AT247076B - Schalldämpfer, insbesondere für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung - Google Patents

Description

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  Schalldämpfer, insbesondere für Brenneranlagen mit pulsierender
Verbrennung 
Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit eingangsseitig angeordnetem Schwingrohr und   ander   Auslassseite angebrachter Abgasleitung-insbesondere für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung. 
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 Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung, bei denen im allgemeinen die Anordnung eines Schalldämpfers am Ende des Schwingrohres erforderlich ist-insbesondere, wenn das Schwingrohr mit 1/4 der Wellenlänge schwingt, mit welcher die Brenneranlage arbeitet.

   In allen Fällen sollen die Schalldämpfer bei einwandfreier Funktion möglichst geringe Abmessungen haben ; besonders bei Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung ist die Ausbildung des Schalldämpfers-die bisher nicht ausreichend berücksichtigt   werden konnte - von wesentlicher Bedeutung, wobei allerdings   auch gewisse Grundforderungen erfüllt werden müssen. 



   Bei einem bereits bekannten   Schalldämpfer - der   insbesondere an Brennkraftmaschinen verwendet wird-ist ein Hohlraum durch eine Querwand sowie Längswände und durch ein zentrales Rohr in mehrere Räume unterteilt, wobei alle diese Elemente   mit Durchtrittsöffnungen   versehen sind, von denen einerseits mindestens ein Teil der in der Querwand befindlichen in einem der durch die Längswände getrennten Räume und anderseits mindestens ein Teil der in dem eine Wand dieser Räume bildendem Rohr angeordneten Öffnungen in einen andern Raumteil mündet ; diese Räume sind mindestens teilweise mit Absorptionskör-   perngefüllt,   die in Abstand vom Rohr am Mantel des Hohlkörpers anliegen..

   Dieser Schalldämpfer vermag zwar die gestellten Anforderungen teilweise zu erfüllen ; seine Wirkung genügt jedoch nicht in allen Fällen-insbesondere bei Einhaltung möglichst geringer Abmessungen. 



   Nach der Erfindung wird nun bei Schalldämpfern der eingangs beschriebenen Bauart bei verhältnis-   mässig einfachem und gedrängtem Aufbau   eine einwandfreie Wirkung dadurch erreicht, dass sie in bekannter Weise aus einem in sich geschlossenen Behälter mit etwa in seiner Längsmittelebene angeordneter Trennwand bestehen, und dass diese Trennwand aus achsenparallelen, mäanderartig aneinanderschliessenden Hohlzellen gebildet ist, wobei zwei von diesen Hohlzellen gebildete, getrennte   Kanäle untereinander   nur über eine der beiden seitlichen Behälterkammern und der zweite Kanal über die andere Behälterkammer mit der Abgasleitung verbunden sind/ist. 



   Bei diesem Schalldämpfer hat nun in der Trennwand des Behälters der erste Kanal etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge eine Austrittsöffnung zu der beide Kanäle verbindenden Behälterkammer. Zweckmä- ssig hat dabei der zweite in der Trennwand gebildete Kanal an einem Ende eine Einlassöffnung aus der beide Kanäle verbindenden Behälterkammer und am andern Ende eine Austrittsöffnung zu der zweiten, mit der Abgasleitung verbundenen Behälterkammer. 



   Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Schalldämpfers ist in jeder der beiden Behälterkammern eine mit Durchbrechungen versehene und zur Behälterachse parallele Leitung angeordnet, welche sowohl am Boden als auch am Deckel des Behälters in einen freien Eintritts-bzw. Austrittsraum mündet, wogegen 

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 der übrige Raum jeder Behälterkammer um diese Leitung herum mit einem   schalldämpfenden Material   ausgefüllt ist. 



   Bei diesem Schalldämpfer kann die in seinem Behälter angeordnete Hohlzellen-Trennwand aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden bestehen, welche für das Einsetzen der die Hohlzellen i trennenden Zwischenwände mit Sicken versehen sind, in welche die Ränder der Zwischenwände eingrei- fen.   Boden und Deckel des Schalldämpfer-Behälters können lösbar,   aber abgedichtet mit seinem Mantel ver- bunden sein. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Schalldämpfers bilden in der Trennwand der erste Ka- nal mindestens einen Teil des Schwingrohres der Brenneranlage und der zweite mindestens einen Teil der Abgasleitung, wobei der Schwingrohr-Kanal über die an einer Seite der Trennwand befindliche Behälter- kammer mit dem Abgasleitungs-Kanal in Verbindung steht, welcher seinerseits über die an der andern
Seite der Trennwand vorhandene Behälterkammer mit der Abgasleitung verbunden ist. 



