CN107848519A

CN107848519A - 消声器

Info

Publication number: CN107848519A
Application number: CN201680041933.2A
Authority: CN
Inventors: C·魏格尔
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-03-27
Anticipated expiration: 2036-07-15
Also published as: WO2017009445A1; CN107848519B; DE102015111512A1; BR112018000174A2; EP3322623B1; EP3322623A1; TR201910008T4; BR112018000174B1

Abstract

本发明涉及一种消声器(24,30)，用于将压缩空气从机动车的压缩空气处理设备的阀(28)中导出并且消减流出声音，其具有：壳体(40)，该壳体具有至少一个进入开口(50)和至少一个排出开口(52)；以及在所述壳体(40)中布置在所述至少一个进入开口(50)和所述至少一个排出开口(52)之间的降声材料(54)，用于降低在所述壳体(40)中膨胀并且流动穿过该降声材料(54)的压缩空气的流动声音。为了降低噪声，所述降声材料(54)在毗邻所述至少一个进入开口(50)的中央区域(58)中具有的堆积密度比在毗邻所述至少一个排出开口(52)的外部区域(60)中高。

Description

消声器

技术领域

本发明涉及一种消声器，尤其一种用于将压缩空气从压缩空气处理设备中导出的消声器。此外，本发明还涉及一种具有这种消声器的压缩空气处理设备，尤其是用于机动车辆的压缩空气处理系统。

背景技术

在图1中示例性示出了一种压缩空气处理设备，该压缩空气处理设备例如可以用于机动车、尤其商用车的气动式制动设备。这种压缩空气处理设备通常具有压缩机10，所述压缩机10通过输入管路12与空气干燥器装置14连接，所述空气干燥器装置例如包含空气干燥筒。该空气干燥器装置14在输出侧与主管路16连接，在该主管路中布置有止回阀18。多个压缩空气接头20与该主管路16连接，不同的压缩空气容器或压缩空气消耗装置(例如行车制动器、驻车制动器、空气弹簧装置等)可以连接到所述多个压缩空气接头上。

为了调节该压缩空气处理设备中的压力关系、为了执行空气干燥器装置的再生过程并且为了执行设备的关断过程，一般在空气干燥器装置14上游设置排出阀22并且在空气干燥器装置14下游设置再生阀28。在图1的实施例中，在排出阀22与通往大气的出口26之间设置消声器24并且在再生阀28与通往大气的出口26之间设置消声器30。这两个消声器24、30在降低压缩空气的流出噪声的同时将该压缩空气从压缩空气处理设备中导出并减压。可以设置另外的压缩空气阀和消声器。

这种压缩空气处理设备例如由DE 199 11 741B4和DE 10 2006 034 762B3已知。

用于这种压缩空气处理设备的消声器通常具有罐状的壳体，在该壳体中布置有呈单层或多层缠绕的针织物形式的降声材料，如同例如由EP 2 152556B1已知的那样。

考虑到对噪音排放的要求越来越严格和机动车辆总是变得更安静，存在进一步改善空气力学消声器的消声效果的需求。

发明内容

本发明的任务是，设置一种具有改善的消声性能的消声器。该消声器优选应适于在机动车的压缩空气处理设备中使用。

该任务通过具有独立权利要求1的特征的消声器来解决。本发明的特别有利的构型是从属权利要求的主题。

本发明的消声器具有：壳体，该壳体具有至少一个进入开口和至少一个排出开口；以及在所述壳体中布置在所述至少一个进入开口和所述至少一个排出开口之间的降声材料，用于降低在所述壳体中膨胀并且流动穿过该降声材料的压缩空气的流动声音。在本发明的消声器中，降声材料在毗邻所述至少一个进入开口的中央区域中具有的堆积密度比在毗邻所述至少一个排出开口的外部区域中高。

