CN201032584Y - 用于气动系统的压缩空气消声器 - Google Patents

Abstract

涉及一种用于气动系统的压缩空气消声器。它具有一个除了进风口(5)和出风口(6)之外封闭的外壳(7)，该外壳包围住一个吸声装置(22)，该吸声装置被一个连接进风口(5)与出风口(6)的导风通道(14)穿过。吸声装置(22)具有多个在其取决于频率的消声性能方面相互不同的吸收区(24)。

Description

用于气动系统的压缩空气消声器

技术领域

实用新型涉及一种用于气动应用场合的压缩空气消声器，它具有一个除了进风口和出风口之外封闭的外壳，该外壳包围住一个吸声装置，此装置被一个连接进风口与出风口的导风通道穿过。

背景技术

一种由DE 20 2004 005 746 U1已知的这种类型的压缩空气消声器包含有一个包封住一个吸声装置的外壳，该外壳除了一个设于一端的进风口和设于另一端的出风口之外是封闭的。这例如由一种多孔材料或者泡沫材料组成的吸声装置被一个打有孔的导风管道穿过，此管道限定了连接进风口与出风口的导风通道。在运行时压缩空气消声器在其进风口部位里连接到一个气动设备，例如连于喷射装置的出口，并且消除压缩空气流出的噪声。消声作用主要基于在一种由适合的材料制成的声吸收装置里对声能的吸收。

一种由DE 202 05 068 U1已知的压缩空气消声器由一种多孔的消声体组成，其限定了一个向着出风口成锥形逐渐变小的导风通道并在外圆周上完全不被遮盖。通过这种变窄的气流断面应该迫使压缩空气也流过这消声体。

一种在EP 1155 242 B1中所介绍的压缩空气消声器与上述消声器的区别还在于：消声体在圆周侧封闭并且只是在环绕出风口的正面上不被遮盖。

所要消除的声音的频率范围可能根据应用的情况有很大变化。有时候为低的频率，而有时候为较高的频率，它们提供一种特别高的声压水平。为了顾及到这些此处并没有最终述及的不同的条件，在DE 202004 005 746 U1中就建议了：通过使用一个或多个收缩管来改变用于压缩空气的导风通道的通流断面。这种特殊的匹配当然是相对费事的。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一些措施，通过这些措施可以在各种不同的频率范围时更简单地实现消声。

为了解决此项任务，在开头所述类型的一种压缩空气消声器中规定了：吸声装置具有多个在其取决于频率的消声性能方面相互有区别的吸收区。

同一个压缩空气消声器现在就能够在一个很宽的频谱之内进行有效的消声。以前的消声器一般只是在一个相当窄的频率范围内进行一种特别有效的吸声，而现在可以保证一种很宽带的频率阻抑，但并不降低极限频率，自这个极限频率起消声器就失去其作用了。因此在许多情况下对于各种不同的应用场合可以使用同一种消声器，在这些使用场合时人们以前都必须归结于各种不同的消声器。此外在同一种应用情况下吸声也比以前的更有效得多，这带来的附带优点为：用一种大大缩短的消声器可以引起一种可与现有技术相当的消声强度。设有压缩空气消声器的气动装置因而可以用总体上紧凑的外形尺寸来实现。

本实用新型的有利的改进方案可见从属权利要求。

吸声装置更适宜地具有一种套筒状结构形状，其中它同轴地包围住优选具有直线走向的导风通道。

为了使压缩空气能够无摩擦地流动并同时为声波保证一个最佳的通向吸声装置的进入通道，更为适宜地设有一个具有打有孔的壁的导风管用于限定导风通道，这导风管被吸声装置包围住，后者成优选为同轴的方式。

业已证实有利的是：这样来设计吸声装置，使不同的吸收区紧随地布置在导风通道的纵向方向上。“不同的吸收区”是指具有相互不同的取决于频率的消声性能的吸收区。

如果在各个吸收区之内在整个径向所测量的区厚上具有相同的取决于频率的消声性能，那就可以实现消声系统特别简单的设计。不同的吸收区在此可以由吸声装置的相互紧随的纵向部段构成。

