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Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit einer Aussenhülse und einer innerhalb derselben angeordneten Innenhülse mit durchbrochener Wandung, zum Anschluss an den Auslass einer zur Förderung von flüssigem Aluminium aus einem Sammelbehälter dienenden Strahlpumpe, wobei an der Druckdüse der
Strahlpumpe ein Luftstrom entsteht, der Tropfen flüssigen Aluminiums mitführt.
Bei der Aluminiumherstellung wird in einer Zelle zur Dreischichtenelektrolyse flüssiges Aluminium erzeugt.
Das rein dargestellte Aluminium setzt sich im unteren Teil der Zelle ab, die normalerweise unterhalb der
Bodenhöhe liegt. Bei diesem Reduktionsprozess wird das geschmolzene Aluminium durch Absaugen vom Boden der Zelle entfernt. Dabei wird zum Absaugen und anschliessenden Sammeln von neu abgetrenntem geschmolzenem Aluminium ein Gerät benutzt, das gewöhnlich als Siphon-Auslass bezeichnet wird. Der
Siphon-Auslass befindet sich an einem grösseren Behälter oder Sammelgefäss für das Aluminium, der hier wie üblich als Tiegel bezeichnet sei. Um in dem Tiegel und dem Siphon-Auslass ein Teilvakuum herzustellen, wird
Pressluft benutzt.
Die Pressluft dringt durch die geraden Schenkel eines T-förmigen Injektors, der am Deckel des
Tiegels angeordnet ist, wodurch das Teilvakuum in dem unter einem rechten Winkel von den geraden Schenkeln abstehenden Schenkel erzeugt wird, der mit dem Tiegel in Verbindung steht. Die Pressluft verlässt den T-förmigen
Injektor am Auspuffende, das durch den einen geraden Schenkel, nämlich das Auspuffrohr, gebildet ist. Die zum
Erzeugen eines Teilvakuums in dem Tiegel benötigte Pressluft erfordert die Verwendung eines Schalldämpfers oder Auspufftopfes, der normalerweise an einer Stelle angeordnet ist, an der die Pressluft das gerade Auspuffrohr des T-förmigen Injektors verlässt.
Die bekannten Schalldämpfer sind im allgemeinen als Auspuffrohre für Dieselfahrzeuge od. dgl. im Handel erhältlich. Die Ausführungsarten sind ausserordentlich vielgestaltig. Eine Ausführung, die dem eingangs umrissenen
Aufbau entspricht, ist z. B. in der Schweizer Patentschrift Nr. 394472 beschrieben worden. Bei diesem
Schalldämpfer treten die Gase aus einem äusseren Zylinder in einen durch ein perforiertes Rohr gebildeten inneren Zylinderraum. Das ist nach den Strömungsgesetzen mit einer Geschwindigkeitserhöhung verbunden.
Ausserdem liegt, wenn der Gasstrom flüssige Metallteilchen mitführt, die Gefahr nahe, dass die Perforierung durch erstarrende Metalltropfen verlegt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile einen
Schalldämpfer zum Absenken des Schallpegels der Pressluft, die durch einen mit einem Tiegel verbundenen
Injektor während des Abstechens von geschmolzenem Aluminium erzeugt wird, zu schaffen, welcher auch bei
Einwirkung von grosser Hitze und geschmolzenem Metall zuverlässig arbeitet und eine hohe Standzeit hat.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die zur Aussenhülse konzentrische Innenhülse stromaufwärts offen, stromabwärts jedoch durch eine Abdeckplatte verschlossen ist, dass die Durchbrechungen der Wandung der Innenhülse sich etwa über die halbe Länge derselben erstreckende, radial nach aussen sich erweiternde und über den Umfang gleichmässig verteilte Auspuffschlitze sind, deren Fläche gleich dem effektiven freien Strömungsquerschnitt ist, so dass der Durchtritt der Luft, die gegebenenfalls Aluminium in Tropfenform mitführt, bei gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit gewährleistet ist, und dass die Aussenhülse stromabwärts koaxial zur Innenhülse ins Freie mündet, stromaufwärts aber durch eine Büchse verschlossen und folglich für den Gasstrom nur durch die Auspuffschlitze zugänglich ist.
Der erfindungsgemässe Schalldämpfer braucht nicht nach jedem Abstichvorgang vom Tiegel entfernt zu werden, wie dies bei den bekannten Schalldämpfern der Fall ist. Die Herstellungskosten des erfindungsgemässen Schalldämpfers betragen nur ungefähr 1/5 derjenigen bekannter Schalldämpfer, die dabei eine merklich kürzere Nutzlebensdauer haben. Aluminiumteilchen sammeln sich im erfindungsgemässen Schalldämpfer nicht ohne weiteres an, und wenn dies einmal geschieht, lassen sich die angesammelten Teilchen ohne weiteres leicht dadurch entfernen, dass der Schalldämpfer vom Injektor auf dem Tiegel abgenommen und gegen den Tiegel oder einen ähnlichen ortsfesten Gegenstand geklopft wird.
Die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Schalldämpfers übertrifft diejenige bekannter Schalldämpfer insofern, als die Austrittsgeschwindigkeit der Pressluft nur noch die Hälfte der Eintrittsgeschwindigkeit beträgt, der Schallpegel von ungefähr 115 dB am Eingang des Pressluftinjektors auf ungefähr 90 dB an dessen Ausgang abgesenkt und die Höhen der erzeugten Töne erniedrigt werden, so dass die schärferen, durchdringenderen Töne mindestens teilweise beseitigt werden.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand einer durch die Zeichnungen dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalldämpfers in Verbindung mit einem an einem Tiegel angebrachten Pressluftinjektor im einzelnen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine schematisch dargestellte Seitenansicht des an einem Pressluftinjektor angebrachten Schalldämpfers, welcher sich an einem Tiegel befindet.
