DE1924298A1

DE1924298A1 - Schalldaempferanlage

Info

Publication number: DE1924298A1
Application number: DE19691924298
Authority: DE
Inventors: Siegfried Woerner
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1968-09-27
Filing date: 1969-05-13
Publication date: 1970-07-02
Also published as: FR2018992A1; DE6919298U

Description

1103 D

J. libcrspachcr 73 Esslingcn/Ncckar

Eberspächerstr. 24

Schalldämpferanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schalldämpferanlage, bestehend aus einen Machschalldämpfcr, einem Mittelschalldänpfer sowie einem Rohrzusammenführungsteil und ggf. einem Vorschalldämpfer sowie einem Doppelendrohr. Dabei kann bei dieser Schalldämpferanlage je nachdem, wie der Nachschalldämpfer ausgebildet ist, auf einen Vorschalldämpfer verzichtet werden.

Es sind bereits sogenannte Zweitopf- bzw. Dreitopf-Schalldämpferanlagen bekannt. Unter Zweitopf- bzw. Dreitopfschalldämpferanlagcn sind dabei Anlagen verstanden, die aus einem Nachschalldämpfer und einem iMittelschalldämpfer bestehen, bzw. aus einem Nachschalldämpfer, einem Mittelschalldämpfer und einem Vorschalldämpfer. Es sind ferner bereits Anordnungen bekannt, die in ein Doppelrohr enden, wobei das Doppelendrohr zu einer zusätzlichen Schalldämpfung herangezogen wird. Derartige Doppelendrohre werden z.B. von der Fa. Abarth hergestellt. Die bekannten Anordnungen haben alle den erheblichen Nachteil, daß die einzelnen Schalldämpfer (Töpfe) nach erfolgter Auslegung erst auf Grund von Meß- und Versuchsergebnissen aufeinander genauestens abgestimmt werden müssen, bevor eine auch nur einigermaßen ausreichende Schalldämpfung erreicht wird. Dadurch ergibt sich der wirtschaftliche Nachteil, daß für jede Anordnung jeweils zwei bis drei Schalldämpfer unterschiedlicher Konstruktion gefertigt werden müssen. Ein Austausch z.B. der Mittelschalldämpfer zviischen Zweitopf- und Dreitopfanlagen ist bei den bekannten Ausführungen nicht möglich. Dadurch ergeben sich nicht nur wirtschaftliche Nachteile, wie z.B. hohe Fertigungs- und Lagerpreise, sondern auch Nachteile hinsichtlich der Schalldämpfung, denn jede auch nur geringe Abweichung eines der zwei bzw. drei schalldämpfenden Elemente führt bereits zu einer wesentlichen Verschlechterung der Gesamtanlage. Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde _t eine Scl\alldämpferanlajre aufzuzeigen, die sowohl aus zwei als auch aus drei Schall-

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dämpfcrclcrienten aufgebaut sein kann, wobei in beiden FaI¹N^n pc^· rade das sclir teure Mittelteil, nänlich der Mittelsclialldänrfcr für beide Anlagen gleich ist und wobei ferner sowohl der Vorschall dämpfer im Falle der Dreitopf anlage als auch der Nachschau dämpfer für beide Anordnungen von verhältnismäßig einfachen Aufbau ist, so daß aus einer verhältnismäßig geringen Lagerhaltung sowohl eine Zweitopf- als eine Dreitopfanlage jederzeit zusammengebaut werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht aus einer Schalldänpferanlage, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Mittelschalldämpfer aus zwei aufeinandergesetztenIhlbschalen besteht und in seinem Inneren durch in einpreßten Vertiefungen angeordnete

