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Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen.
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haben, einen oder mehrere Zwischenräume zwischen den Einsatzkörpern zu durchströmen, wird ein noch vollständigerer Ausgleich der Geschwindigkeit der Abgase bei ihrem Durchtritt durch die langen und feinen Kanäle erzielt.
Die Durchströmkanäle des Einsatzkörpekönnen auch so ausgebildet sein, dass ihre Querschnitts- fläche, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, allmählich kleiner wird, wobei wenigstens die Summe der kleinsten Querschnittsflächen der Kanäle wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gas- auslassrohres des Motors. Dies kann beispielsweise so ausgeführt werden, dass man den Durchströmkanälen eine konische Form gibt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den mit den Durchströmkanälen versehenen Körper in einen erweiterten Teil des Gasauslassrohres einzusetzen und die Kanäle dabei so zu bemessen, dass die
Summe ihrer grössten Querschnittsflächen (bei den Eintrittsöffnungen) grösser ist als die Querschnitts- fläche des Gasauslassrohres des Motors, wogegen die Summe ihrer kleinsten Querschnittsflächen (bei den Austrittsöffnungen) wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres des Motors.
Hiedurch wird die Zerlegung des Gasstromes in eine grosse Anzahl von feinen Strahlen erleichtert, was den
Vorteil mit sich bringt, dass die Zerlegung und Drosselung des Gasstromes keine merkbare Herabsetzung der Leistung des Motors zur Folge hat. Ein bezüglich Schalldämpfung wie auch Leistung noch besseres
Ergebnis kann dadurch erzielt werden, dass man in einem erweiterten Teil des Gasauslassrohres zwei oder mehrere mit Durehstromkanälen versehene Körper hintereinander, in der Strömungsrichtung der
Gase gerechnet, anordnet, derart, dass zwischen zwei benachbarten Körpern ein Zwischenraum vorhanden ist, und die Kanäle dieser Körper so bemisst,
dass die Summe der grössten Querschnittsflächen der im vordersten Körper - in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet-vorgesehenen Kanäle (bei den
Eintrittsöffnungen grösser ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres des Motors, wogegen die
Summe der kleinsten Querschnittsflächen der Kanäle bei den Austrittsöffnungen) wenigstens in einem
Körper wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres des Motors.
Der mit den Durchströmkanälen versehene Körper kann aus einem Stück ausgeführt sein, und die
Kanäle können kreisrunde Querschnittsform haben. Der Körper kann aber auch aus mehreren Teilen bestehen, und die Kanäle können eine andere Querschnittsform als die kreisrunde haben.
Auf der Zeichnung sind als Beispiel einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen gemäss der Erfindung ausgebildeten Schalldämpfer im Längsschnitt, Fig. 2 zeigt denselben im Querschnitt nach Linie 11-II der Fig. 1. Die Fig. 3 und 4 zeigen in ähnlicher Weise eine etwas ab- geänderte Ausführungsform des Schalldämpfers, wobei Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 ist. Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform, bei der die Grösse der Durchström- kanäle geändert werden kann ; Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5. Fig. 7 zeigt. im Längsschnitt eine Ausführungsform, bei welcher der im Gasauslassrohre angeordnete Körper sich durch Federwirkung selbsttätig einstellt ; Fig. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
Fig. 9 zeigt im Längsschnitt einen gemäss der Erfindung ausgebildeten Schalldämpfer mit zwei hinter- einander angeordneten Körpern ; die Fig. 10 und 11 sind Querschnitte nach den Linien X-X bzw. ZU-XI der Fig. 9. Fig. 12 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemässen Schalldämpfer mit drei hintereinander angeordneten Körpern ; die Fig. 13 und 14 sind Querschnitte nach denLinienXIII-XIIlbzw. XIV -XIV der Fig. 12. Fig. 15 zeigt im Längsschnitt einen Schalldämpfer mit zwei hintereinander angeordneten
Körpern, die in einem erweiterten Teile des Gasauslassrohres angeordnet sind ; Fig. 16 ist ein Querschnitt. nach den Linien XVI-XVI der Fig. 15.
