DE10352442A1

DE10352442A1 - Druckluft-Kolbenverdichter

Info

Publication number: DE10352442A1
Application number: DE2003152442
Authority: DE
Inventors: Franz Kneissl; Horst-Peter Fingerhut
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2003-11-10
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Kolbenverdichter (10) mit mindestens einem Zylinder (12), mit einer Ansaugleitung (15), in der sich eine Druckwelle ausbreitet, mit einer Ansauglamelle (13) und mit einem Geräuschdämpfer. Die bekannten Geräuschdämpfer benötigen einen großen Einbauraum. Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, einen Druckluft-Kolbenverdichter (10) mit einem wenig Einbauraum benötigenden Geräuschdämpfer bereitzustellen. Der erfindungsgemäße Druckluft-Kolbenverdichter (10) weist erfindungsgemäß einen Geräuschdämpfer auf, der ein von der Ansaugleitung (15) abzweigendes Lambda/4-Rohr (16) aufweist, dessen Länge einem Viertel der Wellenlänge der Druckwelle in der Ansaugleitung (15) entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Kolbenverdichter mit mindestens einem Zylinder, mit einer Ansaugleitung, in der sich eine Druckwelle ausbreitet, mit einer Ansauglamelle und mit einem Geräuschdämpfer.

Die durch die Ansauglamelle im Druckluft-Kolbenverdichter erzeugte Druckwelle führt zu sehr hohen Geräuschbelastungen in einem Führerhaus eines LKWs. Um die Geräuschbelastungen im Führerhaus zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik kleinvolumige Zwei-Zylinderkompressoren bekannt. Diese haben jedoch nur eine relativ kurze Lebensdauer. Außerdem sind zur Reduzierung der Geräuschbelastung im Führerhaus Behälter bekannt, die die Funktion eines Pulsationsdämpfers übernehmen. Diese Pulsationsdämpfer sind jedoch sehr platzaufwändig. Ferner sind aus dem Stand der Technik Geräuschdämpfer nach dem Helmholtz-Prinzip bekannt, die jedoch ebenfalls einen großen Einbauplatz benötigen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Druckluft-Kolbenverdichter der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Geräuschdämpfer zukünftig wenig Einbauraum benötigt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch einen Druckluft-Kolbenverdichter der eingangs genannten Art, bei dem erfindungsgemäß der Geräuschdämpfer ein von der Ansaugleitung abzweigendes Lambda/4-Rohr aufweist, dessen Länge einem Viertel der Wellenlänge der Druckwelle in der Ansaugleitung entspricht. Folglich ist das Lambda/4-Rohr relativ kurz, so dass es nur einen sehr geringen Einbauraum erfordert. Trotz des geringen Einbauraums dämpft das Lambda/4-Rohr sehr wirkungsvoll die durch den Druckluft-Kolbenverdichter erzeugten Geräusche. Bereits durch den Eintritt der Druckwelle in das Lambda/4-Rohr wird die Energie der Druckwelle teilweise verzehrt. Da das Lambda/4-Rohr ein geschlossenes Ende aufweist, wird die Druckwelle am geschlossenen Ende reflektiert, wodurch die Druckwelle im abzweigenden Rohr ausgelöscht wird. Dadurch wird die Amplitude der Druckwelle auch in der Ansaugleitung deutlich verringert. Weil die Anregung der Druckwelle durch die Ansauglamelle erfolgt, ist der erfindungsgemäße Geräuschdämpfer von der Drehzahl des Druckluft-Kolbenverdichters unabhängig. Somit kann das Lambda/4-Rohr bei jeder Drehzahl des Druckluft-Kolbenverdichters die Geräusche dämpfen und eine unveränderliche Länge aufweisen. Wenn die Druckwelle durch den Kolben des Druckluft-Kolbenverdichters verursacht würde, dann würde sich die Wellenlänge mit der Drehzahl des Druckluft-Kolbenverdichters verändern, sodass der Geräuschdämpfer nur bei einer bestimmten Drehzahl die Geräusche dämpfen würde. Da üblicherweise bei mehrzylindrigen Druckluft-Kolbenverdichtern jeder Zylinder dieselbe Ansauglamelle verwendet, kann das Lambda/4-Rohr auch bei mehrzylindrigen Druckluft-Kolbenverdichtern verwendet werden. Grundsätzlich lässt sich dieses Prinzip der Geräuschdämpfung aber auch bei mehrzylindrigen Druckluft-Kolbenverdichtern anwenden, die mehrere Ansaugleitungen und mehrere Ansauglamellen besitzen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lambda/4-Rohr möglichst nahe an einem Zylinderkopf angeordnet. Dann ist es nahe an der Schallqelle platziert, so dass es sich im Bereich hoher Druck-Amplituden befindet, und somit eine optimale Wirkung entfalten kann.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lambda/4-Rohr im rechten Winkel zur Ansaugleitung angeordnet. Versuche zeigen, dass eine Anordnung des Lambda/4-Rohrs im rechten Winkel zur Ansaugleitung eine optimale Geräuschdämpfung bewirkt.

Die Gestalt des Lambda/4-Rohrs beeinflusst die Dämpfungswirkung nicht. Deshalb kann das Lambda/4-Rohr an jeden vorhandenen Einbauraum angepasst werden. Das Lambda/4-Rohr kann deshalb völlig gerade sein oder Biegungen aufweisen.

