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Dokumentenidentifikation DE102005009045B4 21.12.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer sowie Schalldämpfer mit eingebrachten Dämmfasern
Anmelder DBW Fiber Neuhaus GmbH, 98724 Neuhaus, DE
Erfinder Bürger, Gerhard, 31139 Hildesheim, DE
Vertreter Rehberg Hüppe + Partner, 37073 Göttingen
DE-Anmeldedatum 28.02.2005
DE-Aktenzeichen 102005009045
Offenlegungstag 03.08.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse G10K 11/162(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Dämmfasern (7) in einen Schalldämpfer, der ein Dämpferrohr (2) mit einer akustischen Perforation (4) und eine an das Dämpferrohr (2) angrenzende Dämpferkammer (6) zur Aufnahme der Dämmfasern (7) aufweist.
Bei bekannten Verfahren zum Einbringen von Dämmfasern (7) in einen Schalldämpfer wird die Dämpferkammer (6) zunächst nur teilweise montiert, so dass durch eine verbleibende Öffnung die Dämmfasern (7) eingebracht werden können. Anschließend wird die Dämpferkammer (6) geschlossen.
Erfindungsgemäß werden die Dämmfasern (7) direkt in eine nach außen abgeschlossene, bereits zusammengebaute Dämpferkammer (6) des Schalldämpfers gefördert. Eine derartige Förderung erfolgt durch ein Einblasen der Dämmfasern (7) durch ein Loch (5) in dem Dämpferrohr (2), beispielsweise durch die Perforation (4) des Dämpferrohres (2). Anschließend wird das Loch (5) offen gelassen und beispielsweise als Perforation für die Erzielung der schalldämpfenden Wirkung verwendet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine einfache, effiziente und kostenreduzierte Möglichkeit geschaffen, die Dämmfasern (7) in den Schalldämpfer einzubringen. Hierbei kann die Dämpferkammer (6) oder der gesamte Schalldämpfer zunächst vollständig montiert werden. Anschließend werden die Dämmfasern (7) durch das Dämpferrohr (2) von innen ein- und aufgeblasen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 11. Daneben betrifft die Erfindung auch einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 22.

Die von der Erfindung betroffenen Schalldämpfer sind ein oder Mehrkammerschalldämpfer, wobei die akustische Perforation bei einem Einkammerschalldämpfer das Innere des Dämpferrohrs direkt mit der einen Dämpferkammer verbindet, wobei aber bei einem Mehrkammerschalldämpfer auch eine oder mehrere Dämpferkammer(n) vorgesehen sein können, die nicht direkt über die akustische Perforation mit dem Inneren des Dämpferrohrs kommunizieren, sondern nur indirekt wie beispielsweise über eine der anderen Dämpferkammern.

Die von der Erfindung betroffenen Schalldämpfer können weiterhin sowohl als so genannte Rohr- oder Wickelmantel- als auch als so genannte Schalenschalldämpfer aufgebaut sein, wobei diese Unterscheidung im Wesentlichen den Aufbau eines die Dämpferkammer(n) umschließenden Gehäuses des Schalldämpfers betrifft. Aber auch das Dämpferrohr kann sowohl als Rohr im engeren Sinne als auch aus Halbschalen aufgebaut sein. Ebenso ist die Querschnittsform des Dämpferrohrs für die Erfindung unerheblich.

Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 11 und ein Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 22, bei dem es sich um einen Rohrschalldämpfer handelt, sind aus der US 4,569,471 bekannt. Hier ist beschrieben, wie eine hohlzylinderabschnittförmige Dämpferkammer eines Schalldämpfers mit endlosen Glasfasern befüllt wird. Dazu wird eine Einblasdüse vor der an ihrem einen Ende noch unverschlossenen Kammer ausgerichtet und die Einblasdüse bläst endlose Glasfasern in die Dämpferkammer ein und expandiert sie dabei, was auch als Aufblasen der Glasfasern bezeichnet wird. Der Einblasdüse wird hierzu ein Glasfaserroving, d. h. ein Bündel von parallel zueinander verlaufenden Glasfasern zugeführt. Gleichzeitig mit dem Einblasen der Glasfasern in die Dämpferkammer wird die Dämpferkammer durch die Perforation in dem Dämpferrohr hindurch abgesaugt, um die überschüssige Luft, mit der die Glasfasern in die Dämpferkammer eingeblasen werden, abzuführen. Nach dem Einblasen der Glasfasern in die an einem Zylinderende noch offene Dämpferkammer wird die Dämpferkammer durch Aufschweißen eines Verschlusselements geschlossen. Erst dann ist der Schalldämpfer in Bezug auf seine mechanische Grundstruktur vollständig zusammengebaut. Das bekannte Verfahren, die Verwendung der bekannten Vorrichtung und der bekannte Schalldämpfer sind mit dem Vorteil verbunden, dass in die Dämpferkammer nur die Dämmfasern eingebracht werden und dass diese dennoch gleichmäßig befüllt wird. Allerdings kann der bekannte Schalldämpfer nur eine einfache geometrische Struktur aufweisen, damit seine Dämpferkammer von einer Seite her vollständig und gleichmäßig durch Einblasen der Glasfasern befüllt werden kann. Weiterhin muss die Dämpferkammer im Anschluss an das Einblasen der Dämmfasern noch verschlossen werden, hierdurch ist ein zusätzlicher Schweißvorgang neben dem Schweißvorgang zur Ausbildung des Schalldämpfers bis auf den Verschluss der Dämpferkammer erforderlich.