在此，本发明基于如下考虑：降声材料的堆积密度对于消声器中的吸声来说是关键因素。然而，降声材料的较高的堆积密度会提高流动阻力并且从而延长排气时间。流动声音的声强和压缩空气的排气时间互为倒数。

因此，根据本发明建议的是，仅仅在毗邻所述至少一个进入开口的中央区域中提高降声材料的堆积密度。通过这种方式可以实现的是，压缩空气在存在降声材料的较高堆积密度的区域中减压，从而可以改善声音吸收。另一方面，不提高毗邻所述至少一个排出开口的外部区域中的降声材料的堆积密度，从而对于该外部区域中的(部分)减压后的压缩空气不增大流动阻力。因此，在使用本发明的消声器时，仅仅不明显地延长压缩空气的排气时间，但却可以显著地降低噪声。

降声材料优选是消声材料，优选是吸收性消声材料。特别是针织物、编结物、泡沫材料和诸如此类属于适当的降声材料。

在此，特别是可以通过降声材料的制造过程、降声材料的缠绕或分层、壳体中可供降声材料使用的结构空间和/或壳体形状来影响降声材料的堆积密度。

中央区域与外部区域之间的不同堆积密度优选逐渐地或者流线地相互过渡。中央区域中的堆积密度优选是外部区域中的堆积密度的至少1.2倍、优选至少1.5倍或者至少2.0倍。该数值涉及的是中央区域中的最大的或平均的堆积密度和外部区域中的最大的或平均的堆积密度。中央区域中的堆积密度的期望的提高优选可以一般性地通过降声材料相比于壳体内部尺寸的过量来实现。

在该上下文中，术语“中央区域”和“外部区域”仅仅是指它们各自毗邻所述至少一个进入开口或毗邻所述至少一个排出开口的位置。这些术语并不局限于相互间或相对于壳体的特别定位。因此，特别是中央区域不一定非得布置在外部区域内部的中间处或壳体中的中间处。

在本发明的一个构型中，所述降声材料可以在所述中央区域中朝着所述至少一个进入开口的方向预加载抵靠所述壳体。通过这种预加载可以实现的是，在进入开口的区域中在壳体与降声材料之间不存在间隙。由此可以确保的是：通过所述至少一个进入开口流入的压缩空气不是在具有较高堆积密度的降声材料旁边流过，而是在具有升高的堆积密度的中央区域中减压，在此处降声材料具有增强的吸声特性。向着进入开口的预加载优选可以通过将降声材料向着进入开口和/或背向进入开口的挤压实现。

在本发明的一个构型中，该消声器具有轴向方向和垂直于该轴向方向的径向方向，所述轴向方向由压缩空气通过所述至少一个进入开口的流入方向限定。所述降声材料在壳体的中央区域中优选在消声器的该轴向方向上和/或径向方向上被压实或挤压。

在本发明的一个构型中，所述壳体在所述至少一个进入开口的对面不具有排出开口。通过该措施实现的是，通过所述至少一个进入开口流入的压缩空气在该中央区域之后仍然能够穿流所述外部区域并且通过这样延长的、流经壳体的流动路径可以更好地降噪。

在本发明的另一构型中，所述降声材料在所述中央区域中的堆积密度能够可变地设定。通过这种方式，该消声器可适配于不同的框架条件(例如压力比、所需的排气时间等)。

在本发明的又一构型中，所述壳体具有伸入到该壳体中的凸起，该凸起如此定位，以至于所述中央区域的高度小于所述壳体的高度。在这种壳体构型中，降声材料自身不必进行修改，取而代之的是，堆积密度的改变通过壳体中用于降声材料的结构空间的修改来实现。但是，该构型当然也可以与降声材料的改变相结合。通过伸入到壳体中的凸起，一方面提高了降声材料在中央区域中的堆积密度，另一方面使得降声材料朝着进入开口的方向压抵或预加载抵靠壳体。

所述凸起优选可以布置在所述至少一个进入开口对面。在该情况下，该凸起优选以冲头的方式构造。在另一构型中，该凸起可以布置在所述至少一个进入开口的侧上，例如周向地包围这个或这些进入开口。