Fig. 17 zeigt im Längsschnitt einen Schalldämpfer gemäss der
Erfindung mit einem Körper mit konischen Durchströmkanälen Fig. 18 ist ein Querschnitt nach der Linie XVIII-XVIII der Fig. 17. Fig. 19 zeigt, ebenfalls im Längsschnitt, einen erfindungsgemässen
Schalldämpfer mit zwei hintereinander-in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet-angeordneten
Körpern, die in einem erweiterten Teile des Gasauslassrohres eingesetzt sind ; die Fig. 20 und 21 sind
Querschnitte nach den Linien XX-XX bzw. XXI-XXI der Fig. 19.
Fig. 22 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform des Schalldämpfers mit zwei hintereinander angeordneten Körpern, die in verschiedener Weise ausgebildet sind ; die Fig. 23 und 24 sind Querschnitte nach den Linien XXIII bis XXIII bzw. XXZF-Z-X. ? V der Fig. 22. Fig. 25 zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform, bei welcher der Körper aus konischen Rohrstücken besteht. Fig. 26 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemässen
Schalldämpfer mit zwei hintereinander angeordneten, aus miteinander verbundenen Rohren zusammen- gesetzten Körpern ; Fig. 27 ist ein Querschnitt nach der Linie XXVII-XXVII der Fig. 26. Fig. 2 & zeigt eine weitere Ausführungsform in Seitenansicht und teilweise im Schnitt ; Fig. 29 ist ein Querschnitt nach der Linie XXIX-XXIX der Fig. 28.
Fig. 30 zeigt im Längsschnitt einen gemäss der Erfindung ausgebildeten Schalldämpfer mit drei hintereinander, in der Strömungsrichtung der Gaze gerechnet angeordneten Körpern, die-mit untereinander verschiedener Anzahl von Durchströmkanälen versehen sind ; die Fig. 31,32 und 33 sind Querschnitte nach den Linien XXXI-XXXI, XXXII-XXXII bzw.
XXXIII-XXXIII der Fig. 30. Die Fig. 34-37 zeigen im Längsschnitt einige weitere Ausführungformen des Schalldämpfers mit verschiedenen Formen der Erweiterung des Gasauslassrohres.
Bei der in den Fig.'1 und 2 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 das Gasauslassrohr des
Motors. In diesem ist in geringem Abstand von der-Mündung ein zylindrischer Körper 2 angeordnet, der
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mit einer grossen Anzahl von axialen, verhältnismässig feinen Durchströmkanälen 3 versehen ist. Der
Körper 2 kann aus Metall oder einem beliebigen andern, gegen Wärme widerstandsfähigen Material bestehen. Die Kanäle 3 sind erfindungsgemäss so bemessen, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres 1, so dass eine Drosselung der Gase beim Durchgang durch die Kanäle bewirkt wird ; die Länge jedes Kanals 3 ist im dargestellten Falle etwa 20mal so gross wie sein Durchmesser.
Die durch das Auslassrohr 1 stossweise strömenden Gase werden auf die einzelnen Kanäle 3 verteilt und durchströmen dieselben, wobei teils infolge der Drosselung der
Gase, teils infolge der grossen Länge der Kanäle im Verhältnis zu ihren Durchmessern die Strömungsgeschwindigkeit der Gase ausgeglichen wird, so dass die Gase schliesslich mit praktisch gleichmässiger Geschwindigkeit aus den Kanälen ausströmen. Hiedurch wird eine sehr wirksame Schalldämpfung erzielt.
Versuche mit derartigen Schalldämpfern haben ausserdem gezeigt, dass die erwähnte Drosselung der Gase keine merkbare Herabsetzung der Leistung des Motors verursacht.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der eben beschriebenen dadurch, dass der Körper 4 in das Gasauslassrohr 1 unmittelbar an dessen Mündung eingesetzt ist und dass die Kanäle 5 des Körpers 4 nicht axial, sondern ein wenig schräg zur Achse des zylindrischen Körpers verlaufen. Die Kanäle sind auch in diesem Falle so bemessen, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Rohres 1, so dass eine Drosselung der Gase bei ihrem Durchgang durch die Kanäle stattfindet, und die Länge jedes Kanals ist auch hier etwa 20mal so gross wie sein Durchmesser.
Die Schrägstellung der Kanäle 5 scheint eine zusätzliche Bremsung der durch die Kanäle strömenden Gase zu bewirken, so dass man grössere Sicherheit erhält, dass die Gase mit möglichst gleichmässiger Geschwindigkeit aus den Kanälen ausströmen.