吸声装置可以由一个唯一的整体的吸声体构成，这吸声体具有套筒状结构形式。具有不同消声强度的吸收区然而可以特别简单地通过如下途径来实现：使吸声装置由多个单个的在导风通道的纵向方向上接连排列的吸声物体构成。这些吸声体可以直接相互贴靠着，而没有固定的连接。它们优选设计成环形体，用导风通道作为中心。

不同的消声性能例如可以通过使用不同的消声材料来实现。这种方案特别简单地结合一种由多个吸声体所组成的吸声装置，因为此处只需要归结于材料方面不同的吸声体，它可以按照愿望相互组合起来。

备选或附带于不同消声材料的应用也可以通过使用原来具有不同的材料密度的消声材料实现不同消声性能的吸收区。此处例如可以使用不同强弱的模型压制的纤维材料体。

这用于实现不同的取决于频率的消声性能的当前看来最简单的解决方案就是采取以下措施，这些措施可以在吸声装置的长度上不同强弱地径向挤压消声材料。此处完全可以对于所有的吸收区使用同一种吸声材料。

很不相同的径向挤压尤其可以通过如下方法很简单地实现：对于装有吸声装置的径向外面被外壳的圆周壁，径向里面被导风管所限住的接收腔室规定一种在消声器纵向方向变化的轮廓。例如这种环形的接收腔室可以具有一个在纵向方向上变化的横断面，使径向挤压从吸声装置的一端至另一端，尤其是连续地增大或减小。

尤其是通过使用一种外面成型为锥形的导风管与外壳的一个具有圆柱形内表面的圆周壁相连可以实现一种这样的结构形式。当然也可以使圆周壁的内表面设有锥度。

为了与导风管的又与圆周壁的圆柱形结构形状相结合实现不同的挤压程度，更适宜地应用了单个的，相互紧随布置的吸声物体用于实现不同的吸收区，这些吸声物体在其初始状态下，在装入在接收腔室之前，具有不同的径向壁厚并因此在装入之后不同强弱地径向被压缩了。

不同的吸收区的数量原则上是任意的。以前在一种具有标准结构长度的压缩空气消声器中首先结合三个相互紧随的不同的吸收区形成了很好的经验。

不同的吸收区可以相互同样长。为了在吸声时或多或少优选某些频率范围，当然也可以在其结构长度上存在有相互不同的吸收区。

附图说明

以下根据附图对实用新型进行详细说明，附图所示为：

图1：一种由一个只是点划线表示的气动装置和一个按照本实用新型的压缩空气消声器所组成的气动装置优选的结构，其中压缩空气消声器以纵向剖视图表示；

图2：压缩空气消声器的另外一种可能实施形式的纵剖视图。

具体实施方式

由图中点划线所示可见气动装置的一个部分，气动装置在运行时被压缩空气流过，压缩空气通过出风通道2离开装置1。对于气动装置1来说例如可以是指一种阀门或者指一种可以用于产生负压的喷射装置。但这并未穷举。

为了阻抑经出口通道2流出的压缩空气的噪声，在出口通道2的端部连接一个按照本实用新型的压缩空气消声器2。该消声器在一端具有一个紧固部段4，该部段尤其适合于可松开地紧固在气动装置1上。它示范性地设计成具有外螺纹的螺纹部段，该螺纹部段可以可拆开地拧入在设有互补的内螺纹的出口通道2的端部里。

以下为了简化起见只是称作为“消声器”的压缩空气消声器3优选具有一种长的结构形状，其中它在一端，在紧固段4的部位里，有一个进风口5，并在另一端具有一个出风口6。其结构外形更适宜地基本上为圆柱形。

进风口5和出风口6由于确定消声器3的外轮廓的外壳7来规定。这外壳是封闭的，除了进风口5和出风口6之外。它具有一个基本为套筒状的圆周壁8和二个端面侧的终端壁12，13。这个第一终端壁12被进风口5穿过并具有紧固部段4。在轴向对面的第二终端壁13里被出风口6穿过。

