DE1112678B - Resonanzschalldaempfer mit Ringspalt - Google Patents

Resonanzschalldaempfer mit Ringspalt

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DE1112678B
DE1112678B DEF20983A DEF0020983A DE1112678B DE 1112678 B DE1112678 B DE 1112678B DE F20983 A DEF20983 A DE F20983A DE F0020983 A DEF0020983 A DE F0020983A DE 1112678 B DE1112678 B DE 1112678B
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DE
Germany
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Pending
Application number
DEF20983A
Other languages
English (en)
Inventor
Dipl-Phys Walter Bach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of DE1112678B publication Critical patent/DE1112678B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/02Energy absorbers; Noise absorbers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Description

  • Resonanzschalldämpfer mit Ringspalt Resonanzschalldämpfer, die am Anfang oder am Ende einer Rohrleitung angeschlossen sind und aus einer Resonatorkammer mit einem stirnseitigen Dämpferrohrstutzen bestehen, sind bekannt. Derartige Schalldämpfer werden bei gegebenem Resonatorvolumen durch entsprechende Dimensionierung der Länge und des Querschnitts des Dämpferrohrstutzens abgestimmt. In vielen Fällen ist es aus räumlichen Gründen jedoch nicht möglich, den Dämpferrohrstutzen in der erforderlichen Länge auszuführen.
  • Man hat schon vor der mit einem zentralen Durchbruch oder einem in die Resonatorkammer hineinragenden Rohrstutzen versehenen Stirnwand der Resonatorkammer in einigem Abstand einen Wandteil vorgesehen, durch den ein radial durchströmter Ringspalt erzeugt wird. Das in die Rohrleitung einströmende Gas tritt am Umfang in den Ringspalt ein, strömt durch die zentrale Öffnung der Kammerstirnwand in die Kammer ein und gelangt von dort aus in die meist an die gegenüberliegende Kammerstirnwand angeschlossene Rohrleitung. Wenn der Schalldämpfer am Ausströmende einer Rohrleitung angeordnet ist, so erfolgt die Durchströmung in umgekehrter Richtung. Der radiale Ringspalt wurde jedoch bei dieser Anordnung bisher nicht zur Abstimmung der Resonatorkammer herangezogen, sondern bildet lediglich einen ringförmigen Strömungskanal.
  • Es sind auch schon Schalldämpfer mit und ohne Dämpferkammer bekanntgeworden, bei denen die Begrenzungswände eines radial durchströmten Ringspaltes eine Verkleidung mit Schallschluckmaterial aufweisen. Der Ringspalt trägt dabei zur Schalldämpfung lediglich durch die schallschluckende Auskleidung seiner Begrenzungswände bei. Wegen der Gefahr des Unbrauchbarwerdens durch Zusammensacken, Zerrütten und Verstauben kann aber derartiges Schallschluckmaterial oft nicht verwendet werden.
  • Die Erfindung bezweckt, bei Resonanzschalldämpfern mit Resonatorkammer und radial durchströmtem Ein- bzw. Austritts-Ringspalt auf einfache, raumsparende Weise ohne Verwendung von Schallschluckmaterial eine wirksame Schalldämpfung zu erzielen und erreicht das durch eine bestimmte Bemessung des Ringspaltes.
  • Um die notwendige Länge und den zulässigen Querschnitt des Ringspaltes zu begrenzen, wurden folgende überlegungen angestellt: Die Resonanzfrequenz f,.es eines Helmholtz-Resonators ist bekann-
    terweise c G
    fres = -2 7
    Dabei bedeutet: c = Schallgeschwindigkeit in Luft, G = akustischer Leitwert der öffnung des Hehnholtz-Resonators und V = Volumen des Helmholtz-Resonators.
  • Je tiefer die Helmholtz-Resonanz eines Schalldämpfers liegt, desto besser ist seine Schalldämpfung für Töne oberhalb der Resonanzfrequenz.