Gemäss der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ist der Schalldämpfer so eingerichtet, dass die Querschnittsfläche der Durchströmkanäle innerhalb bestimmter Grenzen geändert werden kann, so dass derselbe Schalldämpfer für Motoren von verschiedener Grösse verwendbar ist. Zu diesem Zwecke ist das Gasauslassrohr 1 an seinem Ende mit einem erweiterten Teil 6 versehen, in den ein zylin-
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die schwach konisch verlaufen, derart, dass sie sich nach den hinteren (in Fig. 5 rechten) Enden der Kanäle zu, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, verengen. In jedem Kanal ist eine lange und dünne Regelungsspindel 9 von derselben Konizität wie der Kanal angeordnet, so dass zwischen der Spindel und den Kanalwänden ein im Querschnitt ringförmiger Durchströmkanal für die Gase entsteht.
Sämtliche Spindeln 9 sind mit ihren dünneren, aus den hinteren Enden der Kanäle 8 herausragenden Enden an einer Platte 10 befestigt, die mit Hilfe einer Flügelschraube 11, welche in einen auf dem Rohrteil 6 befestigten Bügel 12 eingeschraubt ist, axial verstellt werden kann. Wenn die Platte 10 mit den Regelungspindeln 9 gegen den Einsatzkörper 7 hin (in Fig. 5 nach links) verschoben wird, so werden die Querschnittsflächen der ringförmigen Durchströmkanäle etwas vergrössert, wogegen sie vermindert werden, wenn die Regelungsspindeln 9 in der entgegengesetzten Richtung verschoben werden.
Die Durchstromkanäle sind wieder so bemessen, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen auf jeden Fall wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Auslassrohres 1, so dass die beabsichtigte Drosselung der Gase stets herbeigeführt wird und dass die Länge jedes Kanals mehrmals so gross ist wie die grösste Abmessung seines freien Querschnitts an jedem beliebigen Punkte.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform ist das Gasauslassrohr 1, ebenso wie in Fig. 5, an seinem Ende mit einem erweiterten Teil 13 versehen. In diesem Teile ist ein zylindrischer Körper 14 verschiebbar angeordnet, der mit axialen, schwach konischen Durchströmkanälen 15 versehen ist, die sich nach dem hinteren (in Fig. 7 rechten) Ende des Körpers 14 zu verengen. Der Körper 14 steht unter der Einwirkung zweier zwischen ihm und einem am Teile 13 befestigten Bügel 16 eingesetzten Druckfedern 17, die bestrebt sind, den Körper 14 in der in Fig. 7 dargestellten Lage zu halten, in welcher er mit seiner vorderen (linken) Kante gegen den konischen Übergang 18 zwischen dem Teile 13 und dem Rohr 1 anliegt.
In jeden Kanal 15 ragt eine Regelungsspindel19 mit derselben Konizität wie der Kanal hinein, so dass auch in diesem Falle zwischen der Spindel und den Kanalwänden ein im Querschnitt ring- förmiger Durchströmkanal für die Gase entsteht. Die Spindeln 19 sitzen mit ihren vorderen, dickeren Enden an einem sternförmigen Armsystem 20, das im konischen Übergänge. M befestigt ist und dessen Arme zwischen sich für die Gase freien Durchgang lassen. Wenn der Körper 14 die in Fig. 7 dargestellte Lage einnimmt, ist die Summe der Querschnittsflächen der ringförmigen Durchströmkanäle am kleinsten.
Wenn nun der Überdruck im Gasauslassrohr 1 einen gewissen Wert übersteigt, so wird der Körper 14 durch die Einwirkung dieses Überdruckes unter Zusammendrücken der Federn 11 nach rechts verschoben, wodurch die Summe der Querschnittsflächen der ringförmigen Kanäle vergrössert wird. Der verschiebbare Körper 14 wird sich also selbsttätig in jene Lage einstellen, die dem Überdrucke im Gasauslassrohre 1 entspricht, so dass die Durchströmkanäle eine diesem Überdrucke entsprechende geeignete Grösse erhalten.
Bei der in den Fig. 9-11 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 21 das Gasauslassrohr des Motors. In diesem ist in bestimmtem Abstand von der Mündung ein zylindrischer Körper 24 eingesetzt, der mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 25 versehen ist. Ein Stück hinter dem Körper 24, in der durch den Pfeil in Fig. 9 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, ist
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ein ähnlicher, aber längerer zylindrischer Körper 22, der ebenfalls mit einer Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 23 versehen ist, eingesetzt, derart, dass zwischen den beiden Körpern 24 und 22 ein verhältnismässig grosser Zwischenraum 26 verbleibt.