在外壳7的内部，尤其是直线地布置了一个将进风口5与出风口6相连接的导风通道14。该通道优选由一个只是在图2中剖视表示的导风管15的内腔构成，导风管为了实现定心一端可以固定在第一终端壁12上，另一端则固定在第二个终端壁13上。

在气动装置1运行时在出口侧所产生的压缩空气进入消声器3的进风口5，接着流过导风通道14并经出风口6流出至大气。

可以这样来设计消声器3，使得在第二终端壁13上可以接上另外一个，优选地是按照本实用新型原理设计的消声器。这可以很简单地改变结构长度。在这种情况下经出风口6流出的压缩空气就可以流入紧随着的消声器，然后才离开消声器组件。可以接连串接的消声器的数量原则上是任意的。

由于导风管15内表面为一种平滑表面的形状，因为压缩空气可以损失少地流过这消声器3。

导风管15的外径小于套筒状的在实施例中基本为空心圆柱形圆周壁8的内径。因此在径向指向外面的导风管15的外圆周表面16和径向指向里面的圆周壁8的内圆周表面17之间形成一个具有一种环状横断面的接收腔18。该接收腔18被一个总体上用附图标记22表示的吸声装置装满。这种装置由一种具有吸声性能的材料组成，这种材料简化地称之为消声材料。

导风管15的壁打了孔并具有许多径向贯通的壁部透孔23。这些壁部透孔23可以使声波穿过管壁并因此进入吸声装置22里或从其中出来。在吸声装置22之内使声能被吸收并因此降低噪声水平。吸声过程的其它细节情况可见EP 20 2004 005 746 U1，因此这里就不再详细说明了。

当压缩空气流过消声器3时也就是说实际上是使压缩空气流与声波“分开”。压缩空气尽可能不受干扰地只是在导风通道14内部流动而且并不或者只是少量地转入吸声装置22里。

吸声装置22的特点在于：它具有多个在其取决于频率的吸声性能方面相互不同的吸收区24。各个“不同的吸收区24”也就是说相互协调，使它们在不同的频率范围里具有对它们最佳的频率消声的能力。因此总体上可以这样来设计吸声装置22，使它在一个最大宽带的频率范围里具有高的吸声能力。消声器3因此能够比现有技术中的结构形式有效得多地削弱由于流出压缩空气而引起的声音，现有技术中的结构形式只具有窄的最佳消声频谱。此外可以使用消声器3用于不同的气动应用场合，其中以前必须使用多个不同设计的消声器。

尽管以下称之为“不同吸收区”的具有不同频率消声能力的吸收区24可以任意地分布在吸声装置22的体积上一(同样在径向方向上也可以相互并排地布置多个这样的吸收区24)，在这些实施例中实现的结构类型最好具有相互紧随着布置在导风通道14的纵向方向上的不同的吸收区24。导风通道14的纵轴线用点划线25表示。

总之吸声装置22优选具有一种套筒状结构形状，其中它同轴地包围住导风管15并因此也同轴包围住位于其中的导风通道14。

所有的实施例还都是使不同的吸收区24由吸声装置22的相互紧随的纵向部段构成。分别在一个吸收区24之内在相对于纵轴线25为径向的厚度方向上都具有相同的取决于频率的消声性能。

吸声装置22优选由多个单一的，在导风通道14的纵向方向上接连排列的吸声体26组成。它们可以在装配时一前一后地装在接收腔18里。在装配后状态下它们在接收腔18里保持不动，其方法是整个吸声体26的组件一端支承在第一终端壁12的内表面上，另一端支承在第二终端壁的内表面上。

吸声体26更为有利地设计成环形，其中它们在其圆周方向上最好没有中断。

为了能够最佳地设计吸声装置22的所要覆盖的消声频谱，不同的吸收区24(此处由单个吸声体26构成)可相互既具有相同的结构长度(图1)，又可至少局部地可以设计成不同长度(图2)。