  • Durch die Größe des akustischen Leitwertes G kann die Resonanzfrequenz beeinflußt werden. Für eine Bohrung mit dem Radius r1 ist bekanntlich der akustische Leitwert G1 = 2r1. Für einen Ringspalt mit der radialen Ausdehnung a und der kleinsten Querschnittsfläche F1 sowie der größten Querschnittsfläche F2 ist der akustische Leitwert Der akustische Leitwert des aus der Bohrung und dem Ringspalt bestehenden Pilzspaltes ist Damit der Ringspalt in lohnendem Ausmaß akustisch wirksam ist, sei als Mindestforderung gesetzt G2 < 2 G1, womit sich bei einem Resonanzschalldämpfer mit Ringspalt eine zusätzliche Geräuschminderung von etwa 3,5 db gegenüber einem Resonanzschalldämpfer mit nur stirnseitiger Bohrung ergibt. Um die radialen Abmessungen klein zu halten, wurde des weiteren die Voraussetzung gemacht, daß die größte im Sinne der Erfindung wirksame Ringspaltquerschnittsfläche F, kleiner oder höchstens gleich dem Vierfachen der Querschnittsfläche der zentralen Durchtrittsöffnung der Kammerstirnwand bzw. des engsten Ringspaltquerschnitts sein soll. Es ergibt sich dann rechnerisch als radiale Mindestausdehnung des Ringspaltes worin F" die Querschnittsfläche der zentralen Durchtrittsöffnung der Kammerstirnwand und F""1" die kleinste Querschnittsfläche des Ringspaltes bedeutet.
  • Eine wirksame Schalldämpfung wird bei einem Resonanzschalldämpfer, der am Anfang oder am Ende einer Rohrleitung angeschlossen ist und vor einer mit einem zentralen Durchbruch oder einem in die Resonatorkammer hineinragenden Rohrstutzen versehenen Stirnwand des Kammergehäuses einen in etwa radialer Richtung durchströmten Ein- bzw. Austrittsringspalt hat, der durch einen vor der Kammerstirnwand angeordneten Wandteil gebildet wird, also erfindungsgemäß durch eine derartige Gestaltung des Ringspaltes erreicht, daß die radiale Abmessung des Ringspaltes innerhalb der die Größe des radialen Spaltquerschnitts den vierfachen Wert des kleinsten Durchtrittsquerschnitts nicht überschreitet, größer als die Quadratwurzel des kleinsten Durchschnittsquerschnitts ist. Hierbei kann der kleinste Durchtrittsquerschnitt auch der Querschnitt der zentralen Durchtrittsöffnung bzw. eines in die Kammer hineinragenden Rohrstückes der Kammerstirnwand sein. Die erfindungsgemäße Bedingung kann in verschiedener Weise für die ganze radiale Abmessung des Ringspaltes oder die radiale Abmessung nur eines Ringspaltabschnitts bzw. die Summe der radialen Abmessungen konzentrischer Ringabschnitte des Spaltes verwirklicht werden.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispielen erläutert. Hierbei ist durchweg das. Kammergehäuse mit 1 und die an dessen Stirnwand angeschlossene Rohrleitung mit 6 bezeichnet.
  • Fig. 1 zeigt einen bekannten Resonanzschalldämpfer, bei dem in die der Rohrleitung 6 gegenüberliegende Stirnwand der Resonatorkammer 1 ein Dämpferrohr 2 mit der Länge l und dem lichten Querschnitt Fb eingesetzt ist.
