Derartige Abgasschalldämpfer sind seit langem in verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Je nach dem der Schalldämpfung zugrundeliegenden Funktionsprinzip wird dabei unterschieden zwischen Absorptionsschalldämpfern einerseits und Reflexionsschalldämpfern andererseits, wobei vielfach innerhalb eines einzigen Schalldämpfers beide Funktionsprinzipien in gesonderten Funktionskammern vereinigt sind.

Vor dem Hintergrund eines steigenden Umweltbewußtseins und dem hiermit verbundenen Bestreben, den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu minimieren, besteht eine den gesamten Automobilbau durchziehende Zielsetzung in der Gewichtsreduktion. Diese Zielsetzung betrifft nicht nur die Karosserie ; vielmehr sind sämtliche Komponenten eines Kraftfahrzeugs so leicht auszuführen, wie dies ohne Beeinträchtigung der Funktion, Sicherheit, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit möglich ist.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Abgasschalldämpfer der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, der ohne Beeinträchtigung seiner übrigen Eigenschaften besonders leicht ausgeführt werden kann und sich zudem zu vergleichsweise geringen Kosten herstellen läßt.

Darüber hinaus soll er ein gutes Strömungsverhalten aufweisen.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung gemäß der vorliegenden Erfindung, indem ein Abgasschalldämpfer des eingangs spezifizierten Aufbaus in Kombination miteinander die folgenden Merkmale aufweist : Der zuströmseitige und der abströmseitige Anschlußstutzen sind gebildet durch die Enden eines einstückigen, den Schalldämpfer durchgehend durchsetzenden Rohres, welches zumindest auf einem Teil seiner Länge von mindestens einer Funktionskammer vollständig umgeben und über eine Perforation an diese angekoppelt ist ; die Perforation umfaßt minde- stens einen von einer ggf. zusätzlich vorgesehenen üblichen Lochung ab- gesetzten Perforationsring mit einer umlaufenden Abfolge von Durch- brüchen, die in einer auf der Achse des Rohres senkrecht stehenden Ebene angeordnet sind ; im Bereich des Perforationsringes weist das Rohr eine geschlossen umlaufende, als Aufweitung oder Einschnürung ausgeführte Querschnittsänderung auf.

Ein grundlegender Aspekt des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden technischen Konzepts ist somit, daß der Abgasschalldämpfer ein durchgehendes Rohr umfaßt, welches sich von dem zuströmseitigen Anschlußstutzen bis zu dem abströmseitigen Anschlußstutzen erstreckt.

Das entsprechende Rohr kann dabei als das maßgebliche tragende Teil des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers ausgeführt werden. Das Gehäuse des Abgasschalldämpfers ist somit für dessen Statik nur noch von untergeordneter Bedeutung und kann auf dem Rohr sitzen. Es läßt sich somit besonders dünnwandig und auf diese Weise besonders leicht ausführen. Hierbei kommt wiederum in besonders günstiger Weise zum Tragen, daß die spezifische Ausführung des Rohres mit mindestens einem im Bereich einer Querschnittsänderung angeordneten Perforationsring die durch mögliche Wärmespannungen auf das Gehäuse wirkenden Kräfte begrenzt, was wiederum seinerseits die Herstellung des Gehäuses aus einem besonders dünnwandigen Material, ohne daß die Statik des Abgasschalldämpfers darunter leidet, begünstigt.

Gegenüber bekannten gattungsgemäßen Abgasschalldämpfern kann sich derjenige

nach der vorliegenden Erfindung sogar noch durch eine gesteigerte Dauerhalt- barkeit auszeichnen, weil durch Verwendung des durchgehenden Innenrohres als tragendes Teil keine durch Wechselbeanspruchungen mechanisch belasteten Schweißnähte existieren. Weiterhin vorteilhaft sind bei dem erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfer die äußerst geringen Herstellungskosten ; denn gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaute Abgasschalldämpfer können mit einer minimalen Anzahl von Teilen wie auch mit einer minimalen Anzahl von Fügeschritten auskommen.

