DE10022240A1 - Filter silencer for induction side of compressor has at least one damping element in form of sound damper block - Google Patents
Filter silencer for induction side of compressor has at least one damping element in form of sound damper blockInfo
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Abstract
Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Filterschalldämpfer auf der Ansaugseite eines Verdichters gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a filter silencer on the intake side of a compressor according to the preamble of claim 1.
Filterschalldämpfer dieser Art werden beispielsweise eingesetzt auf der Ansaugseite eines Verdichters, der Verbrennungsluft komprimiert und einem Verbrennungsmotor zuführt. Angetrieben wird ein derartiger Verdichter von der Abgasturbine eines Abgasturboladers.Filter silencers of this type are used, for example, on the intake side a compressor that compresses combustion air and an internal combustion engine feeds. Such a compressor is driven by the exhaust gas turbine Exhaust gas turbocharger.
Vorwiegend im Verdichterrad entstehen dabei Schallwellen unerwünscht hoher Amplitude, die durch den Luftansaugkanal an die Umgebung freigesetzt werden. Diese Schallwellen werden daher üblicherweise mittels eines Schalldämpfers gedämpft. Hierfür strömt Umgebungsluft durch ein am Umfang eines Schalldämpfers angeordnetes Filter in den mit Dämpfungselementen ausgestattenten Innenraum des Schalldämpfers, strömt anschliessend an den Dämpfungselementen vorbei, und wird zum Verdichterrad, von dem entgegen der Luftströmung Schallwellen ausgehen, durch Leitelemente umgelenkt. Die Schalldämpfung erfolgt an den Dämpfungselementen dissipativ, indem die Schallenergie unmittelbar durch poröse oder faserige Absorbptionsmaterialien, aus denen die Dämpfungselementen im wesentlichen aufgebaut sind, in Wärme umgesetzt wird.Mainly in the compressor wheel, sound waves are undesirably higher Amplitude released to the environment through the air intake duct. This Sound waves are therefore usually dampened by means of a silencer. For this purpose, ambient air flows through the circumference of a silencer arranged filter in the interior of the interior equipped with damping elements Muffler, then flows past the damping elements, and will to the compressor wheel, from which sound waves emanate against the air flow Deflected guide elements. Sound attenuation takes place on the damping elements dissipative by the sound energy directly through porous or fibrous Absorbent materials from which the damping elements essentially are built up, is converted into heat.
EP 0574605 A1 beschreibt einen Filterschalldämpfer, der aus einem gegossenen Monoblock besteht, und in dessen strahlenförmigen Rippen mit Nuten die Dämpfungs elemente angeordnet sind. Ein Filterrahmen, bestehend aus einem abnehmbaren Lochblechteil, umgibt den Schalldämpfer in der Art, dass die Dämpfungselemente gegen radiales Herausfallen gesichert werden. Das Lochblechteil ist mittels Verbindungselementen ringförmig um den Schalldämpfer angeordnet.EP 0574605 A1 describes a filter silencer that consists of a cast Monoblock exists, and in its radiating ribs with grooves the damping elements are arranged. A filter frame consisting of a removable Perforated sheet metal part, surrounds the muffler in such a way that the damping elements secured against radial falling out. The perforated sheet metal part is by means of Connecting elements arranged in a ring around the silencer.
Ein scheibenförmiges Dämpfungselement besteht aus vier Dämpfungssegmenten, die zusammengesetzt eine Ringfläche darstellen. Ein Absorptionselement wird von zwei gestanzten Lochblechen gehalten, und bildet so ein Dämpfungssegment, das in die Nuten der oben erwähnten Rippen des gegossenen Monoblocks radial eingeführt wird.A disc-shaped damping element consists of four damping segments put together an annular surface. An absorption element is made up of two punched perforated sheets held, and thus forms a damping segment that in the Grooves of the above-mentioned ribs of the cast monoblock is inserted radially.