Sowohl die Kanäle 25 des Körpers 24 wie die Kanäle 23 des Körpers 22 sind so bemessen, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Auslassrohres 21, so dass eine Drosselung des Gasstromes beim Durchgang durch die Kanäle beider Körper herbeigeführt wird. Die Länge der Kanäle 25 ist etwa 10mal, die der Kanäle 23 etwa 30mal so gross wie ihr Durchmesser. Die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle ist in dem näher am Motor liegenden Körper 24 kleiner als im Körper 22, der weiter entfernt vom Motor liegt.
Die durch das Auslassrohr 21 stossweise strömenden Gase werden zuerst auf die Kanäle 25 des Körpers 24 verteilt, und schon in diesen Kanälen wird infolge der Drosselung der Gase und infolge der grossen Länge der Kanäle im Verhältnis zu ihrem Durchmesser ein wesentlicher Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit der Gase, d. h. eine Verminderung der Amplitude der durch die Explosionen erzeugten Gasstösse, herbeigeführt. Wenn die Gase durch die Kanäle 25 hindurchgegangen sind, strömen sie durch den Zwischenraum 26 zwischen den beiden Körpern.
Hierauf werden die Gase auf die Kanäle 23 des Körpers 22 verteilt, in denen nun ein weiterer Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit der Gase, bzw. eine weitere Verminderung der Amplitude der Gasstösse herbeigeführt wird, so dass die Gase schliesslich mit so gut wie vollständig gleichmässiger Geschwindigkeit aus den Kanälen 23 ausströmen.
Bei der in den Fig. 12-14 dargestellten Ausführungsform sind im Gasauslassrohr 31 drei mit Durchströmkanälen versehene zylindrische Körper hintereinander, in der durch den Pfeil in Fig. 12 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, angeordnet. Der erste Körper 37 sitzt in bestimmtem Abstand von der Mündung des Auslassrohres und ist wieder mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 38 versehen. Hinter dem Körper 37, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, ist ein zweiter zylindrischer Körper 34, der ebenfalls mit einer grossen Anzahl von axialen, feinen Durchströmkanälen 35 versehen ist, angeordnet, derart, dass zwischen den beiden Körpern 37 und 34 ein verhältnismässig grosser Zwischenraum 39 bleibt.
Hinter dem Körper 34 ist schliesslich unmittelbar an der Mündung des Gasauslassrohres ein dritter zylindrischer Körper 32, der mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 33 versehen ist, eingesetzt, derart, dass zwischen den beiden Körpern 34 und 32 ein Zwischenraum 36 bleibt.
Die Kanäle 38, 35 und 33 in jedem der drei Körper sind so bemessen, dass je die Summe ihrer Quer- schnittflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Auslassrohres 31, so dass eine Drosselung der Abgase beim Durchgang durch die Kanäle sämtlicher drei Körper herbeigeführt wird. Die Länge der Kanäle 38 ist etwa 40mal, die Länge der Kanäle 35 etwa 10mal und die Länge der Kanäle 33 etwa 15mal so gross wie ihr Durchmesser. Der Zwischenraum 39 zwischen den beiden ersten Körpern 37 und 34, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, hat eine Länge, die etwa halb so gross ist wie die Länge des Zwischenraumes 36 zwischen den beiden Körpern 34 und 32.
Die drei Körper sind also bei dieser Ausführungsform so angeordnet, dass die Grösse der Zwischenräume zwischen denselben, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, zunimmt. Die Summe der Querschnittsflächen der Kanäle ist in dem dem Motor am nächsten liegenden Körper 37 kleiner als in den beiden Körpern 34 und 32.
Bei der in den Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsform sind in einen erweiterten äusseren Teil 40 des Gasauslassrohres 41 zwei mit Durchströmkanälen versehene Körper hintereinander, in der durch den Pfeil in Fig. 15 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, eingesetzt. Am Beginn des erweiterten Teiles 40 ist ein zylindrischer Körper 44 angeordnet, der mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 45 versehen ist. Ein Stück hinter dem Körper 44 ist an der Mündung des erweiterten Teiles 40 ein zweiter zylindrischer Körper 42, der ebenfalls mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 43 versehen ist, eingesetzt, derart, dass zwischen den beiden Körpern 42 und 44 ein Zwischenraum 46 vorhanden ist.
