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Die Erfindung betrifft einen Geräuschdämpfer für die Entlüftung einer Druckluftanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein typisches Anwendungsgebiet für Geräuschdämpfer der gattungsgemäßen Art sind Druckluftanlagen für Kraftfahrzeuge, beispielsweise für schwere Nutzfahrzeuge mit mehreren an einer Druckluftversorgung angeschlossenen Druckluftkreisen, wie beispielsweise Druckluftbremsen, eine Luftfederung, eine Getriebesteuerung oder dergleichen. Dabei liefert die Druckluftversorgung sowohl die Steuerluft beispielsweise für pneumatisch betätigbare Steuerventile, als auch die Betätigungsluft für pneumatisch betätigbare Stellantriebe. Die Steuerventile und die Stellantriebe werden jeweils im Laufe des Betriebes aktiviert, also belüftet, und deaktiviert, das heißt entlüftet. Die Entlüftung erfolgt bei Druckluftanlagen in die Umgebungsluft. Mit dem Ausströmen der Druckluft, insbesondere der unter einem höheren Druck stehenden, auch als Hauptluft bezeichneten Betätigungsluft, ist ohne Maßnahmen für eine Geräuschdämpfung ein lautes, zischendes Geräusch verbunden, welches als störend empfunden wird. Es ist deshalb erforderlich und üblich, die beim Ausströmen der Luft entstehenden Geräusche mittels eines Geräuschdämpfers zu dämpfen.
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Es sind bereits Geräuschdämpfer mit Mittel zur gemeinsamen Entlüftung der Hauptluft und der Steuerluft vorgeschlagen worden, bei denen die Hauptluft und die Steuerluft vor dem Geräuschdämpfer in einer gemeinsamen Entlüftungsleitung zusammengeführt sowie gemeinsam über den Geräuschdämpfer ausgeblasen wird. Dabei besteht einerseits die Gefahr, dass sich in dem im allgemeinen mit der Steuerdruckentlüftung intern verbundenen Gehäuse der Steuerungsvorrichtung ein hoher Staudruck aufbaut, der bei der Konstruktion derselben berücksichtigt werden muss. Andererseits ergeben sich durch den Rückstau der zu entlüftenden Hauptluft in Richtung zur Steuerdruckentlüftung langsamere Entlüftungszeiten bei den Steuerventilen und gegebenenfalls eine unzulässige Selbsthaltung dieser Steuerventile.
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Aus der
DE 10 2008 029 489 A1 ist bereits ein Geräuschdämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, also mit voneinander getrennter Hauptluftentlüftung und Steuerluftentlüftung bekannt. Die abzuleitende Hauptluft gelangt über ein an der Mündung der Hauptabluftleitung angeordnetes Siebelement in das Dämmmaterial und wird von einem in das Dämmmaterial hineinragenden Ringstutzen sowie weitere Leitstege so geführt, dass sie einen möglichst langen Weg durch das Dämmmaterial hindurch nimmt, bevor sie über radiale Ausblasöffnungen ins Freie gelangt. Die abzuleitende Steuerluft tritt aus einem an den Zentralkanal angrenzenden Raum von vornherein in einen peripheren Bereich des Dämmmaterials ein, so dass sie auf einem kürzeren Weg in die radialen, in der Mantelfläche des Gehäusedeckels ausgebildeten Ausblasöffnungen gelangt als die abzuleitende Hauptluft. Die Steuerabluft wird deshalb nur in einem geringeren Maße geräuschgedämpft als die abzuleitende Hauptluft. Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass Straßenstaub, Salz usw. durch die geringe wirksame Dämmmaterialschichtdicke den Steuerabluftausgang verstopfen kann. Außerdem besteht die Gefahr, dass zumindest ein nicht unerheblicher Teil der Steuerabluft zwischen dem Dämmmaterial und der Außenwand des Gehäusedeckels (Notpasssage) hindurch direkt zu den Ausblasöffnungen hin strömt, so dass infolge dieses auch als pneumatischer Kurzschluss bezeichneten Effektes für diesen Teil der Steuerabluft überhaupt keine Dämpfung erfolgt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Geräuschdämpfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art mit voneinander getrennter Entlüftung der Hauptabluft und der Steuerabluft zu schaffen, bei welchem zumindest der Hauptanteil der Steuerabluft über einen im Vergleich zum Geräuschdämpfer der
DE 10 2008 029 489 A1 längeren Weg durch das Dämpfungsmaterial geleitet wird, so dass dieser Hauptanteil der Steuerabluft ausreichend geräuschgedämpft und damit die Gesamtdämpfungswirkung des Geräuschdämpfers verbessert ist.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der ohnehin vorhandene Ringstutzen zur Führung der Hauptabluft bei geringfügiger konstruktiver Veränderung auch zur Führung zumindest eines Teils der Steuerabluft verwendbar sein kann.