在图1所示实施例中各个吸收区24通过应用了同一种消声材料根据不同大小的径向挤压而形成不同的取决于频率的消声性能。这可以特别简单地用一种相对容易地变型的消声材料来实现，例如泡沫材料或者压缩的纤维材料。作为泡沫材料例如可以应用聚胺酯泡沫。因此吸声装置22可以按一个或多个泡沫材料体的结构形状来实现。

相互不同的径向挤压尤其通过如下方法来实现：在初始状态下在一个接收腔18里装入具有相同的厚度外形尺寸的吸声体26，该接收腔具有在其结构长度上变化的横断面。吸声装置22因此在较大的接收腔断面的部位里径向挤压就比在较小的接腔断面的部位里要弱一些。吸声装置22也就是说在分配于其长度上的部位里径向不同强弱地预紧了。从径向外面圆周壁8的内圆周壁17以及从径向里面导风管15的外圆周壁16都以加载的方式作用于吸声装置22。

为了得到这在纵向方向上变化的接收腔横断面，在图1所示实施例中内圆周面17设计成圆柱形的，而导风管15的外圆周面16设计成在向着出风口6的方向上成锥形逐渐变小。相对于纵轴线25外圆周面16的倾角在图1中用27表明。

与图1所示的布置不同，外圆周面16的变小的方向也可以相反，即导风管15在出风口6部位里具有比在进风口5部位里更大的外径。一种这样的成型在图2中用点划线28表示。

也可以通过如下途径来得到吸声装置22的不同强弱的径向预紧：使用一个具有圆柱形外圆周面16的导风管15，正如这在图2所示实施例中时那样。这里如这在图2中用点划线32所表示的那样，圆周壁8具有一个在一个或另一个轴向方向上锥形逐渐变小的内圆周面。因此实际上与图1所示几何关系相反。

为了实现一种在纵向方向上变化的接收腔横断面原则上，外圆周有面16和内圆周表面17都设有一种非圆柱形的造型。

在图2所示实施例中不仅是导风管15具有圆柱形外圆周面16，而且圆周壁8的内圆周面17也设计成圆柱形。接收腔18的环形断面因此在整个接收腔长度上是恒定的。

吸声装置22的不同的径向挤压在这种实施便中由如下引起：为了形成不同的吸收区24引入多个吸声体26，这些吸声体都在装入接收腔18之前所观察到的起始状态下具有一个径向壁厚，此壁厚大于环形接收腔18的径向宽度。此外吸声体26相互在上述的径向初始壁厚方面各不相同。如果将它们接着按照图2装入在接收腔18里，那么它们就统统受到径向挤压，然而这种挤压由于不同的起始厚度也有不同强弱。

在图2中用点划线33表示了各个吸声体26的初始外形尺寸。取决于挤压程度形成了吸声装置22的不同的取决于频率的吸声性能。按此方式可以很方便并因此有效地适应于各自给定的应用情况。

为了形成不同的吸收区24也可以使用一种由不同消声材料组成的吸声装置22。这种措施可以被选择作为上述不同强弱挤压的措施的备选或者附加措施。

同样也可以作为上述措施的附加或备选措施使用具有原来就不同的材料密度的吸声材料。此时可以应用同一种不同密度的消声材料。

吸声装置2尤其可以这样来设计，使吸声装置22的材料密度和/或挤压程度从进风口5向着出风口6增大(这示范表示于图1中)或者在在图2中所表示的方向上降低。

所述措施不仅可以以一个由多个轴向相互紧随的吸声体26组成的吸声装置22实现，而且也可以以一种实施形式实现，这种实施形式具有一个唯一的起到吸声装置22作用的并且具有相应长度的吸声体。这种结构型式在以下情况时特别合理：不同的吸声性能由材料的不同强弱的挤压而引起。例如图1所示，各个吸声体26根据导风管15的锥度在其长度上也具有一种变化的挤压，那么构成整个吸声装置22的吸声体26同样也在其长度上不同强弱地径向被压缩了。因此形成了具有不同的取决频率的吸声能力的许多吸收区24的无级地相互融合。