Die Kanäle 45 und 43 in jedem der beiden Körper sind so bemessen, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des
Rohres 41, so dass eine Drosselung der Abgase beim Durchgang durch die Kanäle beider Körper herbeigeführt wird. Die Länge der Kanäle 45 ist in dem dargestellten Falle etwa 15mal so gross wie ihr Durchmesser. Zu bemerken ist ferner, dass die im Raume 47 vor dem Körper 44 zugekehrten Mündungen der
Kanäle 45 konisch erweitert sind, um die Verteilung der Gase auf die Kanäle 45 zu erleichtern. Die Länge der Kanäle 43 ist ebenfalls etwa 15mal so gross wie ihr Durchmesser. Der Zwischenraum 46 zwischen den beiden Körpern hat etwa dieselbe Länge wie die beiden Körper 44 und 42 zusammen.
Bei der in den Fig. 17 und 18 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 51 das Gasauslassrohr des Motors. In diesem Rohre ist in geringem Abstand von der Mündung ein zylindrischer Körper 52 eingesetzt, der mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 53 versehen ist. Diese
Kanäle 53 sind konisch ausgeführt, derart, dass ihre Querschnittsflächen, in der durch den Pfeil in Fig. 17 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, allmählich kleiner werden, wobei mindestens die
Summe der kleinsten Querschnittsflächen der Kanäle wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des
Gasauslassrohres 51, so dass eine Drosselung der Abgase beim Durchgang durch die Kanäle herbeigeführt wird.
Die Länge der Kanäle ist in dem dargestellten Falle etwa 30mal so gross wie ihr kleinster Durch- messer < P.
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Die durch das Auslassrohr 51 stossweise strömenden Gase werden auf die einzelnen Kanäle 53 verteilt, in denen infolge ihrer konischen Form, wodurch die Gase immer mehr und mehr gedrosselt werden, ein wesentlicher Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit der Gase bzw. eine Verminderung der Amplitude der Gasstösse herbeigeführt wird, so dass die Gase mit so gut wie vollständig gleichmässiger Geschwindigkeit aus den Kanälen 53 ausströmen.
Bei der in den Fig. 19 bis 21 dargestellten Ansführungsform sind in dem beträchtlich erweiterten Teil 60 des Gasauslassrohres 61 zwei mit Durchströmkanälen versehene Körper hintereinander angebracht. Im erweiterten Rohrteil 60 ist hinter dem konischen Teile 67 ein zylindrischer Körper 64 angeordnet, der mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durehströmkanälen 65 versehen ist. Ein Stück hinter dem Körper 64 ist ein zweiter zylindrischer Körper 62, der ebenfalls mit einer grossen Anzahl von axialen feinen Durchströmkanälen 63 versehen ist, eingesetzt, derart, dass zwischen den beiden Körpern 64 und 62 ein verhältnismässig grosser Zwischenraum 66 vorhanden ist.
Die Kanäle 65 und 63 sind konisch ausgebildet, derart, dass ihre Querschnittsflächen in der Strömungsrichtung der Gase allmählich kleiner werden, u. zw. so, dass die Summe der grössten Querschnittsflächen der Kanäle (bei den Eintrittsöffnungen) grösser ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres 61, wogegen die Summe der kleinsten Querschnittsflächen der Kanäle 63 des letzten Körpers 62 (bei den Austrittsöffnungen) wesentlich kleiner ist als die Quersehnittsfläche des Gasauslassrohres 61, so dass eine systematische Drosselung der Abgase beim Durchgang durch die Kanäle der beiden Körper herbeigeführt wird.
Die Länge der Kanäle 65 ist in dem dargestellten Falle etwa 75mal so gross wie ihr kleinster Durchmesser a ! , die Länge der Kanäle 63 ist etwa 36mal so gross wie ihr kleinster Durchmesser d
In Fig. 22 bezeichnet 71 das Gasauslassrohr des Motors, das ein Stück vor der Mündung mit einer Erweiterung 72 von doppelkonischer Form und daran anschliessend mit einem zylindrischen Teil 73 versehen ist, der etwas weiter ist als das Gasauslassrohr 71 selbst. Unmittelbar hinter der Erweiterung 72 ist ein Körper eingesetzt, der, wie Fig. 23 zeigt, aus fünf gleich langen verschieden weiten Rohrstücken 74, die ineinandergesetzt sind, und aus einem im innersten Rohre eingesetzten zylindrischen Stab 76 besteht.