Als Weiterentwicklungen des Verfahrens gemäß der US 4,569,471 sind Verfahren bekannt, bei denen Glasfasern in den Bereich einer zukünftigen Dämpferkammer unter äußere Halbschalen eingeblasen werden, bevor diese äußeren Halbschalen durch Schweißen miteinander verbunden werden, um den Schalldämpfer auszubilden. Das Schalldämpferrohr dieses Schalenschalldämpfers kann als echtes Rohr zwischen die Halbschalen eingesetzt werden oder seinerseits aus inneren Halbschalen aufgebaut sein. Die für diese bekannten Verfahren benötigten Vorrichtungen sind jedoch äußerst komplex, da der Bereich zwischen den noch nicht miteinander verbundenen äußeren Halbschalen neben der Einblasdüse für die Glasfasern abgedichtet werden muss. Entsprechend erfordern solche Vorrichtungen erhebliche Investitionen.

Bei einem aus Halbschalen aufgebauten Schalldämpfer ist es aus der US 6,068,082 bekannt, Glasfasern in den Bereich einer zukünftigen Dämpferkammer zwischen äußeren und inneren Halbschalen in Form eines mit losen Glasfasern gefüllten Sacks aus einem Glasfasergewebe einzubringen. Hierzu muss jedoch zunächst dieses Halbzeug in Form des mit Glasfasern befüllten Sacks ausgebildet werden. Dies ist insbesondere bei komplexeren geometrischen Formen der hiermit auszufüllenden Dämpferkammer sehr aufwändig, da zunächst ein entsprechend geformter Sack hergestellt werden muss. Zudem befindet sich in jeder Dämpferkammer des aus der US 6,068,082 bekannten Schalldämpfers neben den losen Glasfasern auch ein diese umhüllender Sack, wodurch die Dämpfungswirkung der Dämmfasern beeinträchtigt sein kann. Entsprechend ist es gemäß der US 6,068,082 vorzugsweise vorgesehen, dass der Sack sich aufgrund der im Betrieb auftretenden Hitzeeinwirkungen in der Dämpferkammer zersetzt, wozu er beispielsweise nicht aus Glasfasern, sondern aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet wird. Dieser Zersetzungsprozess kann jedoch zu unerwünschten Rückständen und/oder Abgasen führen. Außerdem sorgt er für ein über die Standzeit des Schalldämpfers ungleichmäßiges Dämpfungsverhalten.

Aus der EP 0 692 616 B1 ist es bekannt, Glasfasern als Dämmfasern in die Dämpferkammer eines Schalldämpfers einzubringen, indem zunächst Halbzeuge hergestellt werden, in denen die Glasfasern mit einem Bindemittel versetzt in eine Form gepresst sind. Auf diese Weise gelangt neben den eigentlich erwünschten Glasfasern wieder zusätzliches Material in die Dämpferkammern, und mit zunehmender Komplexität der geometrischen Gestalt der Dämpferkammern nimmt auch die geometrische Komplexität der Halbzeuge aus den mit Bindemittel verpressten Halbzeugen zu.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 11 und einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 22 aufzuzeigen, die auf einfache Weise eine Befüllung des Schalldämpfers auch dann ermöglichen, wenn zumindest eine Dämpferkammer des Schalldämpfers bereits weitestgehend zusammengebaut ist.

Insbesondere soll die Erfindung auch bei komplizierten geometrischen Formen der Dämpferkammer in dem Schalldämpfer eine gleichmäßige Befüllung ermöglichen, wobei eine Umsetzung der Erfindung mit vergleichsweise geringen Investitionskosten möglich sein soll.