   Bei erfindungsgemäss ausgebildeten Schalldämpfern ergibt die innerhalb seines Behälters gebildete
Hohlzellen-Trennwand eine konstruktiv besonders einfache und auch herstellungsmässig vorteilhafte   Lösung :   trotzdem ist eine einwandfreie Funktion des Schalldämpfers gewährleistet, die infolge seiner ineinander- geschachtelten Bauweise verhältnismässig geringe Abmessungen hat. 



   In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen   Schalldämpfers - hier   in Ver- bindung mit einer Verbrennungsanlage mit pulsierender Verbrennung - in Fig. 1 im vertikalen Mittelschnitt schematisch dargestellt ; weiters zeigen Fig. 2 einen   Vertikal-Schnitt lI-lI   der Fig. 3 und Fig. 3 einen
Querschnitt   ICI-MI   der Fig. 1. 



   In Fig. 1 ist schematisch eine Brenneranlage für pulsierende Verbrennung dargestellt, welche in an sich bekannter Weise aus einer Brennkammer 10 und einem daran angeschlossenen Schwingrohr 11 besteht. Das Schwingrohr steht mit einem erfindungsgemäss ausgebildeten Schalldämpfer in Verbindung, welcherallgemeinmit 12   bezeichnetist.   Der Schalldämpfer 12 besteht aus einem in sichgeschlos- senen Behälter, welcher durch einen vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Mantel 13, einen Boden
14 undeinenDeckel 15 gebildet ist. Der Boden 14 und der Deckel 15 sind dicht mit dem Man- tel 13 verbunden, u. zw. vorzugsweise durch eine lösbare Verbindung bei gleichzeitiger Abdichtung. 



   Die Verbindung ist während des Betriebes des   Schalldämpfers   gegen Abheben gesichert, beispielsweise durch   Spannbänder oder durch   Bügelverschlüsse. Innerhalb des Behälters 12 verläuft etwa in dessen Längsmit- telebene eine Trennwand, welche aus zwei mit parallelem Abstand zueinander angeordneten Seitenwän- den 16 und 17 und dazwischen eingesetzten Zwischenwänden 18 besteht, so dass parallel zur Längs- 
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 wände 18 eingreifen, welchez. B. lamellenartig ausgebildet sein können. Diese Ausbildung ist   inFig. 3   an der Zwischenwand 18 zwischen den Hohlzellen 26 und 27 angedeutet. Auf diese Weise lässt sich die Trennwand in sehr einfacher Weise zusammensetzen.

   Dabei sind die durch die Zwischenwände 18 abgeteilten Hohlzellen   21 - 27   unter sich mäanderartig   derart verbunden. dass   aus den Hohlzellen 21 - 24 ein erster Kanalteil 28 und aus den Hohlzellen   25 - 27   ein zweiter Kanalteil 29 gebildet ist. Die beiden Kanalteile 28 und 29 sind unter sich über eines der zu beiden Seiten der Trennwand gebildeten   Behälterabteile verbunden und der zweite   Kanalteil 29 steht über das   andere Behälterabteil   mit der Abgasableitung in Verbindung.

   Zu diesem Zweck ist der aus den Hohlzellen   21 - 24   gebildete erste Kanalteil 28 etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge, d. h. am Übergang zwischen der Hohlzelle 22 zur Hohlzelle 23, mit einer Austrittsöffnung 31 versehen, welche die Verbindung nach dem durch die Seitenwand 16   der Trennwand abgeteilten Behälterabteil 12'herstellt. Der aus den Hohlzellen 25 bis   27 bestehende zweite Kanalteil 29 weist an einem Ende eine Eintrittsöffnung 32 auf, welche die   VerbindungmitdemBehälterabteil 12'herstellt.   Am andern Ende des zweitenKanalteils 29 ist eine Austrittsöffnung 33 nach dem andern Behälterabteil 12" vorgesehen welches durch die Seitenwand 17   derTrennwandbegrenztist.

