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Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, insbesondere Explosionsmotoren, bei welchem ein an das Abgasrohr des Motors anschliessbares, geschlossenes Gehäuse im Innern Gasführungskanäle aufweist, durch die beim Betrieb mindestens ein Teil des Gasstroms an die Einmündungsstelle zurückgeführt und in den eintretenden Gasstrom eingeleitet wird, während andere Teile des Gasstromes durch verschieden lange Kanäle geführt und stufenweise abgeleitet werden.
Es sind Schalldämpfer'dieser Art'bekannt. Bei diesen ist jedoch die Aufteilung des Gasstromes und die von den z. B. aufgespalten nebeneinanderlaufenden Teilströmen zurückgelegten Bahnen sind in jedem Fall erzwungen, u. zw. werden sie einerseits durch Frequenz und Volumen der einzelnen Gasdruckstösse, anderseits durch die konstruktive Ausbildung der Gasführungskanäle sowie insbesondere durch die Fliehkraft und den Reibungswiderstand bestimmt, die in Abhängigkeit von der Form dieser Gasführungskanäle mit unterschiedlicher Grösse auftreten. Bei den bekannten Schalldämpfern sind die Gasführungskanäle so angelegt, dass jede Teilmenge der Gasströme infolge der erzeugten Fliehkräfte im Dämpfergehäuse nach aussen gedrückt wird und daher den äusseren Gasführungswandungen entlang zu streichen bestrebt ist, wie immer diese auch ausgebildet sind.
Dadurch wird die Aufteilung dieser Gasströme mitbestimmt, indem die Kanäle stets von aussen nach innen angefüllt werden, also nach einem festen Prinzip, d. h. unabhängig von Frequenz und Volumen der vom Motor abgegebenen
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mungsanteil die Drucklüoken im Falle geänderter Frequenzen und Volumen der Druckstösse stets in dem gewünschten Ausmass kompensieren kann. Eine solche Kompensierung bedarf einer von der Fliehkraft unabhängigen Variationsmöglichkeit, die dem Gasstrom die Möglichkeit gibt, sich nach Massgabe der Druckstösse aufzuteilen, so dass also auch der Anteil bzw. das Volumen des an die Ein- trittsstelle zurückkehrenden Gases sich frei diesen Druckstössen anpassen kann.
Nur wenn diese
Voraussetzungen erfüllt sind, ist offensichtlich die
Möglichkeit gegeben, die Druoklücken bei jeder praktisch vorkommenden Frequenz und Stärke der Druckstösse in gewünschtem Masse zu kom- pensieren, so dass ein weitgehender tatsächlicher Ausgleich, d. h. ein Ausebnen der Druckwellen erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung geht von dieser Erkenntnis aus und zeigt den Weg zur Verwirklichung vorgenannter Bedingungen. Ihr Ziel ist es, dem Gasstrom eine von der Fliehkraft unab- hängige Variationsmöglichkeit in der Aufteilung zu verschaffen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Aufteilungsrichtung des Gasstroms bzw. der Teilströme quer zur Umlaufebene, d. h. quer zu jener Ebene, in welcher die Fliehkräfte wirken, vorgesehen wird. Der erfindungsgemässe Schalldämpfer zeichnet sich deshalb dadurch aus, dass mehrere parallele ebene Lagen von in sich geschlossenen Gasführungsikanälen unmittelbar aneinandergereiht sind, welche Lagen mittels Durch- brechungen quer zu den Umlaufebenen untereinander verbunden sind.
Durch die Vermehrung der Lagen von Gasführungskanälen wird nicht nur die Durchlaufstrek- ! ke jedes einzelnen in parallelen Ringen aneinandergereihten Kanals verlängert, sondern auch erreicht, dass sich alle Teilvolumen eines Abgasstromes noch im Dämpfer befinden, wenn die Teilvolumen des nächstfolgenden Stosses eintreten. Dadurch werden bis an das Ende der Kanäle auch die kleinsten Drudklücken vollkommen ausgeglichen, so dass aus dem Dämpfer ein vibrationsfreier Abgasstrom kontinuierlich austritt.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Schalldämpfers dargestellt. Es zeigen die Figuren 1 und 2 einen Längsbzw. Querschnitt durch den Schalldämpfer und die Fig. 3 einen Querschnitt durch die inneren Teile des letzteren in einer Herstellungsphase.
- Das Beispiel nach den Fig. 1 bis 3 zeigt eine Ausführung mit zwei parallelen Zwischenwänden, so dass sich ein dreilagiger Dämpfer ergibt. Um eine fabrikatorisch ganz besonders günstige Konstruktion zu schaffen, sind die Gasführungskanäle mit Hilfe dreier Wellblechscheiben 41 gebil-
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det, die hier konzentrische Kreisscheiben sind, welche lose auf ein zentrales Rohrstück 42 aufgesetzt sind. Die drei Scheiben 41 sind unter sich gleich ausgebildet und bilden Rinnen 43 mit senkrechten Seitenwänden. Die Rinnen weisen vorzugsweise abgerundete oder abgeschrägte Kanten auf. Durch die öffnung 44 des Rohrstückes 42 kann eine Schraube gesteckt werden, mittels welcher die drei Wel1blechscheben 41 und eine ebene Deckelscheibe 45 sowie eine ebene Boden-scheibe 46 miteinander verschraubt werden.