LÖSUNG

Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 22 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens, der Vorrichtung und des Schalldämpfers sind in den Unteransprüchen 2 bis 10, 12 bis 21 bzw. 23 und 24 definiert.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bei dem neuen Verfahren werden die Dämmfasern durch mindestens ein Loch in dem Dämpferrohr hindurch in die weitestgehend zusammengebaute Dämpferkammer des Schalldämpfers eingebracht. Dies bedeutet, dass die Dämmfasern erst dann eingebracht werden, wenn zumindest die Dämpferkammer des Schalldämpfers oder der gesamte Schalldämpfer weitestgehend zusammengebaut ist, also beispielsweise alle Schweiß- und Bördelarbeiten an der Dämpferkammer des Schalldämpfers abgeschlossen sind und die Dämpferkammer des Schalldämpfers bis auf die Löcher der akustischen Perforation zu dem Dämpferrohr hin bereits vollständig geschlossen ist. Nach üblichen Überlegungen wäre es in einem derartigen Herstellungsstadium nicht mehr möglich, die Dämmfasern in die Dämpferkammer einzubringen. Die vorliegende Erfindung beschreitet jedoch den Weg, mindestens ein Loch in dem Dämpferrohr zu nutzen, um die Dämmfasern doch noch in die Dämpferkammer einzubringen. Dieses mindestens eine Loch kann ein Loch der akustischen Perforation des Dämpferrohrs sein, aber auch zusätzlich zu dieser in der Wandung des Dämpferrohrs vorgesehen werden. Der Durchmesser eines Lochs der akustischen Perforation des Dämpferrohrs, bspw. in einer typischen Größenordnung von einem bis zu einigen wenigen Millimetern, ist für das Einbringen der Dämmfasern in eine dahinter liegende Dämpferkammer überraschender Weise nicht nur prinzipiell ausreichend; dieser Zugang zu der Dämpferkammer ist auch über das Dämpferrohr hinreichend gut zugänglich, um die Dämpferfasern einzubringen. Unabhängig davon, ob das mindestens eine Loch, durch das hindurch die Dämmfasern in die Dämpferkammer eingebracht werden, Teil der akustischen Perforation ist oder nicht, hat es bspw. den typischen Durchmesser in der Größenordnung von einem bis zu einigen wenigen Millimetern und bleibt nach dem Einbringen der Dämmfasern in die Dämpferkammer offen, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Dämmfasern im Betrieb des Schalldämpfers durch ein derartiges Loch aus der Dämpferkammer ungewollt in das Innere des Dämpferrohrs gelangen. Es wird bei der vorliegenden Erfindung also kein Aufwand betrieben, den genutzten Zugang zu der Dämpferkammer nach dem Einbringen der Dämmfasern zu verschließen. Bei den erfindungsgemäß genutzten Löchern kann es sich um solche mit einem beliebigen Querschnitt handeln, insbesondere mit einen Kreisquerschnitt, einem elliptischen Querschnitt, Langlöcher, Schlitze, so genannte "Louver-Tubes" o. ä.

Die Dämmfasern können auf beliebige Weise durch das Loch in die Dämpferkammer eingebracht werden, wobei eine Auswahl eines geeigneten Einbringverfahrens und einer geeigneten Fördervorrichtung insbesondere unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften der gewählten Dämmfasern sowie der baulichen Gegebenheiten des Dämpferrohres, des Loches, der Geometrie der Dämpferkammer und der Position des Loches bzgl. der Dämpferkammer erfolgt. Beispielsweise kann die Förderbewegung der Dämmfasern mechanisch auf diese aufgebracht werden. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt ein Einbringen der Dämmfasern pneumatisch bzw. durch ein Einblasen, wodurch insbesondere auch ein Einsatz besonders leichter, dünner und weicher Dämmfasern möglich ist.

Beispielsweise kann es sich bei den Dämmfasern um endlose Glasfasern handeln, die beim Einblasen in die Dämpferkammer durch das mindestens eine Loch in dem Dämpferrohr ausgehend von einem so genannten Glasfaserroving "aufgeblasen" werden. Unter Aufblasen wird im Sinne der Erfindung eine Veränderung der Form und des Querschnittes eines Gruppe von Dämmfasern verstanden, beispielsweise eines Stranges von Dämmfasern, was auch eine "Texturierung", ein "Bauschen" oder ein "Voluminisieren" umfassen kann. Das Aufblasen kann ein teilweises oder vollständiges Öffnen einer kompakten Form der Dämmfasern, beispielsweise des Stranges der Dämmfasern, bedeuten, wobei der Abstand der einzelnen Fasern oder Filamente vergrößert wird, ggf. auch unter Erzeugung oder Verstärkung einer Kräuselung der Dämmfasern, Vervielfältigung der Orientierungsrichtungen der Dämmfasern und/oder Vervielfältigung von Kreuzungspunkten der Dämmfasern. Nach dem Aufblasen füllen die Dämmfasern die hinter dem Loch liegende Dämpferkammer in lockerer oder komprimierter Anordnung der einzelnen Glasfaser ganz oder teilweise aus.

Bei der erfindungsgemäß zu befüllenden Dämpferkammer kann es sich um eine beliebige Dämpferkammer eines Schalldämpfers mit einer oder mehreren axial oder radial nebeneinanderliegenden Dämpferkammern und einem oder mehreren Dämpferrohren handeln. Die Befüllung von innen ist abweichend zum Stand der Technik auch möglich, wenn die zu befüllende Dämpferkammer, beispielsweise eine mittlere Dämpferkammer, nach außen infolge einer weiteren Dämpferkammer oder weiterer Bauteile oder Wandungen nicht zugänglich ist. Ebenfalls möglich ist eine nachträgliche oder zusätzliche Befüllung eines fertig gestellten Schalldämpfers, u. U. sogar nach einer Inbetriebnahme desselben.

