DE1206658B

DE1206658B - Schalldaempfer mit drei ineinander gelagerten Rohrteilen

Info

Publication number: DE1206658B
Application number: DEB65360A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boysen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-12-28
Filing date: 1961-12-28
Publication date: 1965-12-09

Description

Schalldämpfer mit drei ineinander gelagerten Rohrteilen Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer mit drei ineinander gelagerten, teilweise zueinander beweglichen Rohrteilen, insbesondere von solcher Bauart, bei der der radial äußere Rohrteil das Schalldärnpfergehäuse, der radial mittlere Rohrteil ein gelochtes Rohr zum inneren Abschluß eines Absorptionsmantels und der radial innere Rohrteil ein Verbindungs- bzw. Resonatorrohr ist.
Besondere Schwierigkeiten bei einem solchen Schalldämpfer ergeben sich durch die hohen Temperaturen der Abgase; welche den Schalldämpfer durchströmen und z. B. die inneren Teile in der Regel auf eine höhere Temperatur als die äußeren aufheizen. Infolge dieser Temperaturdifferenzen entstehen Spannungen, welche zu Verbiegungen oder auch zum Reißen einzelner Schalldämpferteile führen können.
Es sind Schalldämpfer mit Innen- und Außenrohr bekannt, bei denen diese mit ihren End- und Zwischenquerböden nicht fest miteinander verbunden, sondern, insbesondere zur leichten Montage, ineinandergeschoben und z. B. durch eine Endschraube in axialer Richtung mit Bezug aufeinander gesichert sind.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung von Betriebsstörungen die hohen Temperaturdifferenzen zu beherrschen, welche zwischen dem inneren Rohrteil und dem von ihm durch den mittleren Rohrteil getrennten äußeren Rohrteil bestehen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der mittlere Rohrteil nur an einer Stelle seiner Längserstreckung mit dem äußeren und ebenso nur an einer Stelle seiner Längserstreckung mit dem inneren Rohrteil fest, d. h. in Längsrichtung unverschiebbar verbunden ist, daß im übrigen jedoch alle drei Rohrteile ineinander bzw. aufeinander gleitbar gelagert sind. Führt infolgedessen von Wärmedehnungen der mittlere Rohrteil Längsbewegungen mit Bezug auf den inneren Rohrteil aus, so kann der äußere Rohrteil infolge seiner mittelbaren Verbindung mit dem inneren Rohrteil zwar insgesamt an dieser Bewegung teilnehmen, hat jedoch ebenfalls die Möglichkeit, sich bei vorhandenem anderem Temperaturniveau unabhängig von dem mittleren Rohrteil auszudehnen, so daß weder Wärmespannungen zwischen dem inneren und dem mittleren Rohrteil noch auch zwischen diesem und dem äußeren Rohrteil auftreten können. Andererseits ist die erforderliche Verbindung der einzelnen Rohrteile miteinander derart gewahrt, daß zwar Wärmedehnungen zugelassen, andere unerwünschte Verschiebungen in Längsrichtung der Rohrteile dagegen ausgeschlossen sind. Vorteilhaft ist die Verbindung zwischen dem äußeren und dem mittleren Rohrteil in Längsrichtung zu der Verbindung zwischen dem mittleren und dem inneren Rohrteil versetzt, insbesondere derart, daß der radial mittlere Rohrteil an einem Ende mit dem radial äußeren Rohrteil und der radial innere Rohrteil an einer axial mittleren Stelle mit dem radial mittleren Rohrteil fest verbunden ist.
Vorteilhaft sind die Rohrteile durch an sich bekapnte ringförmige Querböden Z- oder ,U-förmigen Querschnitts miteinander verbunden bzw. aufeinander gleitbar gelagert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen, welches einen vertikalen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer zeigt.
