DE102010022780A1 - Wide band damper for use in suction region of internal combustion engine for suppression of combustion air inflow noise, has acoustic openings that are formed along same axis such that molding tools are taken into openings along axis - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf einen Breitbanddämpfer, insbesondere im Ansaugbereich einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a broadband damper, in particular in the intake of an internal combustion engine, according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Der Breitbanddämpfer besteht aus Kunststoff und wird im Spritzgießverfahren hergestellt. Der Breitbanddämpfer setzt sich aus zwei Gehäuseteilen zusammen, die in Achsquerrichtung, also radial separiert sind. Zum Einbringen der Akustiköffnungen in die Wandung des Innenrohrs werden üblicherweise Formwerkzeuge eingesetzt, die nach Beendigung des Spritzgießprozesses entfernt werden. Bei dem in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Breitbanddämpfer mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, dass Geräusche über ein weites Frequenzspektrum wirksam reduziert werden.The invention has the object of providing a broadband attenuator with simple measures in such a way that noise over a wide frequency spectrum can be effectively reduced.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of
Der erfindungsgemäße Breitbanddämpfer wird bevorzugt im Ansaugbereich von Brennkraftmaschinen eingesetzt, um die bei der Zuströmung der Verbrennungsluft entstehenden Strömungsgeräusche zu reduzieren. Grundsätzlich kommt aber auch eine Anwendung des Breitbanddämpfers allgemein auf Bauteile bzw. Aggregate in Betracht, in denen eine Gasströmung geführt wird.The wide-band damper according to the invention is preferably used in the intake region of internal combustion engines, in order to reduce the flow noise arising during the inflow of the combustion air. In principle, however, is also an application of the broadband damper generally to components or units into consideration, in which a gas flow is performed.
Der Breitbanddämpfer weist ein zumindest zweigeteiltes Gehäuse mit zwei axial geteilten Gehäuseschalen auf, wobei zumindest ein Teil eines gasführenden Rohres und zumindest ein Teil einer Dämpfungskammer, die das Rohr umgibt, einteilig mit einer Gehäuseschale ausgebildet sind. In die Wandung des Rohres sind Akustiköffnungen eingebracht, über die das Rohrinnere mit der Dämpfungskammer kommuniziert.The broadband damper has an at least two-part housing with two axially divided housing shells, wherein at least part of a gas-carrying tube and at least part of a damping chamber surrounding the tube are formed integrally with a housing shell. In the wall of the tube acoustic openings are introduced, through which communicates the tube interior with the damping chamber.
Die Akustiköffnungen, welche in den Teil des Rohres eingebracht sind, der gemeinsam mit einem Abschnitt der Dämpfungskammer einteilig mit einer Gehäuseschale ausgebildet ist, sind ausschließlich entlang der gleichen Achse bzw. paralleler Achsen entformbar, so dass während des Herstellungsprozesses in die Akustiköffnungen eingesetzte Formwerkzeuge alle entlang der gleichen Achse bzw. paralleler Achsen aus den Akustiköffnungen entfernt werden können. Diese Ausführung weist wesentliche Vorteile im Hinblick auf die Anzahl und die Größe der Akustiköffnungen in der Wandung des Rohres auf, insbesondere bei einer Herstellung des Gehäuses im Wege des Kunststoff-Spritzgießens. Aufgrund der axialen Teilung der Gehäuseschalen können die Akustiköffnungen in dem einteilig mit einer Gehäuseschale ausgebildeten Teil des Rohres vorzugsweise alle in Radialrichtung ausgerichtet sein, so dass die Formwerkzeuge dementsprechend in Radialrichtung eingesetzt bzw. wieder entnommen werden können. Dies ermöglicht zum einen eine vereinfachte Herstellung der Gehäuseschalen im Wege des Kunststoff-Spritzgießens, zum andern können eine Vielzahl von Akustiköffnungen in die Wandung des Rohres eingebracht werden. Da die Fläche der Akustiköffnungen die zu dämpfenden Frequenzen bestimmt und eine größere Fläche mit einer Dämpfung höherer Frequenzen einhergeht, können auf diese Weise Frequenzen in einem breiten Frequenzbereich wirkungsvoll gedämpft bzw. reduziert werden.The acoustic openings, which are introduced into the part of the tube, which is formed integrally with a portion of the damping chamber integral with a housing shell, are demoulded only along the same axis or parallel axes, so that during the manufacturing process in the acoustic openings molds all along the same axis or parallel axes can be removed from the acoustic openings. This embodiment has significant advantages in terms of the number and size of the acoustic openings in the wall of the tube, in particular in a production of the housing by way of plastic injection molding. Due to the axial division of the housing shells, the acoustic openings in the part of the tube formed integrally with a housing shell can preferably all be aligned in the radial direction, so that the molding tools can accordingly be inserted or removed again in the radial direction. This allows for a simplified production of the housing shells by means of plastic injection molding, on the other hand, a plurality of acoustic openings can be introduced into the wall of the tube. Since the area of the acoustic openings determines the frequencies to be damped and a larger area is accompanied by a damping of higher frequencies, frequencies in a wide frequency range can be effectively damped or reduced in this way.