Während des Einbringens der Dämmfasern kann die Bewegung der Dämmfasern in der Dämpferkammer durch Erzeugung einer Druckdifferenz unterstützt oder gesteuert werden. Dieses kann insbesondere für verwinkelte Dämpferkammern, beispielsweise infolge der äußeren Geometrie oder infolge von einem oder mehreren durch die Dämpferkammer hindurchtretenden Dämpferrohr(en), vorteilhaft sein. Denkbar ist ebenfalls dass die Druckdifferenz während des Einbringens der Dämmfasern variiert, wodurch die Förderbewegung der Dämmfasern variabel gestaltet werden kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass durch eine Druckdifferenz Bereiche mit unterschiedlicher Dichte der Dämmfasern in der Dämpferkammer geschaffen werden.

Während des Einblasens der Dämmfasern kann die Dämpferkammer bei dem neuen Verfahren durch andere Löcher in dem Dämpferrohr hindurch abgesaugt werden. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Löcher der akustischen Perforation, die somit ohnehin vorgesehen sind. Es kann gezielt durch einzelne Löcher der Perforation abgesaugt werden. Es ist aber auch möglich, die Absaugung zentral an dem Dämpferrohr angreifen zu lassen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Absaugung durch einen Druckanschluss oder ein Loch der Mantelfläche der Dämpferkammer erfolgen. Durch ein Absaugen kann grundsätzlich die Bewegung der Dämmfasern in Richtung der Absaugstelle unterstützt werden. Analog ist in Umkehrung auch eine Umlenkung des Stromes durch ein zusätzliches Einblasen möglich, wodurch bspw. eine bevorzugte Förderung der Dämmfasern in Teilbereiche der Dämpferkammer gezielt beeinflusst werden kann.

Das Loch, durch das die Dämmfasern bei dem neuen Verfahren in die Dämpferkammer eingeblasen werden, kann, wie bereits ausgeführt, ein sowieso vorhandenes Loch der Perforation des Schalldämpfers sein. Es weist dann keine besonderen Abmessungen und keine besondere Anordnung auf. Es ist aber auch möglich, mindestens ein Loch für das Einblasen der Dämmfaser gezielt zu eröffnen, indem es beispielsweise gegenüber einem der anderen Löcher der akustischen Perforation aufgeweitet wird oder indem es überhaupt erst in bestimmtem Durchmesser und bestimmter Lage in das Dämpferrohr eingebracht wird. Diese letzte Maßnahme ist in der Regel notwendig, wenn die mit den Dämmfasern zu befüllende Dämpferkammer nicht über die akustische Perforation in direkter Kommunikation zu dem Inneren des Dämpferrohrs steht. Das derart eröffnete Loch kann anschließend wie jedes (andere) Loch der akustischen Perforation offen bleiben.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die Dämmfasern gleichzeitig durch mehrere Löcher eingebracht. Dieses kann zu einer schnelleren Befüllung und/oder einer besseren Befüllung erfolgen, da das Einbringen durch die unterschiedlichen Löcher in unterschiedliche Bereiche der Dämpferkammer erfolgen kann und/oder sich die einzelnen Förderströme beeinflussen können. Denkbar ist hierbei, dass die Löcher, durch die ein Einbringen der Dämmfasern erfolgt, in Umfangrichtung um das Dämpferrohr verteilt sind und/oder in axialer Richtung des Dämpferrohres zueinander versetzt sind.

Ebenfalls möglich ist, dass simultan mehrere Dämpferkammern befüllt werden, wodurch das Verfahren noch effizienter gestaltet ist.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass Dämmfasern zeitlich aufeinander folgend durch unterschiedliche Löcher in eine Dämpferkammer eingebracht werden, beispielsweise, um unterschiedliche Bereiche der Dämpferkammer zu erreichen. Zwischen den einzelnen Löchern kann die Vorrichtung zum Einbringen manuell oder automatisch so verschoben und/oder verdreht werden, dass diese mit den Löchern kommunizieren kann.

Bei der neuen Vorrichtung zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer ist die mindestens eine Einbringeinrichtung, insbesondere eine Einblasdüse, derart an einem in das Dämpferrohr einführbaren Einbringkopf, insbesondere Einblaskopf, vorgesehen, das sie im Bereich eines Loches der Perforation des Dämpferrohrs positioniert werden kann, um durch das Loch hindurch die Dämmfasern in die Dämpferkammer einzubringen. Dieses kann bedeuten, dass der Einbringkopf vor dem Loch positioniert wird und durch das Loch in die Dämpferkammer fördert. In diesem Fall ist die Förderrichtung durch die geometrische Verbindung zwischen dem Austrittsort der Dämmfasern am Einbringkopf und dem Loch vorgegeben. Alternativ kann sich die Fördereinrichtung unmittelbar in das Loch erstrecken und in die Dämpferkammer fördern oder durch das Loch hindurchtreten und die Dämmfasern in der Dämpferkammer austreten lassen, wodurch die Austrittrichtung beliebig durch den Förderkopf vorgegeben werden kann und u. U. während der Befüllung veränderbar ist.

Typischerweise ist die mindestens eine Einblasdüse zur Einführrichtung des Einblaskopfs in das Dämpferrohr lateral, d. h. zumindest ungefähr in Richtung der Löcher der Perforation ausgerichtet. Dabei kann die mindestens eine Einblasdüse auch lateral aus dem Einblaskopf ausfahrbar sein, um sie beispielsweise erst nach dem Einführen des Einblaskopfs in das Dämpferrohr so weit auszufahren, dass sie direkt vor dem Loch der Perforation angeordnet wird, durch das anschließend das Einblasen der Dämmfasern in die dahinter liegende Dämpferkammer erfolgt, oder durch das Loch hindurchtritt.