Eine erste bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers zeichnet sich dadurch aus, daß die Erstreckung der im Bereich des Perforationsringes vorgesehenen Querschnittsänderung in Längsrichtung des Rohres im wesentlichen der Abmessung der Durchbrüche in Längsrichtung des Rohres entspricht, so daß, mit anderen Worten, im Bereich des mindestens einen Perforationsringes die Durchbrüche etwa in den beiden Ebenen auslaufen, in denen auch die Aufweitung bzw. Einschnürung des Rohres ausläuft.

Vorzugsweise hat sogar die Aufweitung bzw. Einschnürung eine axiale Länge, die maximal der axialen Länge der Durchbrüche entspricht. Im Falle dieser Weiterbildung ergeben sich besonders günstige statische Verhältnisse innerhalb des Abgasschalldampfers im Hinblick auf Biegekräfte, wie sie in den Schalldämpfer durch die beidseitig an diesen angeschlossenen Abgasrohre eingeleitet werden. Erst recht gilt dies, wenn gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung genau zwei Perforationsringe vorgesehen sind, von denen der eine im Bereich einer dem zustromseitigen Anschlußstutzen benachbarten Aufweitung und der andere im Bereich einer dem abströmseitigen Anschlußstutzen benachbarten Aufweitung angeordnet ist. Unter der Angabe, wonach die beiden Aufweitungen benachbart jeweils einem Anschlußstutzen angeordnet sein sollen, ist dabei eine Anordnung der Auf- weitungen mit einem Abstand von maximal 20% der gesamten Länge des Rohres zu dem zugeordneten Rohrende zu verstehen.

Auch und gerade für Anwendungsfälle mit besonders hohen Abgastemperaturen ist es von großem Vorteil, wenn nicht ein einziger Perforationsring der vorstehend erläuterten Art vorgesehen ist, sondern vielmehr deren zwei. Gemäß einer Ausführungsform sind die Perforationsringe unmittelbar benachbart zueinander angeordnet, wobei sie einen Abstand haben, der maximal der axialen Länge der Durchbrüche entspricht. Dies gibt dem Rohr eine große axiale Flexibilität. Diese Flexibilität wird noch gesteigert, wenn die Durchbrüche und Stege benachbarter Perforationsringe in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind. In Axialrichtung gesehen folgt somit auf einen Durchbruch eines vorderen Perforationsringes ein Steg des anschließenden Perforationsrings und umgekehrt.

In Bezug auf die axiale Flexibilität, gegebenenfalls auch auf die Biegeelastizität sollte die Aufweitung einen bogenförmig äußeren Scheitelabschnitt besitzen und gegebenenfalls auch bogenförmig in angrenzende zylindrische Abschnitte des Rohres übergehen. Es ergeben sich also keine Knickstellen oder stumpfwinklige, kantige Aufweitungen, die aufgrund ihrer Geometrie dem Rohr keine ausreichende axiale Elastizität geben. Dies ist beispielsweise bei der DE 199 02 212 AI der Fall, wo eine kantige und stumpfwinklige Einschnürung ausgeformt ist.

Gemäß einer wieder anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchbrüche des mindestens einen Perforationsringes länglich ausgeführt sind mit einer sich in Längsrichtung des Rohres erstreckenden langen Hauptachse. Als besonders günstig hat sich eine ovale Ausführung der Durchbrüche erwiesen, wobei das Maß der langen Hauptachse der Durchbrüche zwischen dem 1, 7-fachen und dem 3, 5-fachen Wert des Maßes der kurzen Hauptachse entspricht.

Infolge seiner für die Statik des Abgasschalldämpfers untergeordneten Bedeutung kann das Gehäuse des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers nicht nur aus einem besonders dünnwandigen Material hergestellt sein ; vielmehr kommt in Anwendung der vorliegenden Erfindung für die Herstellung des Gehäuses auch eine besonders einfache Bauweise in Betracht. So umfaßt gemäß einer abermals

anderen bevorzugten Weiterbildung das Gehäuse des erfindungsgemäßen Abgasschalldämpfers einen Blechmantel und zwei endseitig angeordnete, ringförmige Endböden, die jeweils radial innen mit dem zugeordneten Anschlußstutzen verbunden sind. Der Blechmantel kann dabei insbesondere zylindrisch ausgeführt sein, beispielsweise indem er aus einem rechteckigen Zuschnitt gewickelt ist. Unter Verwendung von lediglich vier Bauteilen, die durch vier an gut zugänglichen Stellen angeordnete, im Betrieb nur minimal beanspruchte Schweißnähte miteinander verbunden werden, läßt sich somit in Anwendung der vorliegenden Erfindung ein leistungsfähiger und haltbarer Abgasschalldämpfer herstellen, wobei an die Herstellung der vier Bauteile ihrer- seits keine hohen Anforderungen gestellt werden.