Grundsätzlich können eine Vielzahl von Akustiköffnungen in die Wandung des Rohres eingebracht werden, die alle die gleiche Achsorientierung aufweisen, insbesondere in Radialrichtung. Das Einführen und Entfernen der Formwerkzeuge erfolgt vorzugsweise in gleicher Achsrichtung, wobei auch eine Entnahme in entgegengesetzte Achsrichtungen, jedoch entlang der gleichen Achse in Betracht kommt. Dies eröffnet die Möglichkeit, in die Rohrwandung von verschiedenen Seiten Akustiköffnungen einzubringen.In principle, a plurality of acoustic openings can be introduced into the wall of the pipe, all of which have the same axis orientation, in particular in the radial direction. The insertion and removal of the molds is preferably carried out in the same axial direction, wherein a removal in opposite axial directions, but along the same axis is considered. This opens up the possibility of entering the pipe wall to bring in acoustic openings from different sides.
Das gasführende Rohr ist entweder, gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführung, über einen definierten axialen Abschnitt komplett einteilig mit einer der Gehäuseschalen ausgebildet oder, gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsvariante, zumindest zweiteilig aufgebaut, wobei zumindest der einteilig mit der Gehäuseschale ausgebildete Teil des Rohres Akustiköffnungen aufweist. Diese Akustiköffnungen können die Form von Langlöchern haben, welche gegebenenfalls einseitig offen ausgeführt sind, so dass erst mit dem Zusammensetzen entweder mit der zweiten Gehäuseschafe oder mit einem sonstigen Rohrbauteil eine ringsum eingeschlossene Akustiköffnung erreicht wird.The gas-carrying tube is either, according to a first advantageous embodiment, formed over a defined axial portion in one piece with one of the housing shells or, according to another advantageous embodiment, at least two parts, wherein at least the integrally formed with the housing shell part of the tube has acoustic openings , These acoustic openings may take the form of oblong holes, which may be open on one side, so that only when assembled with either the second housing shell or with any other tubular component is an enclosed acoustic opening achieved all around.
Im Falle der mehrteiligen Ausführung des Rohres ist es zweckmäßig, als weiteres Rohrbauteil ein Einlegeteil vorzusehen, das ebenfalls mit Akustiköffnungen versehen ist. Dieses Einlegeteil kann grundsätzlich aus einem anderen Material als das einteilig mit der Gehäuseschale ausgeführte Rohrteil ausgeführt sein, insbesondere aus Metall. Das Einlegeteil ist bevorzugt von der zweiten Gehäuseschale umgriffen, wobei zwischen dem Einlegeteil und der außen liegenden Wandung der zweiten Gehäuseschale ein weiterer Abschnitt der Dämpfungskammer gebildet ist. Es gibt somit zwei Dämpfungskammerabschnitte, von denen der erste Abschnitt sich radial an die Außenseite des einteilig mit der ersten Gehäuseschale ausgebildeten Rohrteils anschließt und der zweite Abschnitt sich radial an das Einlegeteil anschließt. Die Dämpfungskammern können durchgehend ausgebildet oder mittels Trennwänden in einzelne Abschnitte unterteilt sein.In the case of the multi-part design of the tube, it is expedient to provide an additional part as another pipe component, which is also provided with acoustic openings. This insert can basically be made of a different material than the one piece with the housing shell executed pipe part, in particular of metal. The insert is preferably encompassed by the second housing shell, wherein between the insert and the outer wall of the second housing shell, a further portion of the damping chamber is formed. There are thus two damping chamber sections, of which the first section adjoins radially on the outside of the tube part formed integrally with the first housing shell, and the second section adjoins the insert radially. The damping chambers may be formed continuously or divided by partition walls into individual sections.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Akustiköffnungen sich nur über einen begrenzten Umfangswinkel des Rohres erstrecken. Dies gilt zweckmäßigerweise sowohl für die einteilige als auch für die mehrteilige Ausführung des Rohres. Beispielsweise kann es ausreichen, die Akustiköffnungen über ein Winkelbereich von etwa 180° vorzusehen, was den Vorteil hat, dass die Formwerkzeuge alle in der gleichen Richtung aus dem Rohrstück entfernt werden können. Grundsätzlich möglich ist es aber auch, über einen Winkelbereich größer als 180°, gegebenenfalls über den gesamten Umfang Akustiköffnungen in die Rohrwandung einzubringen, wobei in diesem Fall die Formwerkzeuge auf gegenüberliegenden Rohrhälften in entgegengesetzte Richtungen der Akustiköffnungsachsen entfernt werden können.According to a further expedient embodiment, it is provided that the acoustic openings extend only over a limited circumferential angle of the tube. This applies expediently both for the one-piece and for the multi-part design of the tube. For example, it may be sufficient to provide the acoustic openings over an angular range of about 180 °, which has the advantage that the molds can all be removed in the same direction from the pipe section. In principle, however, it is also possible to introduce acoustic openings into the pipe wall over an entire angular extent over an angular range greater than 180 °, in which case the molds can be removed on opposite pipe halves in opposite directions of the acoustic opening axes.