Der Einblaskopf kann an einer flexiblen Vorschubrichtung angeordnet sein, die auch gekrümmten Verläufen des Dämpferrohrs zu folgen vermag, bis der Einblaskopf im Bereich der Perforation vor der zu befüllenden Dämpferkammer angeordnet ist.

Die Löcher der akustischen Perforation eines üblichen Schalldämpfers weisen häufig eine bereits hinreichende Wiederholgenauigkeit bezüglich der Ortslage jedes einzelnen Loches auf, um die Einblasdüse der neuen Vorrichtung exakt vor einem der Löcher der Perforation anzuordnen. An dem Einblaskopf der neuen Vorrichtung können aber auch Ausrichtelemente vorgesehen sein, die die Einblasdüse relativ zu dem Schalldämpfer positionieren und ausrichten. Hierbei können beliebige Referenzpunkte oder -flächen des Schalldämpfers genutzt werden.

Vorzugsweise wird mindestens eine Einblasdüse an der Perforation gegenüber dem Loch der akustischen Perforation ausgerichtet, durch die die dahinter liegende Dämpferkammer befüllt werden soll. Diese Ausrichtelemente können beispielsweise in andere Löcher der Perforation einrastende Bolzen oder Rasteinrichtungen wie eine Rastkugel sein. Die Ausrichtung an den Löchern der Perforation hat den Vorteil, dass eine exakte Positionierung und Ausrichtung der Einblasdüse unabhängig von Fertigungsungenauigkeiten, die eine Schwankung der Lage und Orientierung der Löcher gegenüber weiteren Bauteilen des Schalldämpfers zur Folge haben, erfolgen kann.

Weiterhin ist es auch möglich, dass an dem Einblaskopf eine Locheröffnungseinrichtung vorgesehen ist, um das Loch für das Einblasen der Dämmfasern mit der Einblasdüse durch das Loch zu eröffnen. Wie bereits im Zusammenhang mit dem neuen Verfahren angedeutet wurde, kann eine derartige Locheröffnungseinrichtung ein bereits vorhandenes Loch der akustischen Perforation erweitern oder auch zusätzlich zu der akustischen Perforation ein völlig neues Loch für das Befüllen der dahinter liegenden Dämpferkammer in das Schalldämpferrohr einbringen.

Vorzugsweise ist die Einblasdüse eine Düse zum Aufblasen eines Glasfaserrovings, das der Düse zugeführt wird und das nach dem vollständigen Befüllen der jeweiligen Dämpferkammer abgeschnitten wird, um die einzelnen Glasfasern von einem Endlosvorrat abzutrennen.

Vorteilhaft ist es hierbei, wenn an dem Einblaskopf neben der Einblasdüse Schneid- und Stoppeinrichtungen für das Glasfaserroving vorgesehen sind, wodurch im Gegensatz zu einer Schneid- und Stoppeinrichtung im Bereich des Endlosvorrates vermieden ist, dass für den nächsten Befüllungsvorgang der Glasfaserroving neu eingefädelt werden muss.

Für eine besonders effiziente Ausgestaltung weist der Einblaskopf mehrere Einblasdüsen auf, die in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung um diesen verteilt sein können und simultan, zeitlich aufeinanderfolgend oder nur einzeln für Schalldämpfer unterschiedlicher Bauart verwendet werden können.

Für den Fall, dass ein Schalldämpfer mehrere Dämpferrohre aufweist kann es vorteilhaft sein, wenn mehrere Einblasköpfe miteinander verbunden sind und zusammen in unterschiedliche Dämpferrohre eingeführt werden. Dieses kann zur Befüllung derselben Dämpferkammer von den unterschiedlichen Dämpferrohren aus oder zur Befüllung mehrerer Dämpferkammern erfolgen.

Ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer mit einer mit Dämmfasern befüllten Dämpferkammer ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass jede Einblasöffnung der Dämpferkammer für die Dämmfasern ein immer noch offenes Loch in dem Dämpferrohr ist. Es gibt an dem neuen Schalldämpfer keine Einblasöffnungen für die Dämmfasern, die irgendwo in der Außenwandung der Dämpferkammer angeordnet sind und/oder nachträglich verschlossen werden müssen.

Insbesondere kann jede Einblasöffnung für die Dämmfasern in die Dämpferkammer ein Loch der akustischen Perforation des Dämpferrohrs des neuen Schalldämpfers sein.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung angesprochen wurde, sind die in die Dämpferkammer eingeblasenen Dämmfasern vorzugsweise endlose Glasfasern.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer zu Beginn des Einblasens von Dämmfasern in seine Dämpferkammer durch ein Loch in seinem Dämpferrohr hindurch.

2 zeigt einen Querschnitt durch den Schalldämpfer gemäß 1 zu Beginn des Einblasens von Dämmfasern in seine Dämpferkammer mit einem Ausrichtelemente aufweisenden Einblaskopf.