Schließlich zeichnet sich eine abermals andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß das den Abgasschalldämpfer durchgehend durchsetzende Rohr endseitig im Bereich der beiden Anschlußstutzen gegenüber seinen jeweils unmittelbar angrenzenden Querschnitten aufgeweitet ist. Die entsprechenden aufgeweiteten Bereiche dienen der Aufnahme der Enden der dem Schalldämpfer vor-und nachgeschalteten Abgasrohre, so daß sich eine besonders stabile Verbindung des Schalldämpfers mit jenen beiden Abgasrohren erreichen läßt. Dies ist im Hinblick auf die statische Bedeutung des den Schalldämpfer durchgehend durchsetzenden, endseitig die Anschlußstutzen bildenden Rohres von erheblicher Bedeutung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dreier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt - Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Abgasschalldämpfers nach der vorliegenden Erfindung, - Figur 2 einen Längsschnitt durch das bei einem gegenüber Fig. 1 abgewandelten Schalldämpfer eingesetzte Rohr,

- Figur 3 das bei einem abermals gegenüber den Figuren 1 und 2 abgewandelten Abgasschalldämpfer eingesetzte Rohr, ebenfalls im Längsschnitt, und - Figur 4 ein weiter gegenüber den bisher gezeigten Abgasschalldämpfern abgewandeltes Rohr im Längsschnitt.

Der in Fig. 1 gezeigte Abgasschalldämpfer umfaßt ein Gehäuse 1, welches sich aus einem zylindrischen Mantel 2 und zwei Endboden 3 zusammensetzt, sowie ein den Schalldämpfer durchgehend durchsetzendes Rohr 4. Der Mantel 2 des Gehäuses 1 ist aus einem ebenen Blechzuschnitt gewickelt ; er ist mit den beiden Endboden 3 über jeweils eine Schweißnaht 5 verbunden.

In dem durch den Mantel 2 sowie die beiden Endboden 3 des Gehäuses 1 einerseits und das Rohr 4 andererseits begrenzten Ringraum 6, welcher eine das Rohr 4 vollständig umgebende Funktionskammer 7 bildet, ist ein Schallschluckmaterial 8 aufgenommen. Der das Rohr 4 durchströmende Abgasstrom A ist an die Funktionskammer 7 über eine in dem Rohr 4 vorgesehene Perforation in Form einer üblichen auf zwei Lochfelder verteilten Lochung 9 angekoppelt.

Darüber hinaus weist das Rohr 4, abgesetzt von den beiden Lochfeldern, einen Perforationsring 10 auf. Dieser umfaßt eine umlaufende Abfolge von zahlreichen (mehr als 8) Durchbrüchen 11, die in einer auf der Achse 12 des Rohres 4 senkrecht stehenden Ebene 13 angeordnet sind. Im Bereich des Perforationsringes 10 weist das Rohr 4 eine geschlossen umlaufende, als Aufweitung 14 ausgeführte Querschnittsänderung 15 auf.

Die Durchbrüche 11 sind oval ausgeführt. Ihre Erstreckung in Längsrichtung des Rohres 4 entspricht recht genau der Erstreckung der Aufweitung 14 des Rohres 4 in dessen Längsrichtung.

Endseitig bildet das Rohr 4 einen zustromseitigen Anschlußstutzen 16 für ein dem Abgasschalldämpfer vorgeschaltetes Abgasrohr 17 und einen abströmseitigen

Anschlußstutzen 18 für ein dem Abgasschalldämpfer nachgeschaltetes Abgasrohr 19. Das zuströmseitige Abgasrohr ist dabei in eine endseitige Aufweitung 20 des Rohres 4 im Bereich des zustromseitigen Anschlußstutzens 16 eingesetzt.