所述凸起可以与所述壳体一体地构造或者可以作为独立的构件放入到所述壳体中。

可以设置一个或多个伸入到壳体中的凸起。

优选所述凸起的横向延伸量(例如直径或对角线)与这个进入开口或所有进入开口整体的横向延伸量(例如直径或对角线)至少一样大。由此可以实现的是，降声材料通过凸起压抵这个或这些进入开口的边缘并且从而在壳体与降声材料之间不产生间隙。

优选所述凸起进入到所述壳体中的进入深度是可变的。这例如可以通过可拧入到壳体中或可通过多个卡锁位置推入的凸起来实现。

在本发明的另一构型中，所述降声材料可以如此设计，以至于该降声材料在其安装到消声器中之前的松弛初始状态下在下述区域中具有至少一个凸拱部：该区域在安装到消声器中之后定位在所述中央区域中。

在本发明的又一构型中，所述壳体具有进入接管，该进入接管设有所述至少一个进入开口或者与所述至少一个进入开口耦合。该进入接管优选可构造为连接至压缩空气阀或压缩空气管道上的接头或适配器。

本发明的主题还涉及一种特别是用于机动车的压缩空气处理设备，其具有至少一个本发明的上述消声器。

在此，所述消声器优选可与设置在空气干燥器装置下游的阀的出口连接。该阀例如可以是用于实施空气干燥器装置的再生过程的再生阀。但是，本发明的消声器原则上可以与压缩空气处理设备的任意阀相结合来使用。

附图说明

本发明的以上的以及另外的优点、特征和应用能力可以从以下借助附图对实施例的说明更好地理解。附图中(绝大部分示意性地)示出：

图1压缩空气处理设备的非常简化的连接图，在该压缩空气处理设备中可使用根据本发明构造的消声器；

图2根据本发明的一个实施例的消声器的剖视图；和

图3根据本发明的另一实施例的消声器的简化剖视图。

具体实施方式

图1非常简化地示出机动车、特别是商用车的压缩空气处理设备，本发明的消声器能够特别有利地在该压缩空气处理设备中使用。在此，本发明的消声器尤其适合于作为可连接在再生阀28上或空气干燥器装置14下游的其他阀上的消声器30。该消声器30在输出侧与通往大气的出口32连接或者自身构成该出口。

图2更详细地示出根据本发明的一个实施例的消声器30的结构。

该消声器30具有罐状壳体40，该罐状壳体具有基本上柱状的罐外套42、罐底部44和盖46。所述盖46与所述罐外套42例如螺接或通过卡锁连接或快速连接与该罐外套42连接。所述盖46基本上在中央构造有进入接管48或者与进入接管48连接。该进入接管48设有进入开口50，该进入开口具有直径d2。此外，该进入接管48优选设计为用于与再生阀28或压缩空气管路连接的接头或适配器。所述壳体40或其构件42/44、46/48例如制造为由塑料材料构成的注射成型件。

所述罐底部44在所述进入接管48或进入开口50对面构造有冲头状的凸起56，该凸起具有直径d1，该直径略大于所述进入开口50的直径d2。所述凸起56与所述进入接管48或与所述进入开口50基本上同轴地布置和构造。

在图2的实施例中，凸起56与罐底部44整体成型。在本发明的其他实施例中，该凸起作为独立的构件放入到壳体40的罐底部44中并且与该罐底部固定地连接。

通过伸入到该壳体40中的凸起56形成中央区域58，该中央区域毗邻所述进入接管48或所述进入开口50并且基本上限定在该进入接管48或进入开口50与该凸起56之间。

所述壳体40具有高度h，该高度通过罐底部44与盖46之间的间距限定。所述凸起56具有进入到壳体40内部的进入深度h2。由此，凸起56与进入开口50之间的中央区域48具有相应减小的剩余高度h1＝h-h2。