In oder auf den Rohren und auf dem Stabe sind längsverlaufende Leisten (nicht dargestellt) angebracht, durch welche die Rohre und der Stab in den richtigen gegenseitigen Abständen gehalten und die zwischen ihnen gebildeten ringförmigen Kanäle in eine Anzahl im Querschnitt bogenförmiger Kanäle 75 geteilt werden. Die Rohre 74 und der Stab 76 sind hiebei so bemessen, dass die Summe der Querschnittsflächen aller Kanäle 75 wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Auslassrohres 71, so dass eine Drosselung der Abgase beim Durchgänge durch die Kanäle herbeigeführt wird, und dass die Länge jedes Kanals mehrmals grösser ist als die grösste Querschnittsabmessung desselben, längs der bogenförmigen Mittellinie des
Querschnittes gerechnet.
Ein Stück hinter diesem ersten Körper, in der durch den Pfeil in Fig. 22 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, ist im Rohrteile 73 ein zweiter, gemäss dem in Fig. 24 dargestellten Querschnitt ausgeführter Körper eingesetzt, derart, dass zwischen den beiden Körpern ein Zwischenraum 77 vorhanden ist. Dieser zweite Körper besteht aus einem nach einer Spirale eingerollten Blech 78, zwischen dessen Spiralwindungen eine Anzahl von Drähten oder Leisten 79 eingesetzt sind, durch welche die Spiralwindungen in bestimmtem Abstand voneinander gehalten werden und der spiralförmige Zwischenraum zwischen den Windungen in eine Anzahl von schmalen, im Querschnitt bogenförmigen Kanälen 80 geteilt wird.
Auch in diesem Falle sind die Teile 78 und 79 so bemessen, dass die Summe der Querschnittsflächen sämtlicher Kanäle 80 wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Auslassrohres 71 und dass die Länge jedes Kanals 80 mehrmals grösser ist als seine grösste Querschnittsabmessung, längs der bogenförmigen Mittellinie des Querschnittes gerechnet.
Gemäss Fig. 25 besteht der im Rohr 84, das entweder das Gasauslassrohr selbst oder ein erweiterter Teil desselben sein kann, eingesetzte Körper aus einer Mehrzahl von Rohrstücken 85 verschiedener Weite und aus einem in dem innersten Rohre eingesetzten zylindrischen Teil 86. Auch in diesem Falle sind, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 23, auf den Rohrstücken längsverlaufende Leisten oder Rippen (nicht dargestellt) angebracht, welche die Rohrstücke in bestimmten Abständen voneinander halten und durch welche die zwischen ihnen gebildeten ringförmigen Kanäle in eine Anzahl im Querschnitt bogenförmiger Kanäle 87 geteilt werden.
Die Rohrstücke 85 haben konische Form, so dass die Querschnittsfläche der zwischen ihnen gebildeten Kanäle, in der durch den Pfeil in Fig. 25 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, allmählich kleiner wird, wobei mindestens die Summe der kleinsten Querschnittsflächen der Kanäle (bei den Austrittsöffnungen rechts in Fig. 25) wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres.
Bei der in den Fig. 26 und 27 dargestellten Ausführungsform, die in erster Linie für Automobile, Motorräder, Flugzeuge u. dgl. bestimmt ist, bezeichnet 91 das Gasauslassrohr des Motors, das an seinem hinteren Ende mit einem erweiterten Teil 92 versehen ist. In diesem erweiterten Teile sind zwei mit Durchströmkanälen für die Abgase versehene Körper, in der durch den Pfeil in Fig. 26 angegebenen Strömungsrichtung der Gase gerechnet, hintereinander derart angeordnet, dass zwischen ihnen ein verhältnismässig grosser Zwischenraum 94 verbleibt.
Jeder Körper besteht aus einer grossen Anzahl enger Rohre 95, die mit ihren Enden in Löchern zweier Platten 96 sitzen, die ihrerseits in den erweiterten Teil 92
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des Gasauslassrohres dicht eingesetzt sind, so dass die Zwischenräume zwischen den Rohren 95 von den gasberührten Räumen des Gasauslassrohres. abgeschlossen sind, während die Rohre selbst die gewünschten engen Durchströmkanäle für die Abgase bilden. Die Rohre 95 in jedem der beiden Körper sind so bemessen, dass die Summe ihrer lichten Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres 91, so dass eine Drosselung der Abgase beim Durchgang durch die Rohre beider
Körper herbeigeführt wird.