Das Lambda/4-Rohr kann aus Metall, Kunststoff oder einem gewebeverstärkten Material hergestellt sein. Insbesondere, wenn das Lambda/4-Rohr aus Kunststoff oder einem gewebeverstärkten Material hergestellt ist, lässt es sich sehr einfach an jede gewünschte Form anpassen. Sehr günstig in der Herstellung und Anpassbarkeit ist das Lambda/4-Rohr, wenn es aus Gummi hergestellt ist.

Das Lambda/4-Rohr kann auch bei bestehenden Druckluft-Kolbenverdichtern nachgerüstet werden. Dazu muss lediglich die bestehende Ansaugleitung durch eine Ansaugleitung mit dem daran befindlichen Lambda/4-Rohr ausgetauscht werden.

Der erfindungsgemäße Druckluft-Kolbenverdichter ist unabhängig vom Antrieb, der den Druckluft-Kolbenverdichter antreibt. So kann der Druckluft-Kolbenverdichter durch einen E lektromotor, durch einen Verbrennungsmotor, durch Wasserkraft oder sonstige Antriebe angetrieben werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckluft-Kolbenverdichters anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Druckluft-Kolbenverdichter 10 mit einem Kolben 11, der in einem Zylinder 12 geführt wird. Eine Ansauglamelle 13 verschließt eine Öffnung 14, sodass bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens die Luft im Druckluft-Kolbenverdichter 10 komprimiert wird. Die zu komprimierende Luft wird über eine Ansaugleitung 15 in den Zylinder 12 eingebracht. Durch den zyklischen Ansaug- und Kompressionsvorgang schwingt die Ansauglamelle 13 hoch und runter. Durch das Hin- und Herschwingen der Ansauglamelle 13 entsteht eine Druckluftwelle in der Ansaugleitung 15, die in einem Führerhaus eines LKWs als ein sehr lautes und störendes Geräusch wahrgenommen wird. Ein von der Ansaugleitung 15 rechtwinklig abzweigendes Lambda/4-Rohr 16 dämpft die Druckwelle in der Ansaugleitung 15. Da das Lambda/4-Rohr 16 ein geschlossenes Ende 17 aufweist, wird die Druckwelle am geschlossenen Ende 17 reflektiert. Durch die Reflexion der Druckwelle wird die Druckwelle im Lambda/4-Rohr 16 ausgelöscht. Durch die Auslöschung der Druckwelle im Lambda/4-Rohr 16 wird auch die Amplitude der Druckwelle in der Ansaugleitung 15 stark reduziert. Weil die Druckwelle durch die Ansauglamelle 13 erzeugt wird, ist die Wirkung des Lambda/4-Rohrs 16 von der Drehzahl des Druckluft-Kolbenverdichters unabhängig. Deshalb kann das Lambda/4-Rohr 16 die Druckwelle bei jeder Drehzahl des Druckluft-Kolbenverdichters dämpfen. Außerdem wird schon durch den Eintritt der Druckwelle in das Lambda/4-Rohr 16 die Energie der Druckwelle teilweise verbraucht, sodass auch durch den Eintritt der Druckwelle in das Lambda/4-Rohr 16 eine Geräuschdämpfung erzielt wird.
Das Lambda/4-Rohr 16 ist möglichst nahe an einem Zylinderkopf 18 angeordnet. Dadurch ist das Lambda/4-Rohr 16 nahe an der Schallqelle platziert, so dass es sich im Bereich hoher Druck-Amplituden befindet, und somit eine optimale Wirkung entfaltet.
Versuche haben gezeigt, dass die Platzierung des Lambda/4-Rohrs 16 im rechten Winkel zur Ansaugleitung 15 eine optimale Geräuschdämpfung bewirkt.
Da die Gestalt des Lambda/4-Rohrs 16 die Dämpfungswirkung nicht beeinflusst, kann es an jeden vorhandenen Einbauraum angepasst werden. Das Lambda/4-Rohr 16 kann, wie in der Figur dargestellt, völlig gerade sein oder Biegungen aufweisen. Um das Lambda/4-Rohr 16 an einen bestimmten vorgegebenen Einbauraum anpassen zu können, ist es besonders günstig, wenn es aus Gummi hergestellt ist.

10: Druckluft-Kolbenverdichter
11: Kolben
12: Zylinder
13: Ansauglamelle
14: Öffnung
15: Ansaugleitung
16: Lambda/4-Rohr
17: geschlossenes Ende
18: Zylinderkopf

Claims

Druckluft-Kolbenverdichter (10) mit mindestens einem Zylinder (12), mit einer Ansaugleitung (15), in der sich eine Druckwelle ausbreitet, mit einer Ansauglamelle (13) und einem Geräuschdämpfer, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräuschdämpfer ein von der Ansaugleitung (15) abzweigendes Lambda/4-Rohr (16) aufweist, dessen Länge einem Viertel der Wellenlänge der Druckwelle in der Ansaugleitung (15) entspricht.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda/4-Rohr (16) möglichst nahe an einem Zylinderkopf (18) angeordnet ist.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda/4-Rohr (16) im rechten Winkel zur Ansaugleitung (15) angeordnet ist.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda/4-Rohr (16) an den vorhandenen Einbauraum anpassbar ist.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda/4-Rohr (16) aus Metall, Kunststoff oder einem gewebeverstärkten Material hergestellt ist.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lambda/4-Rohr (16) nachrüstbar ist.
Druckluft-Kolbenverdichter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er durch einen Elektromotor, durch einen Verbrennungsmotor, durch Wasserkraft oder dergleichen antreibbar ist.