EP 0740080 A2 beschreibt einen kreiszylinderförmigen Filterschalldämpfer, bei dem die Dämpfungselemente mit deren Dämpfungsflächen parallel zu der Zentralachse des ebenfalls als Monoblock gegossenen Filterschalldämpfergehäuses in Nuten der Gehäusewände angeordnet sind. Die Dämpfungselemente bestehen aus einem Dämpfungsblech, das ein Absorptionselement ummantelt. Die Dämpfungsbleche bilden mit den an ihnen angeordneten Grobfiltersegmenten im montierten Zustand am Umfang des Filterschalldämpfers einen Grobfilterring aus, der von einem ringförmigen Filter umgeben ist.EP 0740080 A2 describes a circular cylindrical filter silencer in which the Damping elements with their damping surfaces parallel to the central axis of the also as a monoblock cast filter silencer housing in the grooves Housing walls are arranged. The damping elements consist of a Damping plate that encases an absorption element. Form the damping plates with the coarse filter segments arranged on them in the assembled state on the circumference of the filter silencer from a coarse filter ring made by an annular filter is surrounded.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Filterschalldämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem einerseits dank leichtem Aufbau keine Schwingungsprobleme auftreten und der andererseits einfach und kostengünstig herzustellen und zu warten ist.The object of the invention is to provide a filter silencer at the beginning to create the type mentioned, on the one hand, thanks to its light construction, none Vibration problems occur and the other hand simple and inexpensive to manufacture and maintain.
Die Aufgabe wird gemäss dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass die im Schalldämpfer enthaltenen Dämpfungselemente als Schalldämpferblöcke ausgebildet sind, in welche Durchströmöffnungen eingelassen sind.The object is achieved according to claim 1 in that the im Muffler contained damping elements designed as silencer blocks are in which flow openings are embedded.
Die Schalldämpferblöcke lassen sich als ganze Einheit vorfabrizieren und auf einfache Weise ohne zusätzliche Haltevorrichtungen montieren bzw. demontieren.The silencer blocks can be prefabricated as a whole unit and simple Assemble or disassemble without additional holding devices.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schalldämpferblöcke aus mehreren, Dämpfungsscheibensegmenten zusammengesetzt welche beispielsweise durch Distanzstücke getrennt fest miteinander verbunden sind. Diese leichte Bauweise der Schalldämpferblöcke erlaubt eine materialsparende Fertigung. Als Material für die Dämpfungselemente ist vorzugweise ein offenzelliger Schaumstoff vorzusehen, beispielsweise Melaminschaum, welcher als Platten unterschiedlicher Dicke erhältlich ist.In an advantageous embodiment, the silencer blocks are composed of several Damping disc segments composed which, for example, by Spacers are firmly connected separately. This lightweight design of the Silencer blocks allow material-saving production. As material for the Damping elements should preferably be provided with an open-cell foam, for example melamine foam, which is available as sheets of different thickness is.
Der die Schalldämpferblöcke aufnehmende Tragkörper umfasst vorteilhafterweise scheibenförmige Front- und Deckbleche aus schwingungsdämpfendem Verbundwerkstoff, welche mit blechrippen- oder rohrförmigen Verbindungselementen zusammengehalten werden. Dadurch ergeben sich gegenüber einem als gegossenen Monoblock ausgebildeten Tragkörper gewichtsmässige Vorteile und verringerte Schwingungsprobleme.The support body receiving the silencer blocks advantageously comprises disc-shaped front and cover plates made of vibration-damping Composite material, which with sheet metal rib or tubular connecting elements be held together. This results in one being cast Monobloc trained support body weight advantages and reduced Vibration problems.