   DiesesBehälterabteil 12"stelltdie Verbindung mit der Abgasableitung   her,   welche gemäss Fig. 2 durch den Anschlussstutzen   34 angedeutet ist. Zur Führung der Abgase ist in 
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 der Behälterabteile 12'und 12" eine mit Durchbrechungen versehene und parallel zurLängs-mündet jede dieser Leitungen 35 bzw. 36 sowohl am Boden 14 als auch am Deckel 15 des Behälters 12 in einen freien Eintritts- bzw. Austrittsraum.

   Im Behälterabteil 12' ist der Eintrittsraum 37 am Deckel 15   des Behälters   12 und der Austrittsraum 38 am Boden 14 des Behälters 12 vorgesehen,   währendimBehälterabteil 12"am Deckel   15   des Behälters   12 der Eintrittsraum 39 und am Boden 14 des Behälters 12 der Austrittsraum 40 gebildet sind, welch letzterer mit dem Anschlussstutzen 34 der Abgasableitung in Verbindung steht. Der Raum jedes Behälterabteils 12' bzw. 12" zwischen deren Eintritts-und Austrittsräumen und um die Leitung 35 bzw. 36 herum ist mit schall- 

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 schluckendem Material 41   ausgefüllt, in welches das durch die Leitungen 35 bzw. 36   hindurchströmende Abgas durch die Durchbrechungen dieser Leitungen hindurch bis zu einem gewissen Grade eindringen kann, wobei das Geräusch absorbiert wird. 



   Bei der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäss ausge-   bildeten Schalldämpfers ist dieser an   eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung angeschlossen, wobei der aus den Hohlzellen 21 - 24 gebildete erste Kanalteil 23 einen Teil des Schwingrohres 11 der Brenneranlage bildet. Nach der Darstellung ist das an die Brennkammer 10 der Brenneranlage angeschlossene Schwingrohr 11 und der im Schalldämpfer 12 gebildete Kanalteil 28 auf eine Länge des Schwingrohres abgestimmt, welche einem Wert von etwa ein Halb der Wellenlänge entspricht, mit welcher die Brenneranlage arbeitet. Das auf diese Weise gebildete Schwingrohr ist dabei an seinem Ende, d. h. am Ende der Hohlzelle 24, verschlossen und die Austrittsöffnung für das Abgas befindet sich etwa an der Stelle des grössten Schwingungsbauches. 



   Dabei weist die Austrittsöffnung 31 einen geringeren Querschnitt auf als der Querschnitt der einen TeildesSchwingrohresbildenden Hohlzellen   21 - 24   ausmacht. Der im Behälter 12 durch die Hohlzellen   25 - 27   gebildete zweite Kanalteil 29 stellt einen Teil der Abgasableitung dar, welche anschliessend an den Anschlussstutzen 34 weitergeführt ist. 
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Wirkungsweise des in den Zeichnungen in Verbindungdes hin- und herschwingenden Abgases im Sinne des Pfeiles 43   durch die Austrittsöffnung   31 hindurch in den Eintrittsraum 37   des Behälterabteils 12'am Deckel   15 des Behälters 12 (Fig. 2).

   durch-   strömt innerhalb des Behälterabteils 12'dieLeitung   35 im Sinne des Pfeiles 44 und gelangt in den Austrittsraum 38 amBoden 14   des Behälters   12, aus welchemesim Sinne des Pfeiles 45 durch die Eintrittsöffnung 32 hindurch in die Hohlzelle 25 des zweiten Kanalteiles 29 eintritt. Von der Hohlzelle 25   aus geht die Strömung im Sinne des Pfeiles   46 in die Hohlzelle 26 und von dieser aus im Sinne des Pfeiles 47 in die Hohlzelle 27 über, an deren Ende das Abgas durch die Austrittsöffnung 33 in den Eintrittsraum 39   des Behälterabteils 12" am Deckel   15 des Behälters 12 übertritt. 



    VonderHohlzelle   27   und dem Eintrittsraum   39 aus strömt das Abgas im Sinne des Pfeiles 48 durch die Leitung 36 innerhalb des Behälterabteils 12" in den Austrittsraum 40 am Boden 14 des Behälters 12 und gelangtim Sinne des Pfeiles 49   in den Anschlussstutzen   34 der ins Freie führenden 
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 29 als akustische Masse wirkt. 