Die drei konzentrisch zueinander angeordneten Rohrteile werden hierbei durch das äußere Schalldämpfergehäuse 10, ein durchlochtes Rohr 11 für einen Absorptionsmantel und ein Innenrohr 12 gebildet, welches z. B. Einlaß und Auslaß bzw. einzelne Kammern des Schalldämpfers verbindet.
Die vom Motor kommenden Abgase gelangen durch ein Zuleitungsrohr 13 in einen Raum 14, welcher nach hinten durch eine Querwand 15 abgeschlossen ist und von dem vorderen Teil des Innenrohrs 12 durchsetzt wird. Der Raum 14 steht hierbei über die Öffnungen des durchlochten Rohrs 11 mit dem mit Absorptionsmaterial (z. B. Steinwolle) gefüllten ringförmigen Zwischenraum 16 zwischen dem gelochten Rohr 11 und dem Schalldämpfergehäuse 10 in Verbindung. Die in das vordere Ende des Rohrs 12 eintretenden Abgase können ferner entweder durch Löcher oder Schlitze 17 in den Zwischenraum 18 und von hier wieder durch das gelochte Rohr 11 in einen weiteren, mit Absorptionsmaterial gefüllten Ringraum 19 übertreten oder geradlinig in den hinteren Raum 20 überströmen, der durch eine Querwand 21 gegen den Raum 18 abgeschlossen ist. Auch aus dem Raum 20 können die Gase über das den Absorptionsmaterial nach innen begrenzende gelochte Rohr 11 in den weiteren Ringraum 22 des Absorptionsmantels eintreten. Aus dem Raum 20 können im übrigen die Abgase über ein Ableitungsrohr 23 nach außen abströmen, gegebenenfalls auch über eine z. B. gelochte Querwand 24 in einen weiteren Raum 25 übertreten, der gegen das Rohr 23 geschlossen oder auch durch öffnungen mit diesem verbunden sein kann.
Im Bereich der Querwände 15 und 21, welche, als ringförmige Teile mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet, mit dem inneren Rohr 12 fest verbunden sind, ist das gelochte Rohr 11 mittels ringförmiger Wandteile 26 und 27 abgestützt, die z. B. Z-förmigen Querschnitt haben und entsprechend den Kammern 14, 18 und 20 auch den Absorptionsmantel in die drei Ringräume 16, 19 und 22 unterteilen. über das äußere Schalldämpfergehäuse 10 kann ferner ein weiterer Mantel 28 übergeschoben sein, der an seinen Enden durch ringförmige Dichtungen 29 und 30 gegen das Schalldämpfergehäuse 10 abgestützt ist, wobei der Zwischenraum zwischen diesem zusätzlichen Mantel 28 und dem äußeren Schalldämpfergehäuse 10 - wie auf der unteren Hälfte der Zeichnung angedeutet - durch ein schalldämpfendes Material 31 (z. B. ebenfalls Steinwolle) ausgefüllt sein kann. An Stelle des Mantels 28, 31 kann gegebenenfalls auch ein Asbestmantel od. dgl. vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß sind nun die drei etwa konzentrisch zueinander angeordneten Rohrteile 10, 11, 12 derart miteinander verbunden, daß das gelochte Rohr 11 (als radial mittleres Rohrteil) in Längserstreckung des Schalldämpfers nur an einer Stelle mit dem äußeren Schalldämpfergehäuse 10 (als radial äußerem Rohrteil) und mit dem inneren Rohr 12 ebenfalls nur an einer Stelle fest bzw. unverschiebbar verbunden ist, im übrigen jedoch die Teile lediglich gleitbar aufeinander gelagert sind.
Die feste Verbindung ist hierbei jeweils mit f, die gleitende Lagerung jeweils mit g bezeichnet. Wie ersichtlich, ist das gelochte Rohr 11 lediglich in der Querebene A mit dem äußeren Schalldämpfergehäuse 10 fest bzw. axial unverschiebbar, dagegen in den Querebenen B, C und D gleitbar verbunden, während es mit dem inneren Rohr 12 in der Querebene B über die Querwandung 15 in fester bzw. unverschiebbarer, in der Querebene C jedoch in gleitbarer Verbindung steht. Die ringförmigen Zwischenwandungen 26 und 27 sind zweckmäßig mit dem Dämpfergehäuse 10 fest verbunden, z. B. verschweißt, während sie auf der gelochten Wand 11 in Längsrichtung gleiten können. Ebenso ist das gelochte Rohr 11 auf der mit dem inneren Rohr fest verbundenen Quer-!wand 21 und auf der mit dem äußeren Schalldämpfergehäuse 10 fest verbundenen Endwand 24 gleitbar gelagert. Doch können gegebenenfalls die Einsatz- oder Zwischenwandteile 26, 27, 21, 24 statt mit dem äußeren bzw. inneren Rohrteil auch mit dem radial mittleren Rohrteil, d. h. im Ausführungsbeispiel mit dem gelochten Rohr 11 fest verbunden sein.