Die insgesamt erreichte Reduktion der Anzahl der Bauteile des Filterschalldämpfers erleichtert den logistischen Aufwand und ermöglicht so eine kostengünstige Herstellung und Wartung des Filterschalldämpfers.The overall reduction in the number of components of the filter silencer achieved facilitates logistical effort and thus enables cost-effective production and maintenance of the filter silencer.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to drawings. Here shows:
Fig. 1 einen zentral geführter Schnitt durch einen erfindungsgemässen Filterschalldämpfer auf der Ansaugseite eines Verdichters, Fig. 1 a centrally guided section through an inventive filter silencer on the suction side of a compressor,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Filterschalldämpfers gemäss Fig. 1 mit einer ersten Ausführungsform eines Tragkörpers und einer ersten Ausführungsform eines Schalldämpferblocks, Fig. 2 is a schematic representation of the filter sound absorber according to FIG. 1 with a first embodiment of a support body and a first embodiment of a silencer block,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Tragkörpers gemäss Fig. 2, und Fig. 3 shows a second embodiment of the support body according to FIG. 2, and
Fig. 4 bis 9 verschiedene Ausführungsformen des Schalldämpferblocks gemäss Fig. 2. FIGS. 4 to 9 different embodiments of the silencer block of FIG. 2.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Filterschalldämpfer, welcher lufteintrittsseitig an einem Verdichter 15 befestigt ist. Der dargestellte Filterschalldämpfer ist zylinderförmig ausgebildet. An den Stirnseiten sind zwei kreisscheibenförmige Bleche, ein Frontblech 4 und verdichterseitig ein mit einer Luftaustrittsöffnung 12 versehenes Deckblech 5 angeordnet. Zwischen den beiden kreisscheibenförmigen Blechen sind Schalldämpferblöcke 2 angeordnet, in die mehrere Durchströmöffnungen 11 eingelassen sind. Die Luftströmungsrichtung durch den Filterschalldämpfer ist mit den Pfeilen angedeutet. Fig. 1 shows a section through a filter silencer which is attached to a compressor 15 on the air inlet side. The filter silencer shown is cylindrical. Arranged on the end faces are two circular disk-shaped sheets, a front sheet 4 and a cover sheet 5 provided with an air outlet opening 12 on the compressor side. Muffler blocks 2 are arranged between the two circular disk-shaped plates, into which a plurality of flow openings 11 are let. The direction of air flow through the filter silencer is indicated by the arrows.
Wie in Fig. 2 dargestellt bilden das Frontblech 4 und das Deckblech 5 zusammen mit Blechrippen 6' zum Zusammenhalten des Front- und Deckblechs einen Tragkörper 1. Die Blechrippen 6' sind an den Enden rechtwinklig gebogen und mit Blindnieten 7 an Front- und Deckblech befestigt. Front- und Deckblech sind vorteilhafterweise aus einem schwingungsdämpfenden Verbundwerkstoff (Stahlblech-viskoelastischer Kunststoff- Stahlblech, beispielsweise Bondal-Blech) gefertigt. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Tragkörpers 1, bei der Front- und Deckblech mit stangen- oder rohrförmigen Verbindungselementen 6" zusammengehalten sind.As shown in FIG. 2, the front plate 4 and the cover plate 5 together with plate ribs 6 ′ form a support body 1 for holding the front and cover plate together. The metal ribs 6 'are bent at right angles at the ends and fastened with blind rivets 7 to the front and cover plates. Front and cover plate are advantageously made of a vibration-damping composite material (sheet steel-viscoelastic plastic sheet steel, for example Bondal sheet metal). Fig. 3 shows an embodiment of the support body 1 , are held together in the front and cover plate with rod-shaped or tubular connecting elements 6 ".
Die Schalldämpferblöcke 2 sind gemäss Fig. 2 in den Tragkörper 1 eingesetzt und von einem als Lochblech ausgebildeten Filterrahmen 3 gehalten. Der Filterrahmen 3 ist entweder mittels Spannbändern oder Schnellverschlüssen am Tragkörper fixiert, oder wie in Fig. 1 dargestellt mittels im äusseren Bereich von Front- und Deckblech 4 und 5 angeordneten Bördelungen 10. Die Fixierung mittels den Bördelungen ist äusserst kostengünstig und betriebssicher.The silencer blocks 2 are shown in FIG. 2 is inserted into the supporting body 1 and held by a perforated plate formed as a filter frame 3. The filter frame 3 is either fixed to the supporting body by means of straps or quick-release fasteners, or, as shown in FIG. 1, by means of flanges 10 arranged in the outer region of the front and cover plates 4 and 5 . Fixing by means of the flanges is extremely cost-effective and reliable.