ψ Trennbleche in nindestens drei Kammern unterteilt ist, die von einem im Rereich der einzelnen Kammern nit unterschiedlichen Perforationen versehenen Gasleitrohren durchdrungen werden, wobei der Eintritt des Casleitrohres in der unteren Halbschale und der Austritt in der oberen Ilalbschale erfolgt und wobei ferner die ersten beiden Kammern mit schallschluckenden Stoffen gefüllt sind und das Gasleitrohr im Bereich des Eintritts in die zweite Kammer eine düsen?rtige Verengung aufweist. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des Mittelschalldämpfers wird erreicht, daß der für beide Anlagen, sowohl für die Zweitopf- als auch für die Dreitopfanlage, verwendbar ist. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil hinsichtlich der Fertigung und der Lagerhaltung ergibt sich dadurch, daß dieser Schalldämpfer erfindungsgemäß aus zwei aufeineiandergesetzten Halbschalen besteht, die in ihrer Rohlingsform gleich ausgestaltet sind und erst in einem einzigen, vor dem Zusammenbau erforderlichen Halbschalen entsprechend ihrer Verwendung als Boden- oder Deckschale auf eine Stirnseite abgeflacht werden. Dabei ist diese Abflachung nur bei der als Deckschale verwendeten Halbschale erforderlich. Die erfindungsgemäße Aus gestaltung des Casleitrohres sowohl mit der unterschiedlichen Perfo rat ion als auch mit der erfindungs gemäßen düsenarti?ren Vcrenpunp wird eine wesentliche Verbesserung der Schalldämpfei^enschaften erreicht. Durch eine sinnvolle Anlcupplung mittels der Perforation und durch eine Beschleunigung der Abgasströmung durch die düsenartige Verengung. Bei dem Zusammenbau zu einer Dreitopfschalldämpferanlage hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß vor

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dem Mittelschalldämpfer ein Vorschalldänpfer, bestehend aus nur einer von einem mindestens teilweise perforierten Gasrohr durchdrungenen Kammer angeordnet ist. Dieser erfindungsremäße Vorschall dämpfer ist in seinem Aufbau außerordentlich einfach gehalten, so daß auch hier die Fertigungszeiten und Kosten gerinn gehalten werden können, wobei trotzdem eine optimale Schalldämpfung in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Mittelschalldämpfer sowie einem entsprechend der vorliegenden Erfindung gefertigten NachschalldUmpfer gegeben ist. In einer V.'eiterführung de vorliegenden Erfindung hat es sich ferner als zweckmäßig herausgestellt, daß zwischen Schalldämpfer und Motor ein als Hosenrohr ausgebildetes Rohrzusammenführungselement angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Rohrstutzen bis in den BEreich der Zusammenführung - bis zum Übergang in den zylindrischen Teil des Ilosenrohres - ein Trennblech angeordnet ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß gerade durch die Maßnahme der Anordnung eines Trennbleches eine ganz wesentliche Verbesserung der Anordnung erzielt werden kann. Während bei den bekannten, hosenrohrartigen Zusammenführungen an der Einmündungsstelle eine Verwirbelung stattfindet, wird diese durch das erfindungsgemäße Trennblech vermieden und damit eine saubere Einströmung erreicht. Bei der Verwendung als Dreitopfanordnung, d. h. bei der Verwendung eines Vorschalldämpfers, λ«an gemäß der vorliegenden Erfindung der Nachschalldämpfer besonders einfach und zweckmäßig aufgebaut sein. Es hat sich somit als zweckmäßig herausgestellt, daß hinter dem Mittelschalldämpfer ein Nachschalldämpfer, bestehend aus nur einer von einen mindestens teilweise perforierten Gasleitrohr durchdrungenen und mit Schallschluckstoff gefüllten Kammer angeordnet ist. Dieser Nachschalldämpfer ist ebenso wie der erfindungsgenäße Vorsc; ^ldänpfer in sehr einfacher Keise aufgebaut, so daß fertigungstechnisch der Zusammenbau als eine Dreitopfanlage keinerlei Schwierigkeiten bereitet, zumal durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung die einzelnen Bauetmente sowohl des Vorschalldämpfers als auch des Xachschalldämpfers weitestgehend gleich ausgestaltet sind, so daß bis auf die Füllung mit Schallschluckstoff und der unterschiedlichen Perforation weitestgehend gleiche Elemente verwendet werden können. Als ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung wird angesehen, daß auf den Vorschalldämpfer sogar ganz verzichtet werden kann, wenn aus konstruktiven Oberlerrungen heraus