3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer mit einem in seinem abgewinkelten Dämpferrohr angeordneten Einblaskopf.

4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Zweikammerschalldämpfer mit einer bereits mit Dämmfasern befüllten Dämpferkammer und einer noch unbefüllten Dämpferkammer; und

5 zeigt einen Längsschnitt durch einen Dreikammerschalldämpfer mit einer bereits mit Dämmfasern befüllten mittleren Dämpferkammer und zwei noch unbefüllten äußeren Dämpferkammern.

FIGURENBESCHREIBUNG

Der in 1 in einem schematischen Längsschnitt dargestellte Schalldämpfer 1 ist ein Rohrschalldämpfer weist ein Dämpferrohr 2 auf, das in einem Bereich 3 mit einer akustischen Perforation 4 versehen ist. Die Perforation 4 besteht aus einer Vielzahl von Löchern 5 in dem Dämpferrohr 2, die einen von dem Dämpferrohr 2 eingeschlossenen Innenraum 19 mit einer dahinter liegenden Dämpferkammer 6 verbinden. Der Schalldämpfer 1 erfüllt seine gewünschte schalldämmende Funktion beispielsweise in einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs dann, wenn in seiner Dämpferkammer 6 Dämmfasern 7 angeordnet sind. Bis auf die noch nicht vollständig in die Dämpferkammer 6 eingebrachten Dämmfasern 7 ist der in 1 schematisch dargestellte Schalldämpfer fertig gestellt. D.h., seine Metallteile sind vollständig zusammengebaut und miteinander verschweißt und/oder zusammen gebördelt. Das Einbringen der Dämmfasern 7 erfolgt jetzt noch durch ein Loch 20 in dem Dämpferrohr 2, das hier ein Loch 5 der Perforation 4 ist, indem vor diesem Loch 20 eine in 1 nur schematisch wiedergegebene Einblasdüse 8 angeordnet wird und indem anschließend durch die Einblasdüse 8 ein Glasfaserroving 9, bei dem es sich um eine Bündel von endlosen Glasfasern handelt, durch die Einblasdüse 8 in die Dämpferkammer 6 eingeblasen und dabei aufgeblasen, d.h. expandiert wird. Die dabei zusätzlich in die Dämpferkammer 6 eingebrachte Luft wird durch andere Löcher 5 der Perforation 4 abgesaugt, indem eine Unterdruckquelle an das Dämpferrohr 2 angeschlossen wird, was durch einen Pfeil 10 angedeutet ist. Wenn die Dämmfasern 7 die Dämpferkammer 6 ausfüllen, wird das Glasfaserroving 9 durchtrennt und seine Zufuhr gestoppt. Sobald die damit freigewordenen Enden der Dämmfasern 7 durch das Loch 5 in die Dämpferkammer 6 eingeblasen sind, wird die Einblasdüse 8 aus dem Dämpferrohr 2 herausgezogen. Der Schalldämpfer 1 ist dann fertig. Das Loch 20, durch das die Dämmfasern 7 in die Dämpferkammer 6 eingeblasen wurden, bleibt offen. Es ist Teil der Perforation 4, die sowieso in dem Dämpferrohr 2 vorhanden sein muss, damit der Schalldämpfer 1 seine schalldämpfende Funktion erfüllt.

2 zeigt, wie bei einer konkreten Vorrichtung zur Durchführung des in 1 skizzierten Verfahrens zwei Einblasdüsen 8 an einem Einblaskopf 11 vorgesehen ist, der vorzugsweise automatisch in das Dämpferrohr 2 einführbar ist. Zur Ausrichtung der Einblasdüsen 8 vor jeweils einem Loch 20 sind an dem Einblaskopf 11 Ausrichtelemente 12 in Form von ausfahrbaren Bolzen 13 vorgesehen, die in andere Löcher 5 der Perforation 4 einrasten als die Löcher 20, durch das die Dämmfasern 7 eingeblasen werden sollen. Wenn der Einblaskopf 11 mit den Ausrichtelementen 12 in eine definierte Relativlage gegenüber den Löchern 5 der Perforation 4 gebracht ist, werden die Einblasdüsen 8 seitlich aus dem Einblaskopf 11 ausgefahren, bis sie sich jeweils in ein Loch 20 hinein erstreckt, durch das die Dämmfasern 7 in die Dämpferkammer 6 eingeblasen werden sollen. Zum wieder Entfernen des Einblaskopfs 11 aus dem Dämpferrohr 2 werden zunächst die Einblasdüsen 8 eingefahren, und dann werden die Ausrichtelemente 12 eingefahren, wodurch der Einblaskopf 11 frei wird und aus dem Dämpferrohr 2 heraus bewegt werden kann. Die Ausrichtung der Einblasdüsen gegenüber den Löchern 20 kann auch ohne ein Aus- und Einfahren der Einblasdüsen 8 erfolgen, indem beispielsweise die Einblasdüsen 8 an dem Einblaskopf 11 mit dem Innendurchmesser des Dämpferrohrs 2 fluchten und die Ausrichtelemente 12 als federnd abgestützte Kugeln ausgeführt sind, die in bestimmte Löcher 5 der Perforation 4 einrasten, um die Einblasdüsen exakt vor den Löchern 20 auszurichten. Beim Zurückziehen des Einblaskopfs 11 aus dem Dämpferrohr 2 springen die federnd abgestützten Kugeln selbsttätig zurück und geben so den Einblaskopf 11 aus dem Dämpferrohr 2 frei.