Die Länge der Rohre 95 ist in dem dargestellten Falle etwa 20mal so gross wie ihr Durchmesser.
In der Wand des die Einsatzkörper umgebenden Teiles 92 des Gasauslassrohres sind zwei Gruppen von Öffnungen angebracht, u. zw. eine Gruppe von vier Öffnungen 97 unmittelbar hinter der ersten Platte 96, in der Strömungsrichtung der Abgase gerechnet, und eine Gruppe von ebenfalls vier Öffnungen 98 unmittelbar vor der hinteren Platte 96. Durch diese Öffnungen kann die Aussenluft in die Zwischenräume zwischen den Rohren 95 zwecks Kühlung derselben eingeleitet bzw. aus denselben abgeleitet werden.
Um das Einströmen der Luft durch die Öffnungen 97 zu befördern, ist unmittelbar hinter denselben auf der Aussenseite des Rohrteiles 92 ein ringförmiger konischer Schirm 99 befestigt, der, wenn der Schalldämpfer z. B. auf einem Kraftfahrzeug angebracht ist, das sich in der Richtung nach links (Fig. 26) bewegt, Luft auffängt und durch die Öffnungen 97 hineinleitet, wie durch die Pfeile 100 angedeutet ist.
Die kalte Luft bestreicht die Rohre 95 und entweicht durch die Öffnungen 98 wieder ins Freie.
Die durch das Gasauslassrohr 91 stossweise strömenden Gase durchströmen zuerst den Raum 101 und werden dann auf die Rohre 95 der ersten Gruppe verteilt. Schon in diesen Rohren wird infolge der Drosselung der Gase und infolge der grossen Länge der Rohre im Verhältnis zu ihren Durchmessern ein wesentlicher Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit der Gase, d. h. eine Verminderung der Amplitude der
Gasstösse, herbeigeführt und dieser Ausgleich wird überdies noch dadurch gefördert, dass die Rohre 95 durch die ihre Aussenseiten bestreichende Luft gekühlt werden. Nachdem die Abgase durch die Rohre 95 des ersten Körpers hindurchgegangen sind, durchströmen sie den Zwischenraum 94 zwischen den beiden Körpern.
Hierauf werden die Gase auf die Rohre 95 des zweiten Körpers verteilt, und in diesen Rohren, die ebenfalls durch die durch die Zwischenräume zwischen denselben strömende kalte Aussenluft gekühlt werden, wird nun ein weiterer Ausgleich der Strömungsgeschwindigkeit der Gase herbeigeführt, so dass die Abgase schliesslich mit so gut wie vollständig gleichmässiger Geschwindigkeit aus den Rohren 95 des zweiten und letzten Körpers ausströmen.
Die in den Fig. 28 und 29 dargestellte Ausführungsform ist für solche Fälle bestimmt, wo eine genügende Menge Kühlwasser zur Verfügung steht, z. B. auf Motorbooten u. dgl. Im Gasauslassrohre 102 des Motors sind auch in diesem Falle zwei mit Durchströmkanälen für die Abgase versehene Körper hintereinander, in der durch den Pfeil 103 angegebenen Bewegungsrichtung der Gase gerechnet, angeordnet, derart, dass zwischen den beiden Körpern ein Zwischenraum 104 vorhanden ist. Jeder Körper besteht wieder aus einer grossen Anzahl enger Rohre 105, die mit ihren Enden in Löchern zweier Platten 106 sitzen, die ihrerseits in das Gasauslassrohr 102 eingesetzt sind.
In dem die Einsatzkörper umgebenden Wandteil des Gasauslassrohres 102 sind an diametral entgegengesetzten Stellen zwei Öffnungen 107 und 108 angeordnet, von denen die erstere mit einer Zuführungsleitung 109 für Kühlwasser, z. B. von der Kühlwasserpumpe des Motors, in Verbindung steht, während die Öffnung 108 mit einer Abflussleitung 110 zum Ableiten des'Kühlwassers verbunden ist. Es kann somit Kühlwasser durch die Zwischenräume zwischen den Rohren 105 zwecks Kühlung derselben und damit auch der durch die Rohre strömenden Abgase geleitet werden, ohne dass das Kühlwasser mit diesen letzteren in unmittelbare Berührung kommt.
