaltiger bzw. nicht imprägnierter Mineralwolle unterscheiden; denn durch die Imprägnierung ergibt sich eine erhöhte Geschmeidigkeit und ein verbesserter Zusammenhalt der Fasern, so daß die Konfektionsteile gut plastisch verformt werden können und bei nicht zu starker Verformung nur sehr zögernd im Sinne einer Rückfederung dazu neigen, ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen. Bei einer mäßigen Kompression eines solchen Konfektionsteiles mit der Hand etwa bleibt die komprimierte Form nach Wegnahme des Druckes zunächst erhalten und stellt sich nur ganz langsam im Sinne eines erneuten Auffederns teilweise zurück. Andererseits ist der Zusammenhalt der Fasern so gut, daß eine Ausfransen oder dergleichen der mit 19 bezeichneten Ränder der Konfektionsteile auch im Zuge ihrer plastischen Ver­ formung nicht auftritt, sondern als glatte Fläche erhalten bleibt.

Der Vorgang der Schalldämpfermontage ist in Fig. 3 näher veranschaulicht.

Wie daraus ersichtlich ist, werden zunächst die in Fig. 1 unteren Konfektionsteile 3 c und 3 d in die untere Ge­ häusehälfte 1 b des Schalldämpfergehäuses 1 eingelegt, wobei sie nicht oder nur geringfügig von Hand beim Ein­ legen komprimiert sind. Sodann wird das Einbauteil 2 derart in die untere Gehäusehälfte 1 eingelegt, daß die Distanzscheibe 9 mit dem Stützsteg 10 in einen Spalt zwischen den Konfektionsteile 3 c und 3 d hineinragt, und wird das Einbauteil 2 bzw. der Rohrabschnitt 7 in die unteren Konfektionsteile 3 c und 3 d eingedrückt, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Wie ohne weiteres erkennbar ist, hat das Eindrücken des Einbauteiles 2 zur Folge, daß die seitlichen Ränder 19 der Konfektionsteile 3 c und 3 d infolge des durch die Imprägnierung verbesserten Zu­ sammenhalts der Fasern der Mineralwolle nach innen in Richtung auf den Rohrabschnitt 7 einkippen und somit in Abstand vom Umfangsflansch 16 gelangen. Der gute Zusam­ menhalt der Fasern auch an den stirnseitigen Rändern 19 gewährleistet, daß auch dort keine Büschel oder Fransen in Richtung auf die metallischen Konstruktionsteile über eine vorgesehene Stelle hinausstehen und die dortige ge­ genseitige Anlage stören könnten.

Sodann werden die oberen Konfektionsteile 3 a und 3 b auf das in den Konfektionsteilen 3 c und 3 d eingebettete Ein­ bauteil 2 entsprechend aufgesetzt und von Hand vorkom­ primiert. Nach Aufsetzen der oberen Gehäusehälfte 1 a können die beiden Gehäusehälften 1 a und 1 b zur Bildung des fertigen Schalldämpfergehäuses 1, wie in Fig. 4 dargestellt ist, aneinandergedrückt werden, wobei die Füllung 3 aus Mineralwolle, ohne an den metallischen Anlageflächen zu stören, in die endgültig gewünschte Form verpreßt wird. Dabei liegen die Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d überwiegend mit ihren im ebenen Zu­ stand seitlichen Rändern 19 in der Meridianebene 13 aneinander an, so daß im Beispielsfalle eines ellipti­ schen Schalldämpfergehäuses 1 zu beiden Seiten des Rohr­ abschnittes 7 eine große Menge an Mineralwolle vorliegt und den dortigen vergrößerten Zwischenraum mit ausrei­ chender Dichte füllt.

Im vorliegenden Beispielsfalle ist, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist, die Breite der Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d im wesentlichen entsprechend der Bo­ genlänge der Wand der jeweiligen Gehäusehälfte 1 a bzw. 1 b an der Einbaustelle gewählt worden, so daß, wie auch Fig. 3 veranschaulicht, ein Anschmiegen der jeweiligen Konfektionsteile an die Wölbung der zugehörigen Gehäu­ sehälfte seitlich einwärts stehende Ränder 19 ergibt, die im Bereich der Meridianebene 13 enden und in die Bodenfläche des Konfektionsteils überleiten. Jedoch läßt sich auch bei anderen Ausbildungen eines Schalldämpfers durch geschickte Wahl der Anordnung und Kontur der Kon­ fektionsteile sowie entsprechende ergänzende Versuche stets erreichen, daß die Mineralwolle der Konfektions­ teile bei der Kompression in einer solchen Weise ver­ formt wird, daß sich eine gute Ausfüllung aller schall­ technisch wesentlichen Zwischenräume ergibt und Dichte­ unterschiede in der Mineralwolle im fertigen Schall­ dämpfer begrenzt sind.