Ddkkel 45 und 46 besitzen abgewinkelte Umfangs- flansche 47 bzw. 48, die übereinander greifen, wie Fig. 2 zeigt. Durch über den Umfang verteilte Klammern 49 werden \Deckel und Boden, die das Gehäuse des Schalldämpfers bilden, an ihren peripheren Teilen zusammengehalten. Der Boden 46 besitzt zu diesem Zweck einen Ringwulst 50, in welchem überdies eine Asbestschnur eingelegt sein kann, während der Deckel mit Vertiefungen 51 versehen sein kann, in welche die Klammern 49 eingreifen. Auf diese Weise ist ein mehr oder weniger gasdicht abgeschlossenes Gehäuse geschaffen, das durch Einlegen von je einer Lage dich- tenden Materials unter Deckel. und Boden noch besser abgedichtet werden kann.
Wie Fig. 2 zeigt, sind mit Hilfe der Wellblech- scheiben 41 sowie des Deckels 45 und des Bodens 46 Gasführungskanäle 52 gebildet, die parallel bzw. konzentrisch zueinander verlaufen.
Jeder Kanal weist eine seitliche Durchtrittsöffnung 53 auf, welche öffnungen durch tangential angeschrägte Raffelschlitze gebildet sind, die, wie Fig. 1 zeigt, parallel zueinander und tangential zu den Kanälen angeordnet sind. Die Raffelsehlitze können im Querschnitt eckig oder, wie Fig. 2 zeigt, rund ausgebildet sein. Durch die Schlitze 53 sind Führungen zur Oberleitung der Gasströme aus einer Lage von Kanälen in die benachbarte Lage geschaffen.
Jeder Schlitz 53 (Fig. 2) bildet hiebei zugleich eine Austritts-sowie eine Eintrittsöffnung für die einzelnen Gasströme. wie Fig. 1 zeigt, liegen hiebei sämtliche Durchtrittsöffnungen in einer gemeinsamen Axialebene durch das Schalldämpfergehäuse.
Der Einlaufstutzen 54 ist in einen parallel zur Gehäuseebene verlaufenden Verteiltrichter 55 flach gedrückt, der auf dem Gehäusedeckel 45 aufgeschweisst ist und sich angenähert über den ganzen Radius erstreckt (Fig. 1). Der eintretende Gasstrom wird dadurch in eine Anzahl kleiner Einzelströme aufgeteilt, die durch die Eintrittsschlitze 53a in die erste Lage von Kanälen 56 eintreten und in diesen umlaufen.
Wieder beim selben Radius angelangt, treten die Gasströme durch die Überleitschlitze 53 in die nächstfolgende Lage von Kanälen usw. bis sie schliesslich durch die Austrittsschlitze 53b in einen Sammeltrichter. 57 ausströmen, der zum Gehäuseboden parallel verläuft, auf demselben aufge- schweisst ist und sich ebenfalls angenähert üben den ganzen Gehäuseradius erstreckt. Der Sammeltrichter 57 mündet schliesslich in das Auslaufrohr 58 ein.
Die Wirkungsweise. des dargestellten Schalldämpfers ist folgende : Die einzelnen hintereinander aus dem Verbrennungsmotor austretenden Gasstösse werden durch den Trichter 55 auf den ganzen Radius des Gehäuses verteilt, und treten durch die Schlitze 53a in die Kanäle 56 ein. In denselben durchmessen sie verschiedene Bogenlängen und kehren somit zu verschiedenen Zeitpunkten wieder an die Eintrittsstelle zurück, wo sie, bereits zeitlich gestaffelt, in die nächstfolgende Lage von Kanälen übertreten.
Durch eine mehrfache Hintereinanderschaltung von Kanalgruppen wird eine beliebige'Verstärkung der zeitlichen Staffelung erreicht, so dass die einzelnen kleinen Gasströme mit sehr grossen zeitlichen Differenzen in den Sammeltrichter 57 austreten, wodurch die
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anfänglichen Gasstösse schliesslichHiedurch wird einerseits eine ganz erhebliche Geräuschdämpfung und anderseits auch eine leichte Erhöhung der Motordrehzahl bei sonst gleichen Bedingungen erreicht, da zwischen je zwei Abgasstössen ein relativer Unterdruck entsteht, welcher auf die rückfliessenden Gase sowie auch auf die nachfolgenden Gasstösse eine Sogkraft ausübt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen, bei welchem ein an das Abgasrohr der Maschine an- schliessbares, geschlossenes Gehäuse im Innern Gasführungskanäle aufweist, durch die beim Betrieb mindestens ein Teil des Gasstroms an die Einmündungsstelle zurückgeführt und in den eintretenden Gasstrom eingeleitet wird, während andere Teile des Gasstroms durch verschieden lange Kanäle geführt und stufenweise abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallele ebene Lagen von in sich geschlossenen Gasfuhrungskanälen unmittelbar aneinanderge- reiht sind, welche Lagen mittels Durchbrechungen quer zu den Umlaufebenen untereinander verbunden sind.