DE19701361C1

DE19701361C1 - Sound damper for valve fittings in compressed air system of vehicle

Info

Publication number: DE19701361C1
Application number: DE1997101361
Authority: DE
Inventors: Francois Pellecuer; Antonio Rapa; Alfonso Carpinelli
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2017-01-17

Abstract

The sound damper has a casing consisting of casing body (1) and lid (3) containing sound-absorbing material (13). The air from a valve fitting passes through the damper along a main air path (H) or a secondary air path (N). The secondary bypass channel (15) is most effective when the sound absorbing material has a blocking effect due to dirt or icing up. This channel is permanently open between the inlet of the sound damper and a secondary outlet (17), i.e. including when the damper is in normal use.

Description

Die Erfindung betrifft einen Geräuschdämpfer nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a silencer according to the generic term of Claim 1.

Zum Ableiten von Druckluft und Entspannen derselben sind Schall- bzw. Geräusch dämpfer vorgesehen, die für Ventilanordnungen in Druckluftanlagen, insbesondere von Fahrzeugen geeignet sind. Derartige Geräuschdämpfer (EP 0 596 220 B1) bestehen im allgemeinen aus einem Schallschluckmaterial aufnehmenden Gehäuse topf mit an der Unterseite desselben befindlichem Auslaß und einem einen Einlaß für die Luft aufweisenden, den Gehäusetopf schließenden Deckel. Der Einlaß am Deckel kann zur Verbindung mit einer Ventilanordnung einen Gewindeanschluß tragen oder mit einer Schnappkontur versehen sein. Im Inneren des Gehäuses sind für die Luft ein Hauptluftweg und ein Nebenluftweg vorgesehen. Der Nebenluftweg wird beim Zusetzen, d. h. Verstopfen des Schallschluckmaterials, sei es durch Verun reinigungen und/oder gefrierende Nässe wirksam, wobei zur Freigabe des Nebenluftwegs ein sich aufbauender Staudruck der Luft gegenüber dem Schallschluckma terial wirksam wird, d. h. in vorbestimmten Positionen wird das Schallschluckmaterial elastisch oder plastisch verformt und gibt einen Nebenkanal für den Nebenluftweg frei.Sound and noise are used to discharge compressed air and relax it damper provided for valve assemblies in compressed air systems, in particular of vehicles are suitable. Such silencers (EP 0 596 220 B1) generally consist of a housing that absorbs sound-absorbing material pot with an outlet on the underside of the same and an inlet for the air-containing cover closing the housing pot. The admission on Cover can be threaded for connection to a valve assembly wear or be provided with a snap contour. Are inside the case a main air path and a secondary air path are provided for the air. The secondary airway when clogging, d. H. Clogging of the sound-absorbing material, be it through pollution cleaning and / or freezing wet effective, whereby to clear the secondary air a build-up of dynamic pressure in the air compared to the sound absorption level material is effective, d. H. the sound absorbing material is in predetermined positions deformed elastically or plastically and creates a secondary duct for the secondary air path free.

Der Nebenluftweg ist hierbei mehrteilig auf verhältnismäßig kurzer Wegstrecke zwischen Einlaß und Auslaß des Geräuschdämpfers gegeben, d. h. daß in der Bypass-Funktion des Geräuschdämpfers nicht ausreichende Dämpfung erzielt wird. Es kommt hinzu, daß das Schallschluckmaterial zum Teil unsymmetrisch zusetzt, d. h. nur teilweise den Nebenkanal für die notwendige Entlüftung freigibt; hierdurch sind die Strömungs- und Druckverhältnisse im Bereich des mehrteiligen Nebenluft weges gestört, was der eigentlichen Funktion, d. h. der Geräuschdämpfung abträglich ist.The secondary air path is in several parts over a relatively short distance between the inlet and outlet of the silencer, d. H. that in the Bypass function of the silencer does not achieve sufficient damping. In addition, the sound-absorbing material clogs in an asymmetrical way, d. H. only partially releases the secondary duct for the necessary ventilation; hereby are the flow and pressure conditions in the area of the multi-part secondary air path disturbed, what the actual function, d. H. detrimental to noise reduction is.

Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Geräuschdämpfer der in Rede stehenden Art so auszugestalten, daß die Bypass-Funktion des Neben luftweges bei einem Zusetzen bzw. Verstopfen des Schallschluckmaterials absolut sicher gewährleistet ist. Im besonderen soll auch erreicht werden, daß hierbei trotz Sperre des Hauptluftweges ausreichende Schall- bzw. Geräuschdämpfung über den Nebenluftweg erzielbar ist.Based on this, the object of the invention is a noise damper of the type in question so that the bypass function of the secondary absolutely in the event of clogging or clogging of the sound-absorbing material is guaranteed. In particular, it should also be achieved that despite Blocking the main airway sufficient sound or noise attenuation via the Secondary airway is achievable.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.To solve this problem, the features according to the labeling part of the Claim 1.

Da der den Nebenluftweg bildende Nebenkanal infolge seiner Spiral- oder Kreisbahn eine wesentlich größere Weglänge besitzt als der eigentliche Hauptluftweg zwischen Einlaß und Auslaß, ist auch dann ausreichende Geräuschdämpfung erzielbar, wenn der Hauptluftweg blockiert sein sollte. Der Nebenluftweg entlang des Nebenkanals besteht absolut sicher und jederzeit funktionsfähig, da er ständig geöffnet ist, also auch im Normalbetrieb des Geräuschdämpfers, und dennoch die benötigte Geräuschdämpfung vermittelt, falls der Hauptluftweg zugesetzt sein sollte. Die Bypass-Funktion wird also unabhängig vom Zustand des Schallschluckmaterials erreicht, ein Öffnen des Nebenkanals gegen elastischen Widerstand des Schall schluckmaterials ist nicht erforderlich.Because the secondary duct that forms the secondary air path due to its spiral or circular path has a much larger path length than the main airway between Inlet and outlet, sufficient noise reduction can be achieved even if the main airway should be blocked. The secondary airway along the secondary duct is absolutely safe and functional at all times because it is always open, so even in normal operation of the silencer, and still the required Noise reduction mediates if the main airway should be blocked. The Bypass function is therefore independent of the condition of the sound absorption material reached, opening the secondary channel against elastic resistance of the sound swallowing material is not required.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentan sprüchen aufgeführt.Advantageous refinements and developments are in further Patentan sayings listed.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug nahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. The invention is based on exemplary embodiments with reference took explained on the attached drawing.

Fig. 1 ist eine gegenüber den nachfolgenden Fig. 2-4 vergrößerte Schnittan sicht des Geräuschdämpfers nach der Erfindung; Fig. 1 is an enlarged view of the subsequent Figure 2-4 section view of the silencer according to the invention;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Geräuschdämpfers; Fig. 2 is a side view of the silencer;

Fig. 3 ist eine Unteransicht des Deckels des Geräuschdämpfers unter Darstellung eines spiralförmig verlaufenden Nebenkanals; und Fig. 3 is a bottom view of the silencer cover showing a spiral side passage; and

Fig. 4 ist eine der Fig. 3 vergleichbare Ansicht unter Darstellung eines labyrinth förmig verlaufenden, Ringabschnitte aufweisenden Nebenkanals. FIG. 4 is a view comparable to that of FIG. 3, showing a labyrinth-shaped secondary channel having ring sections.

Der für Ventilanordnungen vorgesehene Geräuschdämpfer nach den Fig. 1-4 weist ein Gehäuse auf, bestehend aus einem Gehäusetopf 1 und einem Deckel 3. Der Deckel 3 ist mit Hilfe von Schnappelementen 5 auf den Gehäusetopf 1 aufge schnappt. Die Schnappelemente 5 durchsetzen hierbei in der aus Fig. 1 und 2 dargestellten Weise am Außenumfang des Deckels 3 vorgesehene Öffnungen 7. Der Geräuschdämpfer weist zum Anschluß an eine Ventilanordnung einen Einlaß 9 und einen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Schlitzen 11 (Fig. 1 und 2) be stehenden Auslaß 10 auf. Die Schlitze 11 besitzen vorzugsweise die aus Fig. 1 ersichtliche Konfiguration und verlaufen bis in den Übergang zum Boden des Gehäusetopfes 1. Am Einlaß des Geräuschdämpfers kann der hierfür vorgesehene Anschlußstutzen mit einem Gewinde oder mit einer Schnappkontur versehen sein, wie aus der links- und rechtsseitigen Schnittdarstellung in Fig. 1 hervorgeht. Im Inneren des Gehäusetopfes befindet sich ein Schallschluckmaterial 13, welches z. B. aus Kunststoff oder aus Metall besteht und aus einem strumpfartigen Filtergestrick zusammengesetzt sein kann. Das Filtergestrick ist zu einer Rolle wickelbar, welche in den Gehäusetopf 1 eingesetzt wird. Das Schallschluckmaterial kann hierbei mit einer gewissen Verspannung zwischen dem Boden des Gehäusetopfes 1 und dem aufgeschnappten Deckel 3 eingefaßt sein. Die Beschaffenheit des Schallschluckma terials ist in jedem Fall so gewählt, daß es nicht durch den Bereich der als Austritts öffnungen dienenden Schlitze 11 nach außen austritt. The noise damper provided for valve arrangements according to FIGS. 1-4 has a housing consisting of a housing pot 1 and a cover 3 . The lid 3 is snapped on with the help of snap elements 5 on the housing pot 1 . The snap elements 5 prevail in this case that of Fig. 1 and 2 illustrated manner on the outer periphery of the lid 3 provided openings 7. The muffler has an inlet 9 for connection to a valve arrangement and an outlet 10 in the illustrated embodiment of slots 11 ( FIGS. 1 and 2). The slots 11 preferably have the configuration shown in FIG. 1 and extend into the transition to the bottom of the housing pot 1 . At the inlet of the noise damper, the connection piece provided for this purpose can be provided with a thread or with a snap contour, as can be seen from the left and right-hand sectional illustration in FIG. 1. In the interior of the housing pot there is a sound absorption material 13 , which, for. B. consists of plastic or metal and can be composed of a stocking-like filter fabric. The filter fabric can be wound into a roll, which is inserted into the housing pot 1 . The sound absorbing material can be enclosed with a certain amount of tension between the bottom of the housing pot 1 and the snap-on cover 3 . The nature of the Schallschluckma terials in each case is selected so that it does not exit through the region of the openings as egress serving slots 11 to the outside.