3 skizziert einen als Schalenschalldämpfer ausgebildeten Schalldämpfer 1 mit einem gekrümmten Dämpferrohr 2. Um in diesem Fall den perforierten Bereich 3 des Dämpferrohrs 2 zu erreichen, ist eine Vorschubeinrichtung 14 für den Einblaskopf 11 in einem Bereich 15 flexibel ausgebildet, so dass der Einblaskopf 11 der Krümmung des Dämpferrohrs 2 bis in den Bereich 3 der Perforation 4 hinein zu folgen vermag. Ansonsten kann der Einblaskopf 11 hier beispielsweise genauso ausgebildet sein, wie in 2 skizziert ist. Die Dämpferkammer 6 des Schalldämpfers 1 gemäß 3 weist bereits eine komplexere Gestalt als die Dämpferkammer 6 des Schalldämpfers 1 gemäß den 1 und 2 auf. Mit dem neuen Verfahren können aber auch noch komplexer gestaltete Dämpferkammern 6 vollständig mit Dämmfasern befüllt werden. Hierzu können die Dämmfasern auch über eine größere Anzahl von weiter untereinander beabstandeten Löchern 20 in eine dahinter liegende Dämpferkammer 6 eingeblasen werden, um diese schnell vollständig auszufüllen.

4 zeigt einen Mehrkammerschalldämpfer 16 als weitere Ausführungsform des Schalldämpfers 1. Bei dem Mehrkammerschalldämpfer 16 ist die in 4 links dargestellte Dämpferkammer bereits mit Dämmfasern 7 befüllt. Dabei erfolgte die Befüllung über ein Loch 20 mit gegenüber den anderen Löchern 5 der akustischen Perforation 4 vergrößertem Durchmesser. Dieser vergrößerte Durchmesser des Lochs 20 wurde mit einer Locheröffnungseinrichtung 17 in Form eines Fräsers 18 ausgebildet, die hier an dem Einblaskopf 11 vorgesehen ist. Dabei kann die Locheröffnungseinrichtung 17 ein bereits vorhandenes Loch 5 der akustischen Perforation 4 aufweiten oder sie kann der Perforation 4 ein neues Loch 20 hinzufügen. Durch das Loch 20 wird dann anschließend mit der Einblasdüse 8 das Glasfaserroving 9 in die dahinter liegende Dämpferkammer 6 ein- und aufgeblasen. Die Durchmesser der Löcher 5 und 20 sind in 4 wie in den vorangehenden Figuren nicht maßstabsgerecht wiedergegeben. Auch ein gegenüber den Löchern 5 der akustischen Perforation eröffnetes Loch 20, durch das die Dämmfasern 7 in den Schalldämpfer 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eingeblasen werden, weist typischerweise nur einen Durchmesser in der Größenordnung von einem bis wenigen Millimeter(n) auf. Jedes Loch 20, durch das die Dämmfaser 7 in die dahinter liegende Dämpferkammer eingeblasen wurden, verhält sich bei dem fertigen Schalldämpfer 1 daher nicht grundsätzlich anders als die (anderen) Löcher 5 der Perforation 4.

5 zeigt einen Mehrkammerschalldämpfer 16 mit drei Dämpferkammern 6. Als Besonderheit weisen dabei nur die beiden äußeren Dämpferkammern in Bereichen 3 des Dämpferrohrs 2 eine akustische Perforation 4 auf, während die mittlere Dämpferkammer 6 im Wesentlichen nicht direkt mit dem Innenraum 19 des Dämpferrohrs 2 kommuniziert. Dennoch ist diese mittlere Kammer 6 bei dem Schalldämpfer 1 gemäß 5 über den Innenraum 19 des Dämpferrohrs 2 mit Dämmfasern 7 befüllt. Hierzu wurde in das Dämpferrohr 2 ein zusätzliches Loch 20 auf Höhe der mittleren Dämpferkammer 6 eingebracht und durch dieses die Dämmfasern 7 in die Dämpferkammer 6 eingeblasen. Auch dieses Loch 20 ist bei dem fertigen Schalldämpfer offen. Hierdurch ist zwar eine gewisse Kommunikation der Dämpferkammer 7 mit dem Innenraum 19 des Dämpferrohrs 2 gegeben. Diese spielt aber aufgrund der geringen Größe des Lochs 20 keine Rolle und beeinträchtigt die gewünschte Funktion des Mehrkammerdämpfers 16 gemäß 5 nicht. Die beiden äußeren Dämpferkammern 6 sind gemäß 5 noch nicht mit Dämmfasern 7 befüllt. Dies wird noch über jeweils eines oder mehrere Löcher 5 der akustischen Perforationen 4, die diese Dämpferkammern 6 mit dem Inneren 9 des Dämpferrohrs 2 verbinden, erfolgen.