In der Ausführungsform des Filterschalldämpfers nach Fig. 2 sind vier Schalldämpferblöcke 2 vorgesehen.In the embodiment of the filter silencer according to FIG. 2, four silencer blocks 2 are provided.
Ein Schalldämpferblock 2 ist schichtweise aufgebaut und besteht im wesentlichen aus mehreren kreisringsegmentfömigen Dämpfungsscheiben 8 und dazwischen angeordneten Distanzstücken 9. Die Distanzstücke 9 sind vorteilhafterweise aus dem selben Material gefertigt wie die Dämpfungscheibensegmente 8, beispielsweise ein offenzelliger Schaumstoff (Melaminschaum). Die Distanzstücke 9 sind beidseitig mit Klebstoff an den Dämpfungsscheibensegmenten 8 festgeklebt und bilden so den stabilen, zusammenhängenden Schalldämpferblock 2.A silencer block 2 is built up in layers and essentially consists of a plurality of damping disks 8 in the form of a circular ring segment and spacers 9 arranged between them. The spacers 9 are advantageously made of the same material as the damping disk segments 8 , for example an open-cell foam (melamine foam). The spacers 9 are glued to the damping disc segments 8 on both sides with adhesive and thus form the stable, coherent silencer block 2 .
Fig. 4 bis Fig. 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Schalldämpferblocks. Der linke Teil der Fig. 4 zeigt einen Schalldämpferblock 2 mit keilförmig ausgebildeten Distanzstücken 9 zwischen den Dämpfungsscheibensegmenten 8. Rechts ist ein radial geführter Schnitt durch den links gezeigten Schalldämpferblock 2 dargestellt. Anhand der Pfeile ist ersichtlich, wie die Luftströme durch die Durchströmöffnungen 11 verlaufen. FIGS. 4 to Fig. 9 show various embodiments of a silencer block. The left part of FIG. 4 shows a silencer block 2 with wedge-shaped spacers 9 between the damping disk segments 8 . On the right is a radial section through the silencer block 2 shown on the left. The arrows show how the air flows through the flow openings 11 .
Die Ausführungsform nach Fig. 5 hat kreisförmige Distanzstücke (Rondellen) 9 zwischen den Dämpfungselementen 8. Wiederum ist rechts der entsprechende Schnitt gezeigt, mit den anhand der Pfeile ersichtlichen Luftströmungsverläufen.The embodiment according to FIG. 5 has circular spacers (rondelles) 9 between the damping elements 8 . Again, the corresponding section is shown on the right, with the air flow profiles shown by the arrows.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Schalldämpferblocks 2 mit lediglich zwei aussenliegend angeordneten Dämpfungsscheibensegmenten 8 und dazwischen mehrere Schichten von jeweils gegeneinander versetzt angeordneten Distanzstücken 9. Fig. 6 shows an embodiment of the silencer block 2 having only two outer segments arranged lying damping disc 8 and in between a plurality of layers, each offset from each other arranged spacers. 9
Die Ausführungsformen nach Fig. 7 bis Fig. 9 sehen keine Distanzstücke vor. The embodiments according to FIG. 7 to FIG. 9 see no spacers.