  • Nach Fig. 2 bis 4 ist das in Fig. 1 gezeigte Dämpferrohr 2 durch einen radialen Ringspalt 3 ersetzt, der durch die Kammerstirnwand 7 und einen dieser vorgelagerten Wandteil 8 gebildet ist. Die Kammerstirnwand 7 hat entweder eine zentrale Öffnung 5 (Fig. 2 und 3) oder einen in die Resonatorkammer hineinragenden Rohrstutzen 9 (Fig. 4). Der Durchtrittsquerschnitt der Öffnung 5 oder des Rohrstutzens 9 ist mit Fb, der Durchtrittsquerschnitt des Ringspaltes 3 ist mit F, und der kleinste Querschnitt des Ringspaltes mit F""i" bezeichnet. Der kleinste Durchgangsquerschnitt F"i" des ganzen Systems kann Fb oder F, i, sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 haben die Kammerstirnwand 7 und der dieser vorgelagerte Wandteil 8 parallele ebene Flächen. Ihr Abstand ist also an allen Stellen gleich, so daß der Querschnitt des Durchtrittsspaltes nur von dem radialenAbstand r von der Kammerachse abhängig ist. Bei dieser Anordnung nimmt die Größe des Spaltquerschnitts F, nach außen hin rasch zu. Die Querschnittänderung ist proportional r, wie es aus dem Schaubild Fig. 6 hervorgeht. Hierbei ist angenommen, daß der kleinste Durchtrittsquerschnitt F"i" = Fb ist. Die erfindungsgemäßen Bedingungen für eine gute Schalldämpfung sind erfüllt, wenn die radiale Länge a des Ringspaltes 3 zwischen den Spaltquerschnitten F""1" und 4 F"i" größer als F.7 ist. Diese Bedingung kann mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung meist nur schwer erfüllt werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 liegt einer ebenen Kammerstirnwand 7 ein mit einer konkav gewölbten Ringfläche versehener Wandteil 8 gegenüber, der bewirkt, daß die Breite des Durchtrittsspaltes mit zunehmendem Abstand r von der Kammerachse abnimmt und daher die Zunahme des Spaltquerschnitts mit zunehmendem Abstand r geringer ist als bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, wie es aus dem Schaubild Fig. 7 hervorgeht. Auf diese Weise kann man es erreichen, daß der Spaltquerschnitt F, auf die ganze radiale Länge des Ringspaltes 3 unterhalb 4 F.i" bleibt, gegebenenfalls den Wert F"i" nicht oder nicht erheblich überschreitet. Gleiche Verhältnisse lassen sich auch erzielen, wenn an Stelle des Wandteils 8 die Kammerstirnwand 7 oder beide Wände 7 und 8 gewölbt sind.
  • Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die die zentrale Austrittsöffnung aufweisende Stirnwand 7 des Kammergehäuses aus baulichen oder sonstigen Gründen in radialer Richtung gewellt ist. Der der Stirnwand 7 vorgeordnete Wandteil 8 ist beim Ausführungsbeispiel etwa dem Verlauf der äußeren Scheitelstellen der Wellen angepaßt. Hierbei entstehen Ringabschnitte mit den radialen Längen A al und A a., in denen der Bedingung F, kleiner bis gleich 4 F"i" genügt ist (vgl. Schaubild Fig. 8). Die Zahl n derartiger Ringabschnitte kann beliebig sein. Da Ringabschnitte, die größer als 4 F"i" sind, nur unwesentlich zur Schalldämpfung beitragen, werden sie entsprechend dem Sinn. der vorliegenden Erfindung bei der Berechnung des Spaltes nicht berücksichtigt. Die erfindungsgemäße Bedingung wird also erfüllt, wenn ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die zentrale Durchtrittsöffnung der Kammerstirnwand 7 durch einen in die Resonatorkammer hineinragenden Rohrstutzen 9 gebildet. Im Schaubild Fig. 8 ist der Fall angenommen, daß F",1" = F, j" ist.
  • Die Begrenzung des Spaltquerschnitts F, auf weniger als das Vierfache des kleinsten Durchtrittsquerschnitts F",i" kann beispielsweise bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform auch durch zwischen der die zentrale Durchtrittsöffnung 5 aufweisenden Kammerstirnwand und dem dieser vorgeordneten Wandteil 8 vorgesehene Füllkörper 10 erzielt werden. In Fig. 5, die einen Querschnitt nach Linie V-V der Fig. 2 darstellt, haben die durch eine Schraffur gekennzeichneten Füllkörper 10 die Gestalt von Kreissektoren, zwischen denen Durchströmkanäle 11 frei bleiben. Die Füllkörper 10 können auch in der in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien angedeuteten Weise durch Einprägung der Stirnwand 7 des Kammergehäuses 1 oder des diesem vorgelagerten Wandteils 8 erzeugt sein. Der den Ringspalt erzeugende Wandteil 8 vor der die zentrale Ein- bzw. Austrittsöffnung aufweisenden Stirnwand 7 des Kammergehäuses kann in der in Fig. 4 oben durch eine strichpunktierte Linie 12 angedeuteten Weise als Haube, z. B. als Regenschutzhaube, über den Rand des Kammergehäuses 1 vorgezogen sein.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Resonanzschalldämpfer, der am Anfang oder am Ende einer Rohrleitung angeschlossen ist und vor einer mit einem zentralen Durchbruch oder einem in die Resonatorkammer hineinragenden Rohrstutzen versehenen Stirnwand des Kammergehäuses einen in etwa radialer Richtung durchströmten Ein- bzw. Austrittsringspalt hat, welcher durch einen vor der Kammerstirnwand angeordneten Wandteil begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Länge (a) des Ringspaltes (3), innerhalb der die Größe des Spaltquerschnitts (Fr) den vierfachen Wert des kleinsten Durchtrittsquerschnitts (F",1") nicht überschreitet, größer als die Quadratwurzel des kleinsten Durchtrittsquerschnitts (Fmin ist.