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Demnach geht die Erfindung aus von einem Geräuschdämpfer für die Entlüftung einer Druckluftanlage, welche ein Steuerungsvorrichtungsgehäuse mit einem Gehäuseboden aufweist, wobei der Gehäuseboden einen an eine Hauptabluftleitung der Druckluftanlage angeschlossenen Zentralkanal und einen dazu benachbarten, an eine Steuerabluftleitung angeschlossenen Raum aufweist, und mit einem mit den Gehäuseboden abnehmbar verbundenen Gehäusedeckel, wobei der Gehäusedeckel den Zentralkanal und den benachbarten Raum abdeckt sowie ein Dämpfungsmaterial aufnimmt, wobei der Gehäusedeckel bezüglich der Zentralkanallängsachse radiale, an seiner Mantelfläche ausgebildete Ausblasöffnungen aufweist, wobei an der Mündung des Zentralkanals ein Bauteil mit einem zur Zentralkanallängsachse koaxialen, in das Dämpfungsmaterial hineinragenden Ringstutzen angeordnet ist, und bei dem dieses Bauteil zumindest eine Öffnung für einen Durchtritt von Abluft aus dem Zentralkanal hinein in das Dämpfungsmaterial aufweist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist bei diesem Geräuschdämpfer vorgesehen, dass in der Wand des Ringstutzens oder radial unmittelbar angrenzend an die radiale Außenseite der Wand des Ringstutzens wenigstens ein Durchlass ausgebildet ist, welcher den an die Steuerabluftleitung angeschlossenen Raum strömungstechnisch mit dem Dämpfungsmaterial verbindet.
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Der Durchlass beziehungsweise die gegebenenfalls über den Umfang des Ringstutzens verteilt angeordneten Durchlasses sind konstruktiv so ausgelegt, dass sie einen wesentlichen Anteil der Steuerabluft aufnehmen und weitgehend zentral, also radial innen, in das Dämpfungsmaterial einleiten können, so dass die Steuerabluft auf diese Weise zu einem eine ausreichende Geräuschdämpfung sicherstellenden längeren Weg durch das Dämpfungsmaterial gezwungen wird. Durch diese Maßnahme wird ein pneumatischer Kurzschluss von dem steuerabluftseitigen Raum im Steuerungsvorrichtungsgehäuse direkt hin zu den Ausblasöffnungen im Deckel verhindert und die Dämpfungswirkung insgesamt verbessert.
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Der Aufwand für eine entsprechende konstruktive Änderung eines zunächst lediglich den Ringstutzen aufweisenden Bauteils mit einer gemäß der Erfindung zentrumsnah ausgebildeten Durchlassöffnung für die Steuerabluft hin zu dem Dämpfungsmaterial ist vergleichsweise gering. Alle übrigen Elemente des Geräuschdämpfers bleiben im Vergleich zu einer bekannten Bauform unverändert, so dass auch eine Nachrüstung bestehender Geräuschdämpfer preiswert möglich ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Durchlass kanalförmig ausgebildet ist und die Wand des Ringstutzens axial durchsetzt, und zwar derartig, dass das ausströmseitige Ende des die Steuerabluft führenden Raumes strömungstechnisch mit dem Dämpfungsmaterial verbunden ist.
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Um die Steuerabluft möglichst zentrumsnah in das Dämpfungsmaterial einzuleiten kann vorgesehen sein, dass das ausströmseitige Ende des kanalförmig ausgebildeten Durchlasses radial nach innen in Richtung zur Zentralkanallängsachse weist.
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Zur Ausbildung eines kanalförmigen Durchlasses in der Wand des Ringstutzens braucht diese Wand an der dafür vorgesehnen Stelle lediglich ausreichend dick ausgebildet sein, so dass sie den wenigstens einen Durchlasskanal aufnehmen kann.
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Entsprechend einer anderen Variante kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Durchlass als Bohrung in demjenigen Bauteil ausgebildet ist, welches den die Steuerabluft führenden Raum strömungstechnisch von dem Dämpfungsmaterial trennt. Dieser wenigstens eine, als Bohrung ausgebildete Durchlass ist radial unmittelbar benachbart zur Außenwand des Ringstutzens angeordnet, um so die Steuerabluft möglichst zentrumsnah in das Dämpfungsmaterial einzuleiten. Auch bei dieser Variante wird die Steuerabluft im Vergleich zu der eingangs genannten Bauformen daher radial weiter in der Mitte des Dämpfungsmaterials in dasselbe eingeleitet, so dass die Steuerabluft einen längeren Weg bis zu den Ausströmöffnungen im Gehäusedeckel zurücklegen muss und daher störende Geräusche stärker gedämpft werden als bei konventionellen gattungsgemäßen Schalldämpfern.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Durchlass den Ringstutzen über wenigstens einen Teil seines Umfanges umgibt. Demnach bildet der Durchlass einen Abschnitt eines Ringkanals, der die Steuerabluft aus dem im Gehäuseboden ausgebildeten Raum in das im Gehäusedeckel angeordnete Dämpfungsmaterial leitet. Weiter kann vorgesehen sein, dass mehrere Durchlasse mit Abstand zueinander über den Umfang des Ringstutzens verteilt angeordnet sind.