Die zweite Gehäuseschale bildet zweckmäßigerweise einen Deckel und begrenzt zugleich zumindest einen Abschnitt der Dämpfungskammer. Diese Ausführung der zweiten Gehäuseschale kommt bevorzugt sowohl in der einteiligen als auch der mehrteiligen Ausführung des gasführenden Rohres in Betracht. Zur Verbindung der ersten und zweiten Gehäuseschale werden diese vorzugsweise miteinander verschweißt, beispielsweise im Wege des Reibschweißens oder Ultraschallschweißens.The second housing shell expediently forms a cover and at the same time limits at least a portion of the damping chamber. This embodiment of the second housing shell is preferably in both the one-part and the multi-part design of the gas-carrying pipe into consideration. To connect the first and second housing shell, these are preferably welded together, for example by friction welding or ultrasonic welding.
Die Gehäuseschalen bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, was eine Fertigung im Spritzgießverfahren erlaubt.The housing shells are preferably made of plastic, which allows production by injection molding.
Neben der bereits genannten einfachen Herstellung und der Geräuschdämpfung über einen breiten Frequenzbereich weist der erfindungsgemäße Breitbanddämpfer den weiteren Vorteil einer verhältnismäßig kompakt bauenden Ausführung auf. Da die Akustiköffnungen sich über einen verhältnismäßig großen Winkelbereich in Umfangsrichtung und/oder in Achsrichtung des Rohres erstrecken, kann eine verhältnismäßig große Rohrfläche mit den Akustiköffnungen versehen werden. Zugleich umgibt die Dämpfungskammer sowohl in der einteiligen als auch der mehrteiligen Ausführung des Rohres diejenigen Rohrabschnitte, welche mit den Akustiköffnungen versehen sind, was insgesamt sowohl zu einer Dämpfung höherer Frequenzen als auch einem verbesserten Dämpfungsmaß führt.In addition to the already mentioned simple production and the noise attenuation over a wide frequency range, the broadband damper according to the invention has the further advantage of a relatively compact design. Since the acoustic openings extend over a relatively large angular range in the circumferential direction and / or in the axial direction of the tube, a relatively large tube surface can be provided with the acoustic openings. At the same time, the damping chamber surrounds both in the one-part and the multi-part design of the tube, those pipe sections which are provided with the acoustic openings, which leads to both an attenuation of higher frequencies and an improved Dämpfungsmaß.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings.
Es zeigen:Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Der in den
Im Bereich eines gekrümmten Abschnittes ist das Gehäuse des Breitbanddämpfers
Über einen begrenzten axialen Abschnitt sowie in Umfangsrichtung über etwa 180° besitzt das Rohr
In die Rohrwandung der unteren Rohrhälfte
Aufgrund der nach oben offenen Ausführung der Akustiköffnungen
Im zusammengesetzten Zustand werden die untere Gehäuseschale und die obere Gehäuseschale
Es kann zweckmäßig sein, dass sich der untere Dämpfungskammerabschnitt
Im Ausführungsbeispiel ist der obere Dämpfungskammerabschnitt
In
Die Dämpfungskammer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141114 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MANN+HUMMEL GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MANN + HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, DE |