在凸起56之外的区域中，罐底部44设有多个排出开口52。替代或附加地，罐外套42也可以设有排出开口52(参见图3)。毗邻所述排出开口52的壳体区域限定了本发明意义上的外部区域。排出开口50例如与通往大气的出口32连接或者自身构成该出口32。

所述凸起56自身优选不具有排出开口。因此，通过进入开口50沿轴向方向流入的压缩空气在通过排出开口52离开消声器30之前首先穿流该中央区域58并且然后穿流环形的外部区域60。在此，压缩空气特别是在该中央区域58中膨胀。

如图2所示，在壳体40中设置有针织物54作为降声材料，该针织物优选由金属构成，优选单层或多层缠绕。代替所述金属针织物地，对于吸声的降声材料54也可以使用编结物、泡沫材料或者诸如此类。

如图2所示，该针织物54在中央区域58中的堆积密度比在外部区域60中高。此外，该针织物54被预加载抵靠所述进入开口50的边缘，从而在该部位上在该针织物54与所述壳体40的盖46之间不存在间隙。

在一个实施方式中，可以制造在中央区域58中和在外部区域60中具有不同堆积密度的针织物54。于是，凸起56用来保持中央区域58中的较高堆积密度并且用来将针织物54预加载抵靠所述进入开口50的边缘。在另一实施方式中，也可以制造具有基本上统一的堆积密度的针织物54。在该情况下，凸起56在组装消声器30时挤压中央区域58中的针织物54并且将其压抵进入开口50，通过该方式提高中央区域58中的针织物54的堆积密度。在该情况下，该针织物54必要时略微突入到所述进入接管48的进入开口50中。上面提到的两个变形方案也可以相互组合。

在另一实施方式中，也可以如此设计针织物54，以至于其在安装到消声器30中之前的松弛初始状态中在一区域中具有至少一个凸拱部，该区域在安装到消声器30中之后定位在中央区域58中。然后，在中央区域中基本上平坦的壳体40将所述针织物54的凸拱部向内压并且从而提高该中央区域中的针织物54的堆积密度。

通过进入开口50流入的压缩空气首先进入到该中央区域58中并且在该中央区域中膨胀。在此，通过提高该中央区域58中的针织物54的堆积密度，可以有效地降低产生的流动噪声。接着，(部分)减压后的压缩空气在通过排出开口52离开消声器30之前穿流所述外部区域60，在该外部区域中进一步吸收声音。因为外部区域60中的针织物54的堆积密度没有提高，所以压缩空气的流动阻力保持很低并且仍然能够确保短的排气时间。

在图2的实施例中，凸起56具有进入到壳体40中的预定进入深度h2。在本发明的其他实施方式中，该进入深度h2也可以可变地设定。这可以例如通过可拧入到罐底部44中或者能够以多个卡锁位置推入的凸起56实现。因此，通过凸起56的可变的进入深度h2也能够可变地设定中央区域58中的针织物54的堆积密度。通过该措施，存在使针织物54并且从而使整个消声器30适配于不同的框架条件(例如压力比、排气时间等)的能力。

在图2的实施例中，中央区域58中的针织物54在轴向方向上(图2中的上方向/下方向)被挤压，以便实现较高的堆积密度。替代或附加地，也可以通过在径向方向上(图2中的左方向/右方向)挤压来提高中央区域58中的针织物54的堆积密度。

图3示出根据本发明的另一实施例的消声器30的结构。相同或相应的部件用与图2中的实施例相同的附图标记来表示。

图3中所示的消声器30与所述消声器30的区别是用于提高壳体40的中央区域58中的降声材料54的堆积密度的技术措施。在该实施例中，围绕多个进入开口50环绕地在壳体盖46上构造环形的凸起56。因此，该壳体的中央区域58的高度h1相对于该壳体40的总高度h同样相应地降低。