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Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Dämpfungsmaterial eine im Wesentlichen zur Zentralkanallängsachse koaxial gewickelte Gestrickrolle ist. Diese Gestrickrolle bildet demnach radial von innen nach außen mehrere von der Hauptabluft und der Steuerabluft zu durchdringende Gestricklagen, wobei die Geräuschdämpfung von der jeweils durchdrungenen Anzahl der Gestricklagen abhängt. Gemäß der Erfindung ist auch die von der Steuerabluft durchdrungene Anzahl der Gestricklagen ausreichend, um eine wirksame Geräuschdämpfung zu gewährleisten.
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Um zu verhindern, dass Verschmutzungen in das Steuerabluftsystem dringen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass im Bereich des mit der Steuerabluftleitung verbundenen Raumes eine in Ausströmrichtung öffnende Rückschlagventilanordnung vorgesehen ist.
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Schließlich kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Öffnung in dem Bauteil, welches ein Abströmen von Abluft aus dem Zentralkanal hin zu dem Dämpfungsmaterial ermöglicht, ein Bestanteil eines Siebes ist. Der Einbau eines solches Siebes kann auch sinnvoll sein, um das pro Zeiteinheit abströmbare Entlüftungsvolumen durch dessen Strömungswiderstand definiert zu begrenzen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen weiter erläutert, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. Hierin zeigt
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1 einen Längsschnitt durch den unteren Abschnitt eines Steuerungsvorrichtungsgehäuses mit einem Schalldämpfer gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, und
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2 eine Abbildung wie in 1, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform eines Schalldämpfers gemäß der Erfindung.
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Das Steuerungsvorrichtungsgehäuse 1 ist in beiden Figuren identisch ausgebildet und weist an dessen freiem unterem Ende ein Gehäuseboden 4 auf. An den Gehäuseboden 4 ist eine nicht dargestellte Hauptabluftleitung angeschlossen, die in einen Zentralkanal 8 mündet, sowie eine ebenfalls nicht dargestellte Steuerabluftleitung, welche in einen Raum 10 des Steuerungsvorrichtungsgehäuse 1 mündet, welcher an den Zentralkanal 8 beispielsweise ringabschnittförmig angrenzt.
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Am Ende des Gehäusebodens 4 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Geräuschdämpfer 2, 2' abnehmbar befestigt. Der Geräuschdämpfer 2, 2' besteht im Wesentlichen aus einem an dem Gehäuseboden 4 angesetzten Gehäusedeckel 6 sowie ein in dem Gehäusedeckel 6 aufgenommenes Dämpfungsmaterial 18. Außerdem gehört zu dem Geräuschdämpfer 2, 2' ein Bauteil 24, welches an das ausgangsseitige Ende des Steuerungsvorrichtungsgehäuses 1 angesetzt ist. Dazu ist ein hohlzylindrischer Befestigungsabschnitt 30 des Bauteils 24 in das ausströmseitige Ende eines Zentralkanals 8 eingesteckt. Im Bereich der Mündung des Zentralkanals 8 ist bei beiden Ausführungsbeispielen jeweils ein Siebelement 12 an dem Bauteil 24 angeordnet, welches den Zentralkanal 8 von dem im Gehäusedeckel 6 aufgenommenen Dämpfungsmaterial 18 trennt. An dem Bauteil 24 ist außerdem ein zur Zentralkanallängsachse 14 koaxialer Ringstutzen 16 ausgebildet, welcher in das im Gehäusedeckel 6 aufgenommene Dämpfungsmaterial 18 hineinragt und dazu dient, die aus dem Zentralkanal 8 zugeleitetet Hauptabluft so zu führen, dass diese auf ihrem Weg zu den im Wesentlichen in der Außenwand des Gehäusedeckels 6 ausgebildeten, über den Umfang des Gehäusedeckels 6 verteilten Ausblasöffnungen 20 möglichst viel Dämpfungsmaterial passiert. Das den Ringstutzen 16 aufweisende Bauteil 24, welches sich einerseits axial am Gehäuseboden 4 abstützt und mit seiner gegenüberliegenden Seite in das Dämpfungsmaterial 18 hineinragt, kann auch ohne ein Siebelement 12 ausgebildet sein.