An Stelle konzentrischer Rohre oder Rohrteile können -auch einzelne Längswände vorgesehen-.sein, indem beispielsweise die ,Absclrptionsmäntej `,,16, 1..9 und 22 nicht durch' ein in sich geschlossenes gelochtes Rohr, sondern durch einzelne Längsstreifen gelbchter Wände nach innen begrenzt sind. Auch können statt eines inneren Rohrs 12 mehrere zueinander etwa parallele Rohre vorgesehen sein. Die Rohre können beliebigen, z. B. auch flachen, elliptischen oder sonstwie in geeigneter Weise gestalteten Querschnitt haben.
Ferner können beispielsweise die festen bzw. unverschiebbaren Verbindungen zwischen den drei Rohren oder den entsprechenden Wandteilen in gleicher Querebene vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Schalldämpfer mit drei ineinander gelagerten, teilweise zueinander beweglichen Rohrteilen, insbesondere von solcher Bauart, bei der der radial äußere Rohrteil das Schalldämpfergehäuse, der radial mittlere Rohrteil ein gelochtes Rohr zum inneren Abschluß einer Absorptionskammer und der radial innere Rohrteil ein Verbindungs-bzw. Resonatorrohr ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der mittlere Rohrteil (11) nur an einer Stelle (A) seiner Längserstreckung mit dem äußeren (10) und ebenso nur an einer Stelle (B) seiner Längserstreckung mit dem inneren Rohrteil (12) fest, d. h. in Längsrichtung unverschiebbar verbunden ist, daß im übrigen jedoch alle drei Rohrteile ineinander bzw. aufeinander gleitbar gelagert sind.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (10, 11, 12) durch an sich bekannte ringförmige Querböden (26, 27;15, 21) vorzugsweise Z- oder U-förmigen Querschnitts miteinander verbunden bzw. aufeinander gleitbar gelagert sind.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, - daß der radial mittlere Rohrteil (11) an einem Ende (bei A) mit dem radial äußeren Rohrteil und der radial innere rohrförmige Teil (12) an einer axial mittleren Stelle (B) mit dem radial mittleren Rohrteil (11) fest verbunden ist.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radial mittlere Rohrteil (11) an drei Stellen (B, C, D) der Längserstreckung im radial äußeren Rohrteil (10) und der radial innere Rohrteil (12) an einer Stelle der Längserstreckung im radial mittleren Rohrteil (11) gleitbar gelagert ist. -
5. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ineinanderlagerung der radial äußeren und mittleren Rohrteile (10,11) an zwei axial mittleren Stellen in gleichen Querebenen (B, C) wie die Ineinanderlagerung der radial mittleren und inneren Rohrteile (11, 12) unter Zwischenschaltung von ringförmigen Querwänden (26, 27 bzw. 15, 21) vorgesehen ist, welche das Innere des Schalldämpfers in drei Kammern (14, 18, 20 bzw. 16, 19, 22) unterteilen, die durch den radial inneren Rohrteil (12) miteinander verbunden sind.
6. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohrteil (10) in an sich bekannter Weise durch einen weiteren Mantel (28), z. B. unter Bildung einer mit Schallschluckstoff (31) gefüllten Ringkammer, umschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 733 047, 805 952, 976 032; schweizerische Patentschrift Nr. 318 976; französische Patentschrift Nr. 841390.