Im Normalbetrieb des Schalldämpfers besteht für die zu dämpfende, in den Einlaß 9 eintretende Luft ein Hauptluftweg H, welcher in Fig. 1 schematisch durch Pfeilver lauf dargestellt ist, d. h. die Luft passiert unmittelbar das Schallschluckmaterial 13, wobei die Beschaffenheit des Schallschluckmaterials so gewählt ist, daß die er wünschte Schalldämpfung auch auf dem kürzesten Weg zwischen Einlaß und Aus laß erreicht wird. Gemäß der Erfindung ist neben dem Hauptluftweg H ein Nebenluft weg N vorgesehen, welcher in Fig. 1 gleichfalls schematisch durch Pfeildarstellung wiedergegeben ist. Für den Nebenluftweg ist ein Nebenkanal 15 geschaffen, welcher ausgehend vom Einlaß 9 in Spiralform um die Längsachse des Geräuschdämpfers verlaufend gelegt ist und in einem Nebenauslaß 17 zwischen Innenumfang des Deckels 3 und Außenumfang des Gehäusetopfes 1 endet und hier mit der Atmos phäre in Verbindung steht.In normal operation of the muffler, there is a main airway H for the air to be dampened which enters the inlet 9 , which is shown schematically in FIG. 1 by the arrow course, ie the air passes directly through the sound absorbing material 13 , the nature of the sound absorbing material being chosen so that the desired soundproofing is achieved even on the shortest route between inlet and outlet. According to the invention, a secondary air path N is provided in addition to the main air path H, which is also shown schematically in FIG. 1 by an arrow. For the secondary air path, a secondary duct 15 is created which, starting from the inlet 9, is placed in a spiral shape around the longitudinal axis of the muffler and ends in a secondary outlet 17 between the inner circumference of the cover 3 and the outer circumference of the housing pot 1 and is connected to the atmosphere here.