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Die Einleitung des Hauptabluftstroms in das Dämpfungsmaterial 18 erfolgt bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 auf gleiche Weise, nämlich durch die Öffnungen 26 des Siebelements 12. Auch die Ableitung der Steuerabluft erfolgt bei beiden Ausführungsformen im Prinzip auf die gleiche Weise, nämlich so, dass diese Steuerabluft über einen Durchlass 22, 22' im Bauteil 24 von dem Raum 10 des Steuerungsvorrichtungsgehäuse 1 möglichst weit radial innen in das Dämpfungsmaterial 18 gelangt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 wird die Steuerabluft über einen Durchlass 22 im Bauteil 24 geführt, welcher als Kanal in der Wand 28 des Ringstutzens 16 ausgebildet ist. Die Wand 28 des Ringstutzens 16 ist auf der in 1 rechten Seite hierzu erkennbar verdickt ausgebildet, um den kanalförmigen Durchlass 22 aufweisen zu können. Der kanalförmige Durchlass 22 ist etwas schräg ausgerichtet und weist mit seinem auslassseitigem Ende nach radial innen, so dass die Steuerabluft leicht in Richtung zum Zentrum des Dichtungsmaterials 18 geleitet wird. Erkennbar leitet der kanalförmige Durchlass 22 die Steuerabluft aus dem zugeordneten Bereich des Raumes 10 in einen verhältnismäßig zentralen Bereich des im Gehäusedeckel 6 angeordneten Dämpfungsmaterials 18, so dass die Steuerabluft auf ihrem Weg hin zu den Ausblasöffnungen 20 einen für deren Dämpfung langen Weg durch das Dämpfungsmaterial 18 zurücklegen muss.
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Bei dem in 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Durchlass 22' im den Bauteil 24 durch eine Bohrung gebildet, welche unmittelbar benachbart zu der radialen Außenseite der Wand 28 des Ringstutzens 16 angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform gelangt die Steuerabluft, geführt von der Außenseite der Wand 28 des Ringstutzens 16, in einen zentralen Bereich des Dämpfungsmaterials 18, so dass ein gegenüber bekannten Bauformen verlängerter Strömungsweg durch das Dämpfungsmaterial 18 hin zu den Ausblasöffnungen 20 gegeben ist. Der als Bohrung ausgebildete Durchlass 22' kann wie in 2 schräg in dem Bauteil 24 ausgebildet sein, derart dass die Steuerabluft von den Ausblasöffnungen 20 im Gehäusedeckel 6 weggerichtet in das Dämpfungsmaterial 18 gelangt.
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Es sei angemerkt, dass mehrere Ausblasöffnungen 20, 20' über den Umfang des Gehäusedeckels 6 verteilt ausgebildet sein können, wie hier nicht im Einzelnen erkennbar ist. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass der Durchlass 22, 22' den Ringstutzen 16 über einen Teil seines Umfanges umgibt. Gemäß einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, dass mehrere Durchlassöffnungen 22, 22' mit Abstand zueinander über den Umfang des Ringstutzens 16 verteilt angeordnet sind.
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Wie bereits weiter vorne ausgeführt wurde, ist das Dämpfungsmaterial 18 vorzugsweise als eine im Wesentlichen zur Zentralkanallängsachse 14 koaxial gewickelte Gestrickrolle ausgebildet, so dass die Hauptabluft und die über die Durchgangsöffnung 22 geführte Steuerabluft auf ihrem Weg zu der Ausblasöffnung 20 eine Vielzahl von Gestricklagen passieren muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuerungsvorrichtungsgehäuse
- 2, 2'
- Geräuschdämpfer
- 4
- Gehäuseboden
- 6
- Gehäusedeckel
- 8
- Zentralkanal
- 10
- Raum
- 12
- Siebelement
- 14
- Zentralkanallängsachse
- 16
- Ringstutzen
- 18
- Dämpfungsmaterial
- 20
- Erste Ausblasöffnung im Gehäusedeckel 6
- 20'
- Zweite Ausblasöffnung im Gehäusedeckel 6
- 22
- Kanalförmiger Durchlass im Bauteil 24
- 22'
- Durchlass in Form einer Bohrung im Bauteil 24
- 24
- Bauteil, an dem der Ringstutzen 16 ausgebildet ist
- 26
- Öffnung im Siebelement 12
- 28
- Wand des Ringstutzens 16
- 30
- Zylindrischer Befestigungsabschnitt des Bauteils 24
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008029489 A1 [0004, 0005]
