DE1241195B

DE1241195B - Rohrfoermiger Schalldaempfer mit im Gegenstrom gefuehrten Kanaelen

Info

Publication number: DE1241195B
Application number: DE1963E0024360
Authority: DE
Inventors: Wolfram Heute; Dipl-Phys Reiner Neumann
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1963-02-20
Filing date: 1963-02-20
Publication date: 1967-05-24
Also published as: CH412470A; SE302706B

Description

Rohrförmiger Schalldämpfer mit im Gegenstrom geführten Kanälen Gegenstand der Erfindung ist ein rohrförmiger Schalldämpfer mit im Gegenstrom geführten Kanälen, von denen wenigstens ein Teil durch Wandöffnungen an mehrere durch Querwände gebildete Resonatorkammern angeschlossen ist, insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen.
Der den Gegenstand der Erfindung bildende rohrförmige Schalldämpfer gehört zu der Gruppe der Reflexionsschalldämpfer. Es sind bereits derartige Schalldämpfer bekannt. Diese bekannten bestehen aus einem Doppelrohr, also einem Innenrohr und einem Hüllrohr, bei dem der äußere Ringraum durch Abschlüsse und Böden in das gasführende Innenrohr umhüllende Kammern unterteilt ist, die gemäß dem Durchtrittsquerschnitt der in der Rohrwandung vorgesehenen öffnungen auf bestimmte- Frequenzen, meiste hohe, abgestimmt sind.
Solche sogenannten Rochtondämpferkammern sind um so wirksamer, Je größer ihre Zahl ist. Ihre Anzahl ist bei den bisher bekannten Dämpfern jedoch beschränkt, so z. B., wenn im Anschluß an die Hochtonkammern Tieftonkammern vorgesehen sind, deren Abstimmung ebenfalls eine bestimmte Kammergröße bedingt und so die Abmessungen des Schalldämpfers festlegt. Außerdem sind die Abmessungen von Schalldämpfern, z. B. solchen von Kraftfahrzeugen, von den Einbaubedingungen abhängig.
Man hat daher die Hochtonkammern zwecks raumsparender Ausführung des Schalldämpfers gewöhnlich dicht aufeinanderfolgend angeordnet, sofern man nicht schon die durch die konzentrische Rohranordnung geschaffene Möglichkeit voll ausnutzen wollte, was zu gleicher Raumform führt.
Ferner sind z. B. nach der deutschen Patentschrift 741384 Schalldämpfer für $rennkraftmaschinen in Rohrform bekannt, bei dem die Abgase mehrmals um 180° umgelenkt werden. Derartige Anordnungen, bei welchen in exzentrischer Anordnung die Abgasströmung zuerst ungestört nacheinander durch drei oder mehr in Längsrichtung angeordnete parallelliegende Kammern geführt wird und von dort aus in die außenliegenden einzeln hintereinandergeschalteten Kammern geführt wird, dämpfen, da zunächst Tieftonresonatoren und dann weiter außen liegende Hochtonresonatoren angeordnet sind, den Schall nicht in einem sehr breiten Frequenzbereich. Außerdem hat diese bekannte Anordnung den Nachteil, daß die Hochtonresonatoren Kammern relativ großen Volumens bilden, während zu einer optimalen Lösung gefordert wird, daß die Hochtonresonatoren Kammern geringen Volumens bilden, wobei der Impuls der beaufschlagenden Gase unbeeinftußt sehn sollte.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß infolge der dicht aufgeschlossenen Rohrwandung sdurchbrüche Rohre im Bereich solcher Hochtonkammern ihre sonst gewünschte Massenwirkung einbüßen. Die Erfindung hat sich demgemäß die Aufgabe gestellt, diese Massenwirkung des Innenrohres weitgehend zu erhalten und dennoch eine dichte raumsparende ilochtonkammerfolge mit der Jeweils erforderlichen Anzahl der Kammern zuermöglichen, wobei die erfindungsgemäße Anordnung fertigungsmäßig einfach sein sollte. Die Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Anordnung gefunden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gegenstromkanäle in an sich bekannter Weise durch konzentrisch ineinanderliegende Rohre und die Kammern durch ein weiterhin bekanntes, dazwischenliegendes, rillt ringförmigen Einschnürungeir versehenes Rohr gebildet sind und daß die Wandöffnungen in den. Rohren in- Aehsrichtung abwechseln. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird nämlich erreicht, daß sämtliche für den Aufbau des erfindungsgemäßen Schalldämpfers erforderlichen Bauteile geometrisch einfach sind, daß sie ferner für den Zusammenbau unverwechselbar und bezüglich ihrer Herstellung einfach sind. Dabei ist es gemäß der Erfindung mit diesen einfachen Mitteln gelungen, die Massenwirkung des Innenrohres weitgehendst zu erhalten und trotzdem eine dichte raumsparende, d. h. gedrungene breitbandwirkende Anordnung aufzuzeigen. Ferner wird durch die erfindungsgemäße Anordnung erreicht, daß die Hochtonresonatoren Kammern geringen Volumens sind und die Tieftonresonatoren ein großes Volumen bei niederer Geschwindigkeit besitzen, so daß eine breitbandige Schalldämmung bei raumsparender Anordnung erzielt wird. Gemäß einer Weiterführung der Erfindung wird eine Vermehrung der Kammern zur Raumeinsparung dadurch erzielt, daß der vom äußeren Rohr und dem Gehäusemantel gebildete Kanal durch Querwände in Kammern unterteilt ist und daß diese durch Rohre verbunden sind. Dabei ermöglicht es die Erfindung, eine bisher nicht denkbare Anzahl von Hochtonkammern auf kleinstem Raum in Verknüpfung mit dem obigen Lösungsgedanken auch unter Vermeidung eines Verlusts der Massekapazität der Hauptgasleitung unterzubringen.
Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, daß weitere Rohre, die als am äußeren Rohr anliegende Halbrohre ausgebildet sind, um 180° anzuordnen.
In den- Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Anordnung am Ausführungsbeispiel eines Schalldämpfers für die Brennkraftmaschine von Kraftfahrzeugen erläutert und beschrieben.
F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer, und _ _ F i g. 2 ist ein Radialschnitt durch den Schalldämpfer gemäß F i g. 1.
In der Zeichnung ist der Schalldämpferbehälter mit den stirnseitigen Abschlüssen 1 a und 1 b mit 1, der Einlaufstutzen mit 2 und der Auslaufstutzen mit 3 bezeichnet. An den durch den Abschluß 1 a durchgezogenen Einlaßstutzen 2 ist das Innenrohr 4 angeschlossen. Auf das Innenrohr 4 ist das Mittelrohr 5 aufgesetzt und mit den Einziehungen 5 a abgestützt. Das Innenrohr 4 und das Mittelrohr 5 sind von dem Außenrohr 6 mit Abstand umhüllt.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind auf das Außenrohr 6 Halbrohre 7 a und 7 b aufgesetzt, die mit dem Außenrohr 6 in den Böden 8 a und 8 b gelagert sind. Der perforierte Boden 8 c stützt nur das Außenrohr 6. Durch die Böden 8 a, 8 b und 8 c wird der Schalldämpfer in die Kammern 9 a, 9 b, 9 c und 9 d unterteilt. Diesen Kammern ist der Hochtonresonator vorgeschaltet, der aus dem Innenrohr 4, dem Mittelrohr 5 und . dem Außenrohr 6 besteht, wobei die Kammern zwischen dem Innenrohr 4 und dem Mittelrohr 5 durch die Einschnürung 5 a gebildet und mittels der abwechselnd an der Wandung des Innenrohres 4 vorgesehenen Öffnungen 4a und der Wandung des Mittelrohres 5 vorgesehenen Öffnungen 5 b an die Hauptgasleitung a und b angeschlossen sind. Die die innere Hauptgasleitung a durchfließenden Abgase werden an dem an das Außenrohr 6 angeformten Abschluß6a durch die Öffnungen 4a des Innenrohres 4 in den Strömungskanal b umgelenkt und gelangen nach Durchtritt desselben in die Kammer 9 a, von dieser durch die Kanäle cl und c. in die Kammer 9 b, von dieser durch die Kanäle c3 und c4 in die Kammer 9 c, von hier durch den perforierten Boden 8 c in die Kammer 9 d und von dieser schließlich durch den Austrittsstutzen 3 ins Freie.
Im Bereich der gegenstromführenden Gaskanäle a und b werden die mit dem Schall transportierten .hohen Frequenzen gedämpft, und zwar im Kanal a durch die Resonatoren 10,a und im Kanal b durch die Resonatoren 10 b. Die mit dem Schall transportierten mittelhohen Frequenzen werden im Bereich des Gegenstromteils innerhalb des Innenrohres 4 durch die Folge der Resonatorkammern 10a und der dazwischenliegenden unperforierten Rohrstücke und im Bereich des Gaskanals b durch die Folge der Resonatorvolumen 10 b und der dazwischenliegenden unperforierten Ringspaltabschnitte gedämpft. Die tiefen Frequenzen erfahren schließlich durch die Tiefpaßwirkung der Volumina 9 a bis 9 d und der Gaskanäle cl bis c4 eine Dämpfung. Wie ersichtlich, ermöglicht die Erfindung die Ausbildung besonders breitbandiger Schalldämpfer in gedrungener, raumsparender Bauart.

Claims

Patentansprüche: 1. Rohrförmiger Schalldämpfer mit im Gegenstrom geführten Kanälen, von denen wenigstens ein Teil durch Wandöffnungen an mehrere durch Querwände gebildete Resonatorkammern angeschlossen ist, insbesondere für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstromkanäle in an sich bekannter Weise durch konzentrisch ineinanderliegende Rohre (4, 6) und die Kammern durch ein weiterhin bekanntes dazwischenliegendes, mit ringförmigen Einschnürungen (5a) versehenes Rohr (5) gebildet sind und daß die Wandöffnungen (4b, 5b) in den Rohren (4, 5) in Achsrichtung abwechseln.
2. Rohrförmiger Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom äußeren Rohr (6) und dem Gehäusemantel (1) gebildete Kanal durch Querwände (8 a, 8 b, 8 c) in Kammern unterteilt ist- und daß diese durch Rohre (7) verbunden sind.
3. Rohrförmiger Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (7) als am äußeren Rohr (6) anliegende Halbrohre ausgebildet und um 180° versetzt angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 732 466, 741384, 803 452, 1069 946; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1770 434; schweizerische Patentschrift Nr. 122432; französische Patentschrift Nr. 1098 710; USA.-Patentschrift Nr. 2146183.