Entsprechend ist das dem Abgasschalldämpfer nachgeschaltete Abgasrohr 19 in eine im Bereich des abströmseitigen Anschlußstutzens 18 vorgesehene Aufwei- tung 21 des Rohres 4 eingesetzt. Die beiden Endböden 3 sind mit dem Rohr 4 im Bereich des zustromseitigen Anschlußstutzens 16 bzw. des abströmseitigen Anschlußstutzens 18 mittels jeweils einer umlaufenden Schweißnaht 22 fest verbunden.

Fig. 2 zeigt ein Rohr 4', wie es alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Rohr 4 im Rahmen eines im übrigen dem Schalldämpfer nach Fig. 1 entsprechenden Schalldämpfers eingesetzt werden kann. Das in Fig. 2 gezeigte Rohr 4' unterscheidet sich von dem Rohr 4 gemäß Fig. 1 allein dadurch, daß es nicht einen Perforationsring aufweist, sondern vielmehr zwei Perforationsringe 10. Deren Ausführung entspricht indessen derjenigen des weiter oben erläuterten Perforationsringes, wie in Fig. 1 dargestellt.. Die übliche Lochung 9, über welche der das Rohr 4'durchströmende Abgasstrom A an die dieses umgebende Funktionskammer angekoppelt wird, verteilt sich im Falle des Rohres 4'auf insgesamt drei Lochfelder, die jeweils von den Perforationsringen 10 abgesetzt sind.

Fig. 3 veranschaulicht die Situation im Falls der Anordnung der beiden Perforationsringe 10 in einem Rohr 4"benachbart dem zuströmseitigen Anschlußstutzen 16 sowie dem abströmseitigen Anschlußstutzen 18. Die von den Perforationsringen 10 abgesetzte übliche Lochung 9 erstreckt sich auf ein einziges Lochfeld, welches zwischen den beiden Perforationsringen 10 angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind in der linken Hälfte zwei unmittelbar benachbart zueinander angeordnete Perforationsringe 10 vorgesehen, die auch durch keine übliche Lochung 9 voneinander beabstandet sind. Der Abstand a zwischen den benachbarten Perforationsringen 10 entspricht maximal der axialen Länge b der Durchbrüche 11.

Wie in Fig. 4 darüber hinaus zu sehen ist, sind die Durchbrüche 11 und dazwischenliegenden Stege 30 der benachbarten Perforationsringe 10 in Umfangrichtung zueinander versetzt ausgerichtet. Das bedeutet, in Axialrichtung gesehen folgt auf den Steg 30 des einen Perforationsrings 10 ein Durchbruch 11 am benachbarten Perforationsring 10 und umgekehrt.

Darüber hinaus gilt für alle Ausführungsformen, daß die Aufweitung 14 keine Knickstellen oder dergleichen hat, sondern bogenförmig über Radien R1 in die angrenzenden zylindrischen Abschnitte des Rohres 4 übergeht. Ferner hat die Aufweitung einen bogenförmigen äußeren Scheitelabschnitt 32, der durch einen inneren Krümmungsradius R2 definiert ist. Der Krümmungsradius R2 beträgt vorzugsweise mehr als 0,35 x der Länge b, das bedeutet, der sich aus R2 ergebende Durchmesser ist annähernd b. Die Radien RI und R2 gehen vorzugsweise ineinander über, so daß die Aufweitung 14 durch eine stetige Krümmung definiert ist. Dies verbessert die axiale Elastizität des Rohres 4 oder 4'. Die Tiefe d der Ausbuchtung von deren Innenseite gemessen entspricht etwa dem Radius R2. Auch dies steigert die Flexibilität und verringert die Spannungskonzentration im Rohr 4,4'.

Alternativ könnte natürlich anstatt der Aufweitung 14 auch eine Einbuchtung 33 vorgesehen sein, wobei aber die Aufweitung das Strömungsverhalten des Gases nicht negativ beeinflußt und deshalb bevorzugt wird.