Gemäß Fig. 3 ist an der Unterseite des rohrförmigen Einlasses 9 ein aus mehreren Stegen 19 gebildetes Widerlager für das Schallschluckmaterial 13 gebildet. Die Stege 19 sind hierbei zentrisch zusammenlaufend ausgebildet, derart, daß zwischen den Stegen der Eintritt für die zu dämpfende Luft existiert. Aus Fig. 1 und der Schnittdarstellung nach Fig. 3 ist ersichtlich, daß im Bereich des Zwischenraums wenigstens zweier Stege 19 der Nebenkanal 15 beginnt, wobei die Kontur des Nebenkanals in der beispielhaft dargestellten Ausführungsform als eine den spiral förmigen Verlauf vorgebende Ausnehmung an der Unterseite des Deckels 3 aus gebildet ist. Der Nebenkanal ist demnach an seiner Oberseite durch das Material des Deckels 3 und an der Unterseite (Fig. 1) durch das Schallschluckmaterial 13 be grenzt. In Fig. 3 ist der Strömungsverlauf der Luft innerhalb des Nebenkanals 15 aufgezeigt. Die Luft tritt durch eine Ausnehmung 21 an der Unterseite des rohrför migen Einlasses 9 des Deckels in den Querschnitt des Nebenkanals ein und passiert diesen entlang seiner Spiralform (Fig. 3) bis zu einer weiteren Ausnehmung 23, von wo die Luft durch den Nebenauslaß 17 in die Atmosphäre gelangt. Es ist ersichtlich, daß der Nebenkanal 15 zwischen Einlaß 9 und Nebenauslaß 17 ständig offen ist, wobei in Abhängigkeit des existierenden Druckes ein gewisser Anteil der Luft direkt in das Schallschluckmaterial 13 eintreten kann und durch den Auslaß 10 den Ge räusch- bzw. Schalldämpfer verläßt. Bei normalem Betrieb wird der meiste Anteil der Luft entlang des Hauptluftweges H durch das Schallschluckmaterial hindurchgeführt, während ein geringerer Anteil entlang des Nebenluftweges N den Geräuschdämpfer verläßt, was bei letzterem von den existierenden Druckverhältnissen abhängt. Grundsätzlich ist durch die Länge des Nebenkanals 15 die erwünschte Geräusch dämpfung gewährleistet, wobei im Kanal zusätzlich Widerstände vorgesehen sein können.According to FIG. 3, an abutment for the sound absorbing material 13, formed from a plurality of webs 19, is formed on the underside of the tubular inlet 9 . The webs 19 are designed to converge centrally, such that there is an entry for the air to be damped between the webs. From Fig. 1 and the sectional view of Fig. 3 it can be seen that in the region of the space at least two webs 19 of the secondary channel 15 begins, the contour of the secondary channel in the exemplary embodiment shown as a spiral-defining recess on the underside of the Cover 3 is formed from. The secondary channel is therefore bordered on its top by the material of the cover 3 and on the bottom ( Fig. 1) by the sound absorbing material 13 be. In Fig. 3, the flow path of the air is shown within the sub channel 15. The air enters through a recess 21 on the underside of the rohrför shaped inlet 9 of the cover in the cross section of the secondary channel and passes this along its spiral shape ( Fig. 3) to a further recess 23 , from where the air through the secondary outlet 17 in the atmosphere arrives. It can be seen that the secondary duct 15 between inlet 9 and secondary outlet 17 is always open, depending on the existing pressure, a certain proportion of the air can enter directly into the sound absorbing material 13 and through the outlet 10 leaves the noise or muffler Ge. During normal operation, most of the air along the main air path H is passed through the sound-absorbing material, while a smaller proportion along the secondary air path N leaves the silencer, which depends on the existing pressure conditions for the latter. Basically, the length of the secondary duct 15 ensures the desired noise damping, and additional resistances can be provided in the duct.

Setzt das Schallschluckmaterial 13 zu, d. h. wird es im Bereich der Schlitze 11 durch Verunreinigungen und/oder gefrierende Nässe verstopft, dann ist der Nebenkanal als einziger und wesentlicher Bypass-Kanal wirksam, d. h. die Luft tritt mit dem gesamten Volumen in den ständig offenen Nebenkanal ein und verläßt diesen in vorstehend beschriebener Weise durch den Nebenauslaß 17. Es ist folglich nicht erforderlich, daß durch den anstehenden Druck der Luft Schallschluckmaterial von einer Sperre, welcher Art auch immer, abgehoben werden müßte; Probleme eines nicht ausrei chenden Öffnens der Bypass-Verbindung entfallen folglich.If the sound absorption material 13 becomes clogged, ie if it is blocked in the area of the slots 11 by impurities and / or freezing moisture, then the secondary duct is effective as the only and essential bypass duct, ie the air enters with its entire volume into the continuously open secondary duct and leaves it in the manner described above through the secondary outlet 17th It is consequently not necessary that sound pressure material would have to be lifted from a barrier of any kind by the pressure of the air; Problems of insufficient opening of the bypass connection are therefore eliminated.