Wie die Fig. l und 2 zeigen, ist ein Übergangsstück--11--des Schalldämpfers--21--am Ausgangsende des Auspuffrohres eines Injektors--22--befestigt. Mit dem Übergangsstück --11-- ist das eine Ende eines glockenförmigen Reduzierstückes--12--verbunden. Das andere Ende des Reduzierstückes
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trägt2, 5 mm bei Asbesttuch und ungefähr 13 mm bei Schaumgummi. Als Klebstoff eignet sich jeder im Handel erhältliche Klebstoff, der Tuch oder Gummi an Metall haften lässt und auch bei hohen Temperaturen eine wirksame Verbindung aufrechterhält.
Das Rohrstück --15-- weist rechteckige Schlitze --18-- auf, die gelegentlich als Auspuffschlitze bezeichnet werden und es der Pressluft ermöglichen, zu entweichen. Die Schlitze
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sindDie innere Hülse --20-- des Schalldämpfers --21-- ist durch eine Schraubverbindung mit der äusseren Hülse--14--lösbar verbunden. Die Innenseiten der dadurch gebildeten ersten Hülse stellen eine Gasleitung mit vorn offenem Ende dar. Das an die Innenseite der inneren Hülse--20--geklebte, die Schicht--19-- bildende Material absorbiert etwas von der Energie der ausströmenden Luft und überträgt etwas davon auf die Wandungen des Schalldämpfers, wodurch der Wert des in Dezibel gemessenen Schallpegels stark vermindert wird und die Höhe der während der Abstichvorgänge erzeugten Töne gesenkt wird.
Auch die Schicht--19-- besteht vorzugsweise aus Asbesttuch oder Schaumgummi. Vorteilhafterweise beträgt die Dicke der Schicht --19-- wieder ungefähr 2, 5 mm bei Asbesttuch und 13 mm bei Schaumgummi. Geeignet ist, wie bereits erwähnt, jeder im Handel erhältliche Klebstoff, der Asbesttuch oder Schaumgummi auf Metall aufzukleben gestattet und auch für hohe Temperaturen eine wirksame Verbindung sichert.
Vorteilhafterweise hat der erfindungsgemässe Schalldämpfer --21-- eine Gesamtlänge von ungefähr 360 mm. Er kann von einer einzigen Person leicht und schnell am Auspuffrohr des auf einen wärmeisolierenden
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vergrössert den Durchmesser der Ausgangsöffnung des Auspuffrohres von 65 mm auf 75 bis 80 mm. Das glockenförmige Reduzierstück --12-- vergrössert diesen Durchmesser nochmals auf 100 bis 125 mm, was einen Bereich der Durchmesservergrösserung um 33 bis 67% bedeutet.
Die Büchse --13-- zentriert das Rohrstück --15-- innerhalb der äusseren und der inneren Hülse--14 bzw. 20-und vermindert den Querschnittsdurchmesser von 100 bis 125 mm auf 50 bis 65 mm, d. h. ungefähr wieder auf den Durchmesser der Ausgangsöffnung des Auspuffrohres des Injektors--22--, was im übrigen einen Bereich der Durchmesserverminderung um 35 bis 60% bedeutet.
Vorteilhafterweise ist die an der Büchse-13-befestigte äussere Hülse --14-- ein Ring mit konstantem Durchmesser von 100 bis 125 mm wie im Ausführungsbeispiel oder auch ein glockenförmiges Reduzierstück, das den Öffnungsdurchmesser von 100 mm auf nicht mehr als
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an der inneren Hülse --20-- befestigt, die einen Durchmesser aufweist, der ungefähr dem Durchmesser der äusseren Hülse --14-- entspricht, d.h. von 100 bis 125 mm reicht.
Vorzugsweise hat das Rohrstück --15-- eine Länge von ungefähr 150 mm, das sind 42% der bevorzugten äusseren Gesamtlänge des Schalldämpfers--21--. Die Länge der rechteckigen Schlitze --18-- beträgt ungefähr 75 mm, das sind 50% der Länge des Rohrstückes-15-. Die Schlitze --18-- sind im jeweiligen Abstand von etwa 38 mm von den Enden des Rohrstückes --15-- zwischen diesen angeordnet, wenn das hintere Ende des Rohrstückes --15-- an der Vorderseite der Büchse --13-- angenommen wird. Wie erwähnt, sind die Schlitze-18-gleichmässig auf den Umfang des Rohrstückes-15-verteilt, wobei an dessen Innenseite als Zwischenraum eine Strecke von ungefähr 8 mm gemessen wird.
Die Schlitze--18-- erweitern sich mit einem Offnungswinkel von 30 von der Innenseite zur Aussenseite des Rohrstückes-15-
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass im Ausführungsbeispiel der Schalldämpfer --21-- am Auspuffrohr des T-förmigen Schalldämpfers --21-- angebracht ist, der auf dem Deckel des Abstichtiegels--24--sitzt.
Während des Abstichvorganges wird ein Pressluftschlauch--23--auf den Injektor--22--gesteckt. Dann strömt Pressluft über den Schlauch--23--durch den Injektor --22-- in den Schalldämpfer --21--, wo sie austritt, nachdem sie im Tiegel--24--und einem Siphon-Auslass--15--neben einer nicht dargestellten Zelle zur Dreischichten-Elektrolyse von Aluminiumoxyden ein Vakuum oder jedenfalls einen Unterdruck erzeugt hat