   Das in den Zeichnungen dargestellte Schwingrohr 11 könnte   genau so gut das an   eine Brennkraftmaschine angeschlossene Auspuffrohr sein, welches die Abgase der Brennkraftmaschine in den Schalldämpfer 12 leitet, aus welchem das Abgas durch den Stutzen 34 austritt. Eine entsprechende Anpassung eines erfindungsgemässausgebildeten Schalldämpfers ist offensichtlich möglich. Ebenso kann   der Schalldämpfer   an verschiedenartige Brenneranlagen für pulsierende Verbrennung angepasst werden.

   Dabei wäre es auch möglich, ein Schwingen des Schwingrohres mit einem Wert von 1/4 der Wellenlänge zu erreichen, mit welchem die Brenneranlage arbeitet, u. zw. dadurch, dass die Austrittsöffnung 31 einen grösseren Querschnitt erhält als der Querschnitt der Hohlzelle 22 beträgt, so dass die Schwingung an einer solchen Austrittsöffnung 31 unterbrochen würde und die Hohlzellen 23 und 24 dann nur noch als Reflexionsglied dienen würden, wie es an sich bekannt ist. Die Anpassung eines erfindungsgemäss ausgebilderen Schalldämpfers ist daher in vielfältiger Weise für verschiedenartige Verwendungszwecke möglich. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Schalldämpfer mit eingangsseitig angeordnetem Schwingrohr und an der Auslassseite angebrachter Abgasleitung - insbesondere für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung, dadurch gekennz e i c h n e t , dass er in bekannter Weise aus einem in sich geschlossenen Behälter (12) mit etwa in seiner Längsmittelebene angeordneter Trennwand besteht, und dass diese Trennwand aus achsenparallelen, mäan- derartig aneinanderschliessenden Hohlzellen (21-27) gebildet ist, wobei zwei von diesen Hohlzellen gebildete, getrennte Kanäle (28 und 29) untereinander nur über eine (121) der beiden seitlichen Behälterkammern und der zweite Kanal (29) über die andere Behälterkammer (12") mit der Abgasleitung (34) ver- <Desc/Clms Page number 4> bunden sind/ist.

   2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trennwand des Behälters (12) der erste Kanal (28) etwa in der Mitte seiner Gesamtlänge eine Austrittsöffnung (31) zu der beide Kanäle (28,29) verbindenden Behälterkammer (12') hat.

   3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite inder Trennwand gebildete Kanal (29) an einem Ende eine Einlassöffung (32) aus der beide Kanäle (28, 29) verbindenden Behälterkammer (12') und am andern Ende eine Austrittsöffnung (33) zu der zweiten, mit der Abgasleitung (34) verbundenen Behälterkammer (12") hat.

   4. Schalldämpfernachteinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der beiden Behälterkammern (12'bzw. 12") eine mit Durchbrechungen versehene und zur Behälterachse parallele Leitung (35,36) angeordnet ist, welche sowohl am Boden (14) als auch am Deckel (15) des Behälters (12) in einen freien Eintritts- (37bzw. 39) bzw. Austrittsraum (38,40) mündet, wogegender übrige Raum jeder Behälterkammer um diese Leitung herum mit einem schalldämpfenden Material (41) ausgefüllt ist.

   5. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlzellen-Trennwand aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenwänden (16,17) besteht, welche für das Einsetzen der die Hohlzellen (21-27) trennenden Zwischenwände (18) mit Sicken versehen sind, in welche die Ränder der Zwischenwände (18) eingreifen.

   6. Schalldämpfernacheinemder vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bo- den (14) und Deckel (15) des Behälters (12) lösbar, aber abgedichtet mit seinem Mantel (13) verbunden sind.

   7. Schalldämpfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dassin der Trennwand der erste Kanal (28) mindestens einen Teil des Schwingrohres der Brenneranlage und der zweite (29) mindestens einen Teil der Abgasleitung bilden, wobei der Schwingrohr-Kanal (28) über die an einer Seite der Trennwand befindliche Behälterkammer (12') mit dem Abgasleitungs-Kanal (29) in Verbindung steht, welcher seinerseits über die an der andern Seite der Trennwand vorhandene Behälterkammer (12") mit der Abgasleitung (34) verbunden ist.