In bestimmten Fällen kann es schliesslich vorteilhaft sein, das Gasauslassrohr des Motors vor dem mit den Durchströmkanälen versehenen Einsatzkörper bzw.-körpern, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, mit einer Erweiterung beträchtlichen Volumens auszurüsten, welche somit von den Gasen durchströmt wird, bevor sie auf die einzelnen Durchströmkanäle des Einsatzkörpers verteilt werden.
Eine Ausführungsform dieser Art ist in den Fig. 30-33 dargestellt, wo. 111 das Gasauslassrohr bezeichnet, das in bestimmtem Abstand von der Mündung mit einer Erweiterung 112 von beträchtlichem Rauminhalt und von im Wesen zylindrischer Form und nach dieser Erweiterung mit einem zylindrischen Teil 113 vom selben Durchmesser wie das Gasauslassrohr 111 versehen ist. In diesem Teil 113 ist ein Verlängerungsrohr 114 eingesetzt, in dem drei mit Durchströmkanälen für die Abgase versehene Körper 115, 116 und 117 hintereinander derart angeordnet sind, dass zwischen ihnen Zwischenräume 118 bzw. 119 verbleiben.
Der Körper 115, der sich der Erweiterung 112 am nächsten befindet, ist mit einer verhältnismässig kleinen Anzahl axialer feiner Durchströmkanäle 120 versehen, der darauffolgende Körper 116 besitzt eine etwas grössere Anzahl solcher Durchströmkanäle 121 und der dritte Körper 117 schliesslich eine noch grössere Anzahl solcher Durchströmkanäle 122. Die Kanäle 120, 121 und 122 in jedem der drei Körper sind so bemessen, dass je die Summe ihrer Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres 111, so dass eine Drosselung der Abgase beiihremDurchgang durch
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so gross ist wie sein Durchmesser.
Durch die grosse Erweiterung 112, die einen Ausgleichsraum für die stossweise einströmenden Gase bildet, wird es möglich, die Körper 115, 116 und 117 wesentlich kleiner und leichter auszuführen, als wenn die genannte Erweiterung nicht vorhanden wäre.
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Die in Fig. 34 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der eben beschriebenen nur dadurch, dass die Erweiterung 123 vor dem ersten Einsatzkörper 115 im Wesen ellipsoidische Form hat.
Gemäss Fig. 35 hat die Erweiterung 124 vor dem ersten Einsatzkörper 115 im Wesen kugelige Form, wobei ausserdem zwischen den beiden Einsatzkörpern 115 und 116 eine zweite Erweiterung 125 angeordnet ist, die ebenfalls im Wesen kugelige Form hat. Wie in Fig. 3D mit strichpunktierten Linien angedeutet, kann das Gasauslassrohr 111 in die Erweiterung 124 auch in schräger Richtung einmünden, wodurch die Gase in der kugeligen Erweiterung in kreisende Bewegung versetzt werden. Bei den in den Fig. 36 und 37 dargestellten Ausführungsformen ist die vor dem ersten Einsatzkörper 115 in dem Verlängerungsrohr 114 angeordnete Erweiterung 126 von konischer Form, derart, dass sie sich in Richtung gegen den Körper 115 zu verengt.
Das Gasauslassrohr 111 kann hiebei in die Erweiterung 126 entweder in schräger Richtung (Fig. 36) oder in axialer Richtung (Fig. 37) einmünden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem (oder mehreren) im Gasauslassrohre des Motors angeordneten Körper, der mit einer Mehrzahl von in oder wenigstens annähernd in der Längsrichtung des Gasauslassrohres sich erstreckenden Durchströmkanälen für die Abgase versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kanäle so bemessen sind, dass die Summe ihrer Querschnittsflächen bzw. kleinsten Querschnittsflächen wesentlich kleiner ist als die Querschnittsfläche des Gasauslassrohres des Motors, so dass eine Drosselung der Gase beim Durchgang durch die Kanäle herbeigeführt wird, wobei die Länge jedes Kanals, in der Strömungsrichtung der Gase gerechnet, in an sich bekannter Weise mehrmals grösser als der Durchmesser bzw.
als die grösste Querschnittsabmessung des Kanals ist, so dass die Geschwindigkeit der auf die einzelnen Kanäle verteilten Abgase beim Durchströmen der langen und feinen Kanäle ausgeglichen wird.