Die Weglänge des Nebenkanals ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform anhand der Spiralform gegeben. Grundsätzlich umschließt der allgemeine Erfin dungsgedanke auch Nebenkanal-Konstruktionen anderer Konfiguration, so wie sie z. B. in Fig. 4 dargestellt sind. Ausgehend von der Ausnehmung 21 ist der Neben kanal 15 labyrinthförmig ausgebildet, d. h. ringförmige Kanalabschnitte lösen eine Strömung der Luft im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gerichtet aus, wobei in der Folge mehrere Ringe des Nebenkanals zur Strömungsführung gegeben sein können. Der letzte Ring des mehrteiligen Nebenkanals 15 der Ausführungsform nach Fig. 4 mündet wiederum in einer Ausnehmung 23, welche in einer der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 vergleichbaren Weise mit einem Nebenauslaß 17 und damit mit Atmosphäre in Verbindung steht.The path length of the secondary channel is given in the embodiment shown in FIG. 3 based on the spiral shape. Basically, the general inventive concept also includes secondary duct constructions of other configurations, such as those described in FIG. B. are shown in Fig. 4. Starting from the recess 21 , the secondary duct 15 is formed in a labyrinthine manner, ie annular duct sections trigger a flow of air in a clockwise and counterclockwise direction, with several rings of the secondary duct being able to guide the flow as a result. The last ring of the multi-part secondary duct 15 of the embodiment according to FIG. 4 in turn opens into a recess 23 , which is in a manner similar to the embodiment shown in FIG. 1 with a secondary outlet 17 and thus with atmosphere.

Neben den unter Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 der Zeichnung dargestellten Konfigurationen sind auch weitere Varianten möglich, z. B. Verlegung von Doppel spiralen und Mehrfach-Kanälen als auch die Verlegung von Röhren, welche eine in sich geschlossene Verbindung zwischen Einlaß und Nebenauslaß bilden, also stets das gesamte Volumen des Nebenstroms transportieren. Einlaß und Auslaß des Nebenkanals können mehrteilig ausgebildet sein d. h. der Nebenkanal kann mehrere Einlässe und auch mehrere Nebenauslässe aufweisen.In addition to the configurations shown with reference to FIGS. 3 and 4 of the drawing, further variants are also possible, e.g. B. Laying of double spirals and multiple channels as well as laying pipes, which form a self-contained connection between the inlet and secondary outlet, so always transport the entire volume of the secondary flow. The inlet and outlet of the secondary duct can be constructed in several parts, ie the secondary duct can have several inlets and also several secondary outlets.

Reference list

11

Gehäusetopf
Housing pot

33rd

Deckel
cover

55

Schnappelement
Snap element

77

Öffnung
opening

99

Einlaß
Inlet

1010th

Auslaß
Outlet

1111

Schlitz
slot

1313

Schallschluckmaterial
Sound absorption material

1515

Nebenkanal
Secondary channel

1717th

Nebenauslaß
Secondary outlet

1919th

Steg
web

2121

Ausnehmung
Recess

2323

Ausnehmung
H Hauptluftweg
N Nebenluftweg
Recess
H main airway
N secondary airway

Claims

1.muffler for valve arrangements in compressed air systems, in particular of vehicles, with a housing in which noise-damping means in the form of a sound absorbing material are present, with a main air path for the air to be discharged from the valve arrangement, which extends from the inlet of the sound damper to the outlet of the sound absorbing material, and with a secondary air path, which preferably serves when the sound absorbing material is used to discharge the air and connects the inlet to the outside air, characterized by the following features:

a) the secondary air path (N) is a secondary duct ( 15 ) which is placed in a spiral or circular path enclosing the central axis of the muffler between the inlet ( 9 ) of the muffler and at least one secondary outlet ( 17 ); and
b) the secondary duct ( 15 ) is free of sound-absorbing material in its cross-section and, due to its spiral or circular path, has a much longer path than the main air path (H), such that sufficient noise damping can be achieved by means of the secondary duct ( 15 ) when the main air path is blocked .

2. A silencer according to claim 1, characterized by the following features:

a) the secondary channel ( 15 ) is guided on the inside of the lid of the noise damper between this and the top of the sound absorbing material ( 13 ), and spirally or circularly surrounds the central axis of the noise damper; and
b) the secondary channel ( 15 ) opens on the outer circumference of the silencer housing in the secondary outlet ( 17 ).

3. A silencer according to claim 1 or 2, in which the housing consists of a housing pot with sound-absorbing material located therein and a cover having the inlet and closing the housing pot, characterized by the following features:
the secondary channel ( 15 ) is designed as a spiral or circular depression on the inside of the lid and opens into the secondary outlet ( 17 ), which exists between the outer circumference of the housing pot ( 1 ) and the lid ( 3 ) which surrounds the outside of the housing pot.

4. A silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary duct ( 15 ) consists of ring sections which are laid concentrically with respect to the central axis on the inside of the cover ( 3 ) and which are labyrinthine in connection with one another and in the at least one secondary outlet ( 17 ). flow out.