此外，与图2中的实施例相比，在壳体盖46中构造多个进入开口50，进入接管48可以与这些进入开口耦合。此外，与图2中的实施例相比，在该壳体40的罐外套42中设置多个排出开口50，(部分)减压后的压缩空气可以径向地通过这些排出开口流出。

在其他方面，图3中所示的消声器30的结构和功能方式及其可能的变型相应于上述图2中描述的消声器。

附图标记列表

10 压缩机

12 进入管路

14 空气干燥器装置

16 主管路

18 止回阀

20 压缩空气接头

22 排出阀

24 消声器

26 通往大气的出口

28 再生阀

30 消声器

32 通往大气的出口

34 控制装置

40 壳体

42 罐外套

44 罐底部

46 盖

48 进入接管

50 进入开口

52 排出开口

54 降声材料，例如针织物

56 (伸入到壳体中的)凸起

58 中央区域

60 外部区域

d1 凸起56的横向延伸量、直径

d2 进入开口50的横向延伸量、直径

h 壳体40的高度

h1 中央区域58的高度

h2 凸起56的进入深度

Claims

1.一种消声器(24,30)，尤其用于将压缩空气从机动车的压缩空气处理设备中导出，其具有：

壳体(40)，该壳体具有至少一个进入开口(50)和至少一个排出开口(52)；和

在所述壳体(40)中布置在所述至少一个进入开口(50)与所述至少一个排出开口(52)之间的降声材料(54)，用于降低在所述壳体(40)中膨胀并且流动穿过该降声材料(54)的压缩空气的流动声音，

其特征在于，

所述降声材料(54)在毗邻所述至少一个进入开口(50)的中央区域(58)中具有的堆积密度比在毗邻所述至少一个排出开口(52)的外部区域(60)中高。

2.按照权利要求1所述的消声器，其中，所述降声材料(54)在所述中央区域(58)中朝着所述至少一个进入开口(50)的方向预加载抵靠所述壳体(40)。

3.按照权利要求1或2所述的消声器，该消声器具有轴向方向和垂直于该轴向方向的径向方向，所述轴向方向由压缩空气通过所述至少一个进入开口(50)的流入方向限定，其中，所述降声材料(54)在该轴向方向上和/或径向方向上被压实或挤压。

4.按照权利要求1或2所述的消声器，其中，所述壳体(40)在所述至少一个进入开口(50)对面不具有排出开口(52)。

5.按照前述权利要求中任一项所述的消声器，其中，所述降声材料(54)在所述中央区域(58)中的堆积密度能够可变地设定。

6.按照前述权利要求中任一项所述的消声器，其中，所述壳体(40)具有伸入到该壳体中的凸起(56)，该凸起如此定位，以至于所述中央区域(58)的高度(h1)小于所述壳体(40)的高度(h)。

7.按照权利要求6所述的消声器，其中，所述凸起(56)的横向延伸量(d1)与一个进入开口(50)或全部进入开口(50)的横向延伸量(d2)至少一样大。

8.按照权利要求6或7所述的消声器，其中，所述凸起(56)进入到所述壳体(40)中的进入深度(h2)是可变的。

9.按照前述权利要求中任一项所述的消声器，其中，所述降声材料(54)如此设计，以至于该降声材料在其安装到消声器(24,30)中之前的松弛初始状态下在下述区域中具有至少一个凸拱部：该区域在安装到消声器(24,30)中之后定位在所述中央区域(58)中。

10.按照前述权利要中任一项所述的消声器，其中，所述壳体(40)具有进入接管(48)，该进入接管设有所述至少一个进入开口(50)或者与所述至少一个进入开口(50)耦合。

11.一种特别是用于机动车的压缩空气处理设备，其具有至少一个按照上述权利要求中任一项所述的消声器(24,30)。

12.按照权利要求11所述的压缩空气处理设备，其中，所述消声器(30)与阀(28)的出口连接，该阀设置在空气干燥器装置(14)的下游。