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nur eine Zweitopfanordnung verwendet werden soll. Für diesen Zweck hat es sich gemäß der vorliegenden Erfindung als zweckmäßig herausgestellt, daß hinter dem Mittelschalldämpfer bei gleichzeitigen: Fortfall eines Vorschalldämpfers ein Nachschalldämpfer bestehend aus zwei von einem mindestens teilweise perforierten und im Bereich des Eintrittes in die zweite Kammer mit einer düsenartigen Einschnürung versehenen Gasleitrohr durchdrungenen und mit Schallschluckstoff gefüllten Kammern, wobei die in Gaseintrittseinrichtung erste Kammer kleiner ist als die in Gaseintrittsrichtung hintere Kammer. Auch hier hat sich wieder gezeigt, daß trotz des ein-• fachen Aufbaues eine sehr hohe Schalldämpfwirkung erzielt werden kann, insbesondere durch die Zusammenwirkung mit dem erfindungsgemäßen Mittelschalldämpfer. Auch hier hat sich als besonders h zweckmäßig herausgestellt, daß das Gasleitrohr im Bereich des Eintritts in die zweite Kammer mit einer düsenartigen Einschnürung versehen ist. Dadurch wird wiederum eine Beschleunigung des Abgasstromes bewirkt und damit eine günstigere Ankopplung an den Schalldämpfer. Um zu einer noch weiteren Verbesserung der Anordnung zu kommen, hat es sich ferner als zweckmäßig herausgestellt, daß das hosenrohrförmige Endrohr als Resonator ausgebildet ist und daß die beiden Abgasstutzen perforiert und von einer mit Schallschluckstoff gefüllten Kammer umgeben sind. Durch diese erfindungsgemäße Endrohrausgestaltung wird eine zusätzliche Schalldämpfung erreicht, so daß in beiden Anwendungsfällen das Optimum erreicht werden kann.

) In den als Anlage beigefügten Figuren sind die einzelnen Schall- ^; dämpfer bzw. das Rohrzusammenführungselement und das Endrohr · vereinfacht und schematisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 den für beide Anwendungsfälle gleichen MittelschaUiämpfer,

Fig. 2 den Vorschalldämpfer, so wie er bei einer Dreitöpfanlage Verwendung findet,

Fig. 3 das Rohrzusammenführungselement, was ebenfalls wieder für beide Anordnungen gleich ist,

Fig. 4 den Nachschalldämpfer, so wie er in der Dreitopfanlage verwendet wird.

Fig. 5 den Nachschalldämpfer für die Zweitopfanlage, und Fig. 6 das als Resonator ausgebildete Endrohr.