Claims (26)

1.用于气动系统的压缩空气消声器，具有除了进风口(5)和出风口(6)之外封闭的外壳(7)，该外壳包围住吸声装置(22)，该吸声装置被连接进风口(5)与出风口(6)的导风通道(14)穿过，其特征在于，吸声装置(22)具有多个在其取决于频率的消声性能方面相互不同的吸收区(24)。

2.按权利要求1所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)具有套筒状结构形状并且同轴地包围住具有直线走向的导风通道(14)。

3.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述导风通道(14)由具有打有孔的壁的、被吸声装置(22)同轴地包围住的导风管(15)的内腔构成。

4.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述不同的吸收区(24)相互紧随地沿导风通道(14)的纵向方向布置。

5.按权利要求1或2所述的压缩空气吸声器，其特征在于，所述不同的吸收区(24)由吸声装置(22)的紧随着的纵向部段构成。

6.按权利要求4所述的压缩空气消声器，其特征在于，在吸声装置(22)的相应吸收区(24)之内在径向的厚度方向上全都有至少基本上相同的取决于频率的消声性能。

7.按权利要求5所述的压缩空气消声器，其特征在于，在吸声装置(22)的相应吸收区(24)之内在径向厚度方向上全都有至少基本上相同的取决于频率的消声性能。

8.按照权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述不同的吸收区(24)由吸声装置(22)的单个的、在导风通道(14)的纵向方向上依次排列的吸声体(26)构成。

9.按权利要求8所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声体(26)设计成环形的。

10.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述不同的吸收区(24)由一个唯一的总体上限定了吸声装置(22)的吸声体构成。

11.按权利要求10所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声体设计成整体的。

12.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述不同的吸收区(24)在导风通道(14)的纵向方向上相互具有相同的结构长度或者不同的结构长度。

13.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)包括有一个或多个泡沫材料体。

14.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)包拓有一个或多个压制的纤维材料体。

15.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)为了构成不同的吸收区(24)由不同的消声材料制成。

16.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)为了构成不同的吸收区(24)由具有不同材料密度的消声材料制成。

17.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)为了构成不同的吸收区(24)由不同强弱地径向挤压的消声材料制成。

18.按权利要求17所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述不同强弱地挤压的消声材料是一种泡沫材料。

19.按权利要求17所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述吸声装置(22)为了获得以不同的径向挤压强度为特征的吸收区(24)用不同强弱的预紧力夹紧在外壳(7)的周边包围住吸声装置(22)的圆周壁(8)和限定导风通道(14)的导风管(15)之间。

20.按权利要求19所述的压缩空气消声器，其特征在于，在初始状态下中空圆柱形的吸声装置(22)置于具有锥形外部形状的导风管(15)上。

21.按权利要求20所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述圆周壁(8)具有面向吸声装置(22)的圆柱形内圆周面(17)。

22.按权利要求21所述的压缩空气消声器，其特征在于，在初始状态下中空圆柱形的吸声装置(22)被外壳(7)的具有锥形内圆周面(17)的圆周壁(8)包围住。

23.按权利要求22所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述导风管(15)设计成外部圆柱形的。

24.按权利要求19所述的压缩空气消声器，其特征在于，在外壳(7)的圆周壁(8)和导风管(15)之间限定了容纳吸声装置(22)的、具有在其长度上不变的环形横断面的接收腔(18)，其中吸声装置(22)由多个轴向紧随的环形吸声体(26)组成，这些吸声体在其装入到接收腔(18)之前的径向初始壁厚方面相互不同。

25.按权利要求16所述的压缩空气消声器，其特征在于，对于在导风通道(14)的纵向方向上紧随的吸收区(24)来说选择吸收区(24)的次序，使材料密度和/或挤压强度从进风口(5)至出风口(6)增大或者减小。

26.按权利要求1或2所述的压缩空气消声器，其特征在于，所述外壳(7)在进风口(5)部位具有可以固定到气动装置(1)上的紧固部段(4)。

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