  2. 2. Resonanzschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung des Spaltquerschnitts (F,.) auf weniger als den vierfachen kleinsten Durchtrittsquerschnitt (F",1") durch die Formgebung der die zentrale Ein- bzw. Austrittsöffnung aufweisenden Stirnwand (7) des Kammergehäuses (1.) und/oder des dieser vorgelagerten Wandteils (8) erzielt ist.
  3. 3. Resonanzschalldämpfer nach den Ansprüchen 1. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung des radialen Spaltquerschnitts (F,.) auf weniger als das Vierfache des kleinsten Durchtrittsquerschnitts (Fn,j") durch zwischen der die zentrale Durchtrittsöffnung (5) aufweisenden Kammerstirnwand (7) und dem dieser vorgelagerten Wandteil (8) vorgesehene, vorzugsweise sektorförmige Füllkörper (10) erzielt ist.
  4. 4. Resonanzschalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (10) durch Einprägungen der Stirnwand (7) des Kammergehäuses (1) und/oder des dieser vorgeordneten Wandteils (8) erzeugt sind.
  5. 5. Resonanzschalldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltquerschnitt (Fr) des Ringspaltes (3) im Bereich seiner radialen Länge (a) an keiner Stelle erheblich größer ist als der kleinste Durchtrittsquerschnitt (F",1".).
  6. 6. Resonanzschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei aus sonstigen, z. B. baulichen Gründen in radialer Richtung gewellter Stirnwand (7) des Kammergehäuses (1) Ringspaltabschnitte mit Spaltquerschnitten, die kleiner und größer sind als der vierfache kleinste Durchtrittsquerschnitt (F",;"), miteinander abwechseln und die Summe der radialen Längen (A al, Ja" ... d an) der erstgenannten Ringspaltabschnitte größer ist als die Quadratwurzel des kleinsten Durchtrittsquerschnitts (Fm2n .
  7. 7. Resonanzschalldämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ringspalt (3) erzeugende Wand (8) vor der die Ein- bzw. Austrittsöffnung (5) aufweisenden Stirnwand (7) des Kammergehäuses (1) als Haube über den Rand des Kammergehäuses vorgezogen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung K 9808 I a / 46c`-' (bekanntgemacht am 5.11.1953); französische Patentschrift Nr. 834 495; britische Patentschrift Nr. 493 538.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0530892A2 (de) * 1991-09-03 1993-03-10 Roberto Perlini Schalldämpfervorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB493538A (en) * 1936-06-22 1938-10-10 Solex Improvements in and relating to devices for deadening noise in a partially closed conduit
FR834495A (fr) * 1937-07-26 1938-11-22 Andre Citroe N Filtre à air

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB493538A (en) * 1936-06-22 1938-10-10 Solex Improvements in and relating to devices for deadening noise in a partially closed conduit
FR834495A (fr) * 1937-07-26 1938-11-22 Andre Citroe N Filtre à air

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0530892A2 (de) * 1991-09-03 1993-03-10 Roberto Perlini Schalldämpfervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP0530892A3 (en) * 1991-09-03 1993-06-16 Roberto Perlini Silencer device for internal combustion engines

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