Die Dämpfungsscheibensegmente 8 der Ausführungsform gemäss Fig. 7 sind kontuiert geschnitten, so dass durch Aufeinanderlegen der Dämpfungsscheibensegmente 8 Durchströmöffnungen 11 gebildet werden. Wie im rechten Teil der Fig. 7 dargestellt können die die Durchströmöffnungen 11 formenden Konturen eckig oder rund ausgebildet sein.The damping disk segments 8 of the embodiment according to FIG. 7 are cut in a continuous manner so that 8 through-flow openings 11 are formed by stacking the damping disk segments. As shown in the right part of FIG. 7, the contours forming the throughflow openings 11 can be square or round.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen aus einem einzigen Werkstück gefertigte Schalldämpferblöcke 2', in welche die Durchströmöffungen 11 beispielsweise durch Bohren eingebracht sind. Die Durchströmöffnungen 11 können wie dargestellt im Querschnitt eckig oder rund ausgebildet sein. FIG. 8 and FIG. 9 show from a single workpiece silencer blocks produced 2 ', in which the flow openings 11 are introduced, for example by drilling. The throughflow openings 11 can, as shown, have a square or round cross section.
Der Filterschalldämpfer kann in weiteren Ausführungsbeispielen zwei, drei, fünf oder mehr Schalldämpferblöcke enthalten. Zudem kann der Filterschalldämpfer beispielsweise auch eckig oder halbkugelförmig ausgebildet sein.In further exemplary embodiments, the filter silencer can be two, three, five or contain more silencer blocks. In addition, the filter silencer for example, also be angular or hemispherical.
11
Tragkörper
Supporting body
22
, ,
22
' Schalldämpferblock
'' Silencer block
33rd
Lochblech, Filterrahmen
Perforated plate, filter frame
44
Frontblech
Front panel
55
Deckblech
Cover plate
66
, ,
66
', ',
66
" Verbindungselement, Blechrippe, Rohr
"Connecting element, sheet metal fin, pipe
77
Blindnieten
Blind rivets
88th
Dämpfungsscheibensegment
Damping disc segment
99
Distanzstück
Spacer
1010th
Bördelung
Flaring
1111
Durchströmöffnung
Flow opening
1212th
Luftaustrittsöffnung
Air outlet opening
1515
Verdichter
compressor
Claims (10)
einem Tragkörper (1),
mehreren in den Tragkörper (1) eingesetzten Dämpfungselementen,
mehreren Durchströmöffnungen (11), und
einem an der Ansaugseite der Durchströmöffnungen (11) angeordneten, die Dämpfungselemente im Tragkörper (1) haltenden und als Lochblech ausgebildeten Filterrahmen (3),
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eines der Dämpfungselemente als Schalldämpferblock (2, 2') ausgebildet ist, und dass
in den Schalldämpferblock (2, 2') mindestens eine der Durchströmöffnungen (11) eingelassen ist.1. Filter silencer on the intake side of a compressor with
a supporting body ( 1 ),
several damping elements inserted into the supporting body ( 1 ),
several flow openings ( 11 ), and
a filter frame ( 3 ) arranged on the suction side of the throughflow openings ( 11 ) and holding the damping elements in the supporting body ( 1 ) and designed as a perforated plate,
characterized in that
at least one of the damping elements is designed as a silencer block ( 2 , 2 '), and that
at least one of the flow openings ( 11 ) is let into the silencer block ( 2 , 2 ').
die Verbindungselemente als senkrecht zum Front- (4) und Deckblech (5) angeordnete Blechrippen (6') ausgebildet sind, und dass
die dem Front- (4) beziehungsweise dem Deckblech (5) zugewandten Enden der Blechrippen (6') rechtwinklig gebogen sind.7. Filter silencer according to claim 6, characterized in that
the connecting elements are designed as sheet metal ribs ( 6 ') arranged perpendicular to the front plate ( 4 ) and cover plate ( 5 ), and that
the ends of the sheet metal ribs ( 6 ') facing the front plate ( 4 ) or the cover plate ( 5 ) are bent at right angles.
der Filterschalldämpfer im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist,
der Filterrahmen (3) im Bereich der Mantelfläche angeordnet ist, und
in das Deckblech (5) eine zentrale Luftaustrittsöffung (12) eingelassen ist.10. Filter silencer according to one of claims 1 to 9, characterized in that
the filter silencer is essentially cylindrical,
the filter frame ( 3 ) is arranged in the area of the lateral surface, and
a central air outlet opening ( 12 ) is let into the cover plate ( 5 ).
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