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Der in Fig. 1 dargestellte Mittelschalldämpfer besteht aus zwei Halbschalen 1 und 2. Diese beiden Halbschalen sind im Rohling gleich. Die Abflachung 3 der. als Deckschale verwendeten Halbschale wird erst bei der Fertigbearbeitung angearbeitet. In den Halbschalen sind Vertiefungen 4 vorgesehen, in denen die Trennböden 5, die der Unterteilung in einzelnen Kammern dienen, angeordnet sind, Das GaIeitungsrohr 6 durchdringt diesen Mittelschalldämpfer. Im Bereich der ersten Kammer sind in dem Gasleitrohr Perforationen 7 vorgesehen, im Bereich der zweiten Kammer die Perforationen 8 und im Bereich der dritten Kammer die Perforationen 9. Außerdem ist in dem Einströmbereich der Kammer 2 eine düsenartige Verengung 10 vorgesehen. Hierdurch wird eine Beeinflussung des Gasstromes und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielt. Durch die symmetrische Ausgestaltung der Halbschalen 1 und 2 ist die schrägliegende Trennfuge bei dem Zusammenbau des Schalldämpfers bedingt. In Fig. 2 ist der bei der Drcitopfanlage erforderliche Vorschalidämpfer vereinfacht und schematisch dargestellt. Hierbei handelt es sich um eine runde Kammer, die vnn dem Mantel 11 begrenzt wird. Durch die Böden und 13 gehalten, wird durch diese Kammer 11 das Gasleitungsrohr 14 geführt. Dieses Rohr verfügt über Perforationen 15, mittels deren die akustische Ankopplung der Kammer erfolgt. Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 handelt es sich um das erfindungsgemäße Rohrzusammenführungselement. Dieses hosenrohrartige ausgebildete Rohrzusammenführungselement 16 besteht ebenfalls aus zwei kongruenten Halbschalen. Die Verschweißung erfolgt an dem Falz 17. Im Bereich der Zusammenführung der beiden Rohrstutzen und zwar durchgezogen bis zu dem zylindrischen Teil ist eine Trennwand 18 angeordnet. Diese Trennwand 18 dient der Leitung des Abgasstromes. Diese Trennwand 18 wird in das Rohrzusammenführungselement 16 eingeschweißt und trägt wesentlich zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei. Die Fig. 3 zeigt schließlich den Nachschalldämpfer in der Ausführung, wie er bei der Verwendung der Dreitopfanlage angeordnet wird. Auch hierbei handelt es sich um eine fertigungsmäßig sehr einfache Anordnung, In dem zylindrischen Teil 19 sind die Böden 20 und 21 befestigt, die das Gasleitungsrohr 22 halten. DiesesGasleitungsrohr 22 ist mindestens teilweise mit Perforationen 23 versehen, wobei diese Perforationen zweckmäßigerweise ; auf das erste und letzte Drittel des im Bereich der Kammer lie-

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gendcn Gasleitrohres angeordnet werden. Der Raum zwischen dem Zylinder 19 und dem Gasleitungsrohr 22 ist mit einem Schallschluckstoff 24 gefüllt. Dieser einfache Aufbau des Nachschalldämpfers hat den Vorteil, daß sowohl der Vorschalldämpfer als auch der Nachschalldämpfer, sowie sie zu der Dreitopfanlage erforderlich sind, aus im wesentlichen gleichen Teilen aufgebaut sind. In der Fig. 5 ist der Nachschalldämpfer dargestellt, so wie er bei der Zweitopfanalge, d. h. bei einer Schalldämpfanalge unter Verzicht auf den Vorschalldämpfer Anwendung finden kann. Bei diesem Nachschalldämpfer sind in dem zylindrischen Teil 25 zur Bildung von zwei Kammern Trennwände 26 bzw. 27 bzw. 28 angeordnet. In diesen Trennwänden ist wiederum das Gasleitrohr 29 befestigt und zwar nur in Verbindung mit der Trennwand 27 fest verbunden, um eine freie Ausdehnungsmöglichkeit infolge der Erwärmung zu gewähren. Dieses Gasleitungsrohr 29 ist im Bereich der ersten Kammer mit einer Perforation 30 und im Endbereich der zweiten Kammer mit einer Perforation 31 versehen, ferner im Bereich der Einströmung in die zweite Kammer mit einer düsenförmigen Verengung 32. Auch hier findet wieder eine Beeinflussung des Abgasstromes statt, was sich in Form einer erheblichen Wirkungsgraderhöhung bemerkbar macht. Der Raum zttfischen dem Gasleitrohr und der zylindrischen Umhüllung 25 ist wieder mit einem Schallschluckstoff 33 gefüllt. Schließlich ist in Fig. 6 der für beide Ausführungen als zweckmäßig erscheinende Resonator dargestellt. Dieses als Resonatoraausgebildete Endrohr teilt den aus dem Nachschalldämpfer kommenden Abgasstrom und verläßt das hosenrohrförmig ausgebildete Endrohr 34 in den beiden Rohrleitungen 35 und 36. Wie bei Schalldämpfern üblich, ist das Ende schräg abgeschnitten. Auch dieses Endrohr wird wieder aus zwei Halbschalen gefertigt, die an dem Falz 37 miteinander verschweißt sind. Um die beiden Abgasstutzen 35 und 36 jeweils ein zylindrisches Element 37 geschoben. Dieses zylindrische Element 37 besitzt die Buden 38 bzw. 39, in ; denen die Abgasstutzen 35 bzw. 36 geführt sind» Die Abgasstutzen 35 bzw. 36 sind mit Perforationen 40 versehen. Der Raum zwischen den Stutzen 35 bzw. 36 und dem zylindrischen Oberstülprohr 37 ist mit Schallschluckstoff 41 gefüllt. Es hat sich gezeigt, daß somit eine optimale Dämpfung der Anordnung erreicht werden kann.