Vorzugsweise ist die Querschnittskontur des Einblaskopfes dem Querschnitt des Dämpferrohres angepasst, so dieser durch das Dämpferrohr geführt wird.

1
Schalldämpfer
2
Dämpferrohr
3
Bereich
4
Perforation
5
Loch
6
Dämpferkammer
7
Dämmfasern
8
Einblasdüse
9
Glasfaserroving
10
Pfeil
11
Einblaskopf
12
Ausrichtelemente
13
Bolzen
14
Vorschubeinrichtung
15
Bereich
16
Mehrkammerschalldämpfer
17
Öffnungseinrichtung
18
Fräser
19
Innenraum
20
Loch


Anspruch[de]
Verfahren zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer, der mindestens ein Dämpferrohr mit einer akustischen Perforation und mindestens eine an ein Dämpferrohr angrenzende Dämpferkammer zur Aufnahme der Dämmfasern aufweist, wobei die Dämmfasern direkt in die Dämpferkammer des Schalldämpfers eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmfasern (7) durch mindestens ein Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) hindurch in die mindestens eine zusammengebaute Dämpferkammer (6) des Schalldämpfers (1) derart eingebracht werden, dass das Loch (5) offen gelassen werden kann. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Dämmfasern (7) mit einem Einblasen erfolgt. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmfasern (7) endlose Glasfasern sind, die beim Einblasen in die Dämpferkammer (6) durch das mindestens eine Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) aufgeblasen werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Dämmfasern (7) durch eine Druckdifferenz unterstützt wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einblasens der Dämmfasern (7) durch ein Loch (5) die Dämpferkammer (6) durch mindestens ein anderes Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) und/oder durch mindestens ein Loch in der Dämpferkammer (6) hindurch abgesaugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Loch (5) für das Einblasen der Dämmfaser (7) und/oder für das Absaugen eröffnet oder erweitert wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Loch (5) Teil der akustischen Perforation (4) ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmfasern (7) gleichzeitig durch mehrere Löcher (5) eingebracht werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmfasern (7) gleichzeitig in mehrere Dämpferkammern (6) eingebracht werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich aufeinander folgend Dämmfasern (7) durch unterschiedliche Löcher (7) in eine Dämpferkammer (6) oder mehrere Dämpferkammern (6) eines Schalldämpfers eingebracht werden. Vorrichtung zum Einbringen von Dämmfasern in einen Schalldämpfer, der mindestens ein Dämpferrohr mit einer akustischen Perforation und mindestens eine an ein Dämpferrohr angrenzende Dämpferkammer zur Aufnahme der Dämmfasern aufweist, mit mindestens einer Einbringeinrichtung, die im Bereich einer Öffnung der Dämpferkammer positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einbringeinrichtung an einem in das Dämpferrohr einführbaren Einbringkopf vorgesehen ist, der im Bereich eines Loches (5) in dem Dämpferrohr (2) positionierbar ist und eine Einbringbewegung von Dämmfasern (7) von dem Dämpferrohr (2) durch das Loch (5) in die Dämpferkammer (6) herbeiführt. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringeinrichtung eine Einblasdüse (8) ist und der Einbringkopf ein Einblaskopf (11) ist. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einblasdüse (8) zur Einführrichtung des Einblaskopfs (11) in das Dämpferrohr (2) lateral ausgerichtet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Einblaskopf (1) an einer flexiblen Vorschubeinrichtung (14) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einblaskopf (11) Ausrichtelemente (12) vorgesehen sind, die die mindestens eine Einblasdüse (8) gegenüber dem Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) ausrichten. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung an der akustischen Perforation (4) erfolgt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einblaskopf (11) eine Locheröffnungseinrichtung (17) vorgesehen ist, um das Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) für das Einblasen der Dämmfasern (7) zu eröffnen oder zu erweitern. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblasdüse (8) eine Düse zum Aufblasen eines Glasfaserrovings (9) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneid- und Stoppeinrichtungen für das Glasfaserroving (9) an dem Einblaskopf (11) vorgesehen sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Einblaskopf (11) mehrere Einblasdüsen (8) vorgesehen sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Einblasköpfe (11) mit jeweils mindestens einer Einblasdüse (8) vorgesehen sind, welche gleichzeitig in unterschiedlichen Dämpferrohren (2) des Schalldämpfers positioniert werden können. Schalldämpfer mit einem Dämpferrohr, das eine akustische Perforation aufweist, und mit mindestens einer an das Dämpferrohr angrenzenden Dämpferkammer, die eingeblasene Dämmfasern enthält, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einblasöffnung der Dämpferkammer (6) für die Dämmfasern (7) ein offenes Loch (5) in dem Dämpferrohr (2) ist. Schalldämpfer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass jede Einblasöffnung ein Loch (5) der akustischen Perforation (4) des Dämpferrohrs (2) ist. Schalldämpfer nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Dämpferkammer (6) eingeblasenen Dämmfasern (7) endlose Glasfasern sind.






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