Wenn, wie in Fig. 4 angedeutet ist, in der üblichen Weise ein abschließendes Umbördeln der Ränder der Ge­ häusehälften 1 a und 1 b im Bereich der Umfangsflansche 15 und 16 erfolgt, ist der Schalldämpfer hermetisch ge­ schlossen und mit einer ordnungsgemäßen Füllung verse­ hen. Der besondere Arbeitsgang eines Aushärtens der Füllung, wenn als Imprägniermittel Bindemittel verwendet wird, kann vollständig entfallen, da in dieser Stellung eine zusätzliche Formstabilisierung der Mineralwolle nicht mehr erforderlich ist. Im Falle der Verwendung von Bindemittel als Imprägniermittel wird jedoch unter dem Einfluß der heißen Verbrennungsgase bei Beginn der In­ betriebnahme des Kraftfahrzeuges dennoch eine Aushärtung erfolgen, die jedenfalls unschädlich, mit Blick auf die Verbesserung des Ausblasverhaltens ggfs. jedoch auch vorteilhaft ist, da sie die Lage der einzelnen Fasern in der erreichten Stellung zusätzlich sichert.

Wie ohne weiteres aus der vorstehenden Beschreibung er­ kennbar wird, können Lagen 14 aus Metallwolle, insbe­ sondere in Schlauchform, vor dem Aufbringen der Füllung 3 am Einbauteil befestigt werden, beispielsweise aufge­ schoben oder angelötet werden. Es ist jedoch alternativ auch möglich, eine entsprechende Lage 14 aus Metallwolle oder dergleichen an den Konfektionsteilen 3 a, 3 b, 3 c und 3 d vorab anzubringen, beispielsweise durch Steppen oder Kleben, oder auch lediglich durch Haftung infolge ge­ genseitiger Faserverkrallung. Hierdurch wird das Ver­ formungsverhalten der stark verformenden, dem Einbauteil 2 benachbarten Seiten der Konfektionsteile 3 a, 3 b, 3 c und 3 d in gewissem Umfange verändert, was im Bedarfs­ falle für eine gezielte lokale Verminderung der Ver­ formbarkeit ausgenutzt werden kann.

Kunstharz-Bindemittel, wie es üblicherweise für die Härtung von Mineralfaser-Formteilen oder -platten ver­ wendet wird, hat sich als im Hinblick auf das Verfor­ mungsverhalten und die Handhabung besonders vorteilhaft erwiesen. Da jedoch eine Aushärtung des Bindemittels von jedenfalls geringer Bedeutung ist, kann zur Herbeifüh­ rung der gewünschten Konsistenz und des gewünschten Ver­ haltens der Konfektionsteile auch ein anderes Impräg­ nierungsmittel verwendet werden, wie beispielsweise eine Wasser-Öl-Emulsion oder dergleichen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines Schalldämpfers mit einem der Durchleitung eines Abgasstromes dienenden, bereichsweise perforierten Einbauteil (2) und einer in den Hohlräumen zwischen dem Einbauteil (2) und dem Schalldämpfergehäuse (1) angeordneten Füllung (3) aus Mineralwolle, bei dem man das Einbauteil (2) mit Auflagen aus mit einem Imprägnierungsmittel versehenem Mineralwol­ lefilz belegt, und diese Anordnung mit einer dem Innenraum des Schalldämpfergehäuses (1) entsprechenden Form um­ gibt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein in seiner Meridianebene in zwei Gehäuse­ hälften (1 a, 1 b) teilbares und an der Teilungs­ ebene dauerhaft schließbares Schalldämpfergehäuse (1) verwendet wird,
• - daß die Auflagen entsprechend ihrer jeweiligen Lage im Schalldämpfer vorkonfektioniert werden
• - daß die so gebildeten Konfektionsteile (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) am Montageort des Schalldämpfers zusammen mit dem Einbauteil (2) in das geöffnete Schall­ dämpfergehäuse (1) selbst unter Kompression ein­ gebracht und dieses sodann dauerhaft geschlossen wird, und
• - daß der mit den imprägnierten Konfektionsteilen versehene Schalldämpfer ohne vorherige Wärmebe­ handlung der Konfektionsteile zum Einbau in die Abgasleitung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfektionsteile (3 a, 3 b, 3 c, 3 d) in einer Breite vorkonfektioniert werden, die der Bogenlänge der Innenwand der zugehörigen Gehäusehälfte (1 a bzw. 1 b) zwischen ihren seitlichen Rändern an der Einbau­ stelle wenigstens annähernd entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einbauteil (2) vor dem gelegen mit den Konfektionsteilen an perforierten Bereichen mit einer Metallfaserlage (14) abgedeckt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der in Einbaustellung dem Einbau­ teil (2) zugewandten Seite der Konfektionsteile vor dem Einbau eine Lage (14) aus Metallfasern befestigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Lage (14) aus Mineralwolle und Metallfasern mechanische Mittel wie Steppen oder dergleichen angewandt werden oder ein Kleber ver­ wendet wird.

6. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Imprägnierungsmittel eine Wasser-Öl-Elmusion verwendet wird.