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Claims

195*298 J. fcbcrspüchcr 73 Esslintren/Neckar T Eberspachcrstr. 24 Patentansprüche

1. Schalldämpferanlage, bestehend aus einem Nachschalldämpfer, einem Mittelschalldämpfer, sowie einem Rohrzusammenführungsteil und ggf. einem Vorschalldämpfer sowie einen Doppelendrohr, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelschalldämpfer aus zwei aufeinander gesetzten Ilalbschalen besteht und in seinen Inneren durch in eingepreßten Vertiefungen angeordnete Trennbleche in mindestens drei Kammern unterteilt ist, die von einem im Bereich der einzelnen-Kammern mit unterschiedlichen Perforationen versehenen Gasleitrohr durchdrungen werden, wobei der Eintritt des Gasleitrohres in der unteren Halbschale und der Austritt in der oberen Halbschale erfolgt und wobei ferner die ersten beiden Kammern mit schallschluckenden Stoffen gefüllt sind und das Gasleitrohr im Bereich des Eintritts in die zweite Kammer eine düsenartige Verengung aufweist.

2. Schalldämpferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Mittelschalldämpfer ein Vorschalldämpfer, bestehend aus nur einer von einem mindestens teilweise perforierten Gasleitrohr durchdrungenen Kanner angeordnet ist.

3. Schalldämpferanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schalldämpfer und Motor ein als Hosenrohr ausgebildetes Rohrzusanmenführungselement angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Rohrstutzen bis in den Bereich der Zusammenführung - bis zun Obergang in den zylindrischen Teil des Hosenrohres - ein Trennblech angeordnet ist.

4. Schalldämpferanlage nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Mittelschalldämpfer ein Nachschalldämpfer, bestehend aus nur einer von einen mindestens teilweise perforierten Casleitrohr durchdrungenen und mit Schallschluckstoff

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gefüllten Kammer angeordnet ist.

5. Schalldämpferanlage nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Mittelschalldämpfer bei gleichzeitigem Fortfall eines Vorschalldämpfers ein Nachschalldämpfer, bestehend aus zwei von einem mindestens teilweise perforierten und in Bereich des Eintritts in die zweite Kammer mit einer düsenartigen Einschnürung versehenen Gasleitrohr durchdrungen, mit Schallschluckstoff gefüllten Kammer, wobei die in Gaseintrittsrichtung erste Kammer kleiner ist als die in Gaseintrittsrichtung hintere Kammer.

6. Schalldämpferanlage nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hosenrohrförmige Endrohr als Resonator-ausgebildet ist und daß die beiden Abgasstutzen perforiert und von einer mit Schallschluckstoff gefüllten Kammer umgeben ist«

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