DE19855708B4 - Pipe chamber damper - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung mit einem Außenmantel und einem Innenrohr, und mit zwischen Außenmantel und Innenrohr umlaufenden und in Längsrichtung einander benachbarten Volumenkammern, die nach Außen durch den Außenmantel und nach Innen durch das Innenrohr begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) einteilig geformt ist, und dass die Volumenkammern (3) durch den Außenmantel (1) beidseitig in Längsrichtung begrenzt sind, und dass das Innenrohr (2) zu den Volumenkammern (3) hin jeweils innerhalb der seitlichen Begrenzungen der einzelnen Volumenkammern abgestimmte Öffnungen aufweist.contraption for airborne and structure-borne noise reduction with an outer jacket and an inner tube, and with between outer jacket and inner tube circumferential and in the longitudinal direction adjacent volume chambers, which are outward through the outer jacket and are bounded inwardly by the inner tube, characterized that the outer jacket (1) is integrally formed, and that the volume chambers (3) by the outer jacket (1) on both sides in the longitudinal direction are limited, and that the inner tube (2) to the volumetric chambers (3) each within the lateral boundaries of the individual Volume chambers tuned openings having.

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung mit einem Außenmantel und einem Innenrohr, und mit zwischen Außenmantel und Innenrohr umlaufenden und in Längsrichtung einander benachbarten Volumenkammern, die nach Außen durch den Außenmantel und nach Innen durch das Innenrohr begrenzt sind.The The invention relates to a device for airborne and structure-borne noise reduction with an outer jacket and an inner tube, and with between outer jacket and inner tube circumferential and in the longitudinal direction adjacent volume chambers, which are outward through the outer jacket and are bounded inwardly by the inner tube.

Strömungsgeräusche kommen z. B. bei Abgasturboladern vor, die infolge hoher Drehzahlen nicht beherrschbare Unwuchten sowie Störungen durch fertigungsbedingte Verzüge (z. B. Schaufeln) aufweisen. Diese lästigen Geräusche werden sowohl über Luft- als auch Körperschall abgestrahlt, so dass hinsichtlich beider Komponenten Lösungen erforderlich sind.Flow noise come z. As in exhaust gas turbochargers before, not due to high speeds manageable imbalances as well as disturbances by production-related delays (eg, blades). These annoying noises become both over air as well as structure-borne noise radiated so that solutions regarding both components required are.

Aus der US 2 367 753 A ist eine Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung mit einem Außenrohr bekannt, das ein Innenrohr umgibt. Ein Außenmantel umgibt wiederum das Außenrohr. Zwischen Außenrohr und Innenrohr werden dabei durch Radialwände bzw. Schallwände umlaufende und in Längsrichtung einander benachbarte Volumenkammern gebildet. Zwischen zwei Volumenkammern kann dabei eine Wandung durch eine gefaltete Verengung gebildet werden.From the US 2 367 753 A a device for air and structure-borne noise reduction with an outer tube is known which surrounds an inner tube. An outer jacket in turn surrounds the outer tube. Between outer tube and inner tube are thereby formed by radial walls or baffles circumferential and longitudinally adjacent to each other volume chambers. In this case, a wall can be formed by a folded constriction between two volume chambers.

Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist, dass durch die gewählte Form relativ viele Teile miteinander verbunden werden müssen, so dass die Herstellung der bekannten Vorrichtung relativ aufwendig und somit kostenintensiv ist.adversely in the known device is that by the selected shape relatively many parts need to be connected, so that the production of the known device is relatively expensive and thus costly.

Weiterhin ist aus der DE 580 923 A eine Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung mit einem Außenmantel bekannt, der ein Innenrohr bzw. Hauptrohr umgibt. Zwischen Außenmantel und Innenrohr werden dabei durch Radialwände umlaufende und in Längsrichtung einander benachbarte Volumenkammern gebildet.Furthermore, from the DE 580 923 A a device for airborne and structure-borne noise reduction with an outer casing which surrounds an inner tube or main tube. Between outer shell and inner tube are thereby formed by radial walls surrounding and longitudinally adjacent volume chambers.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist ebenfalls, dass durch die gewählte Form relativ viele Teile miteinander verbunden werden müssen, so dass die Herstellung der bekannten Vorrichtung relativ aufwendig und somit kostenintensiv ist.adversely in this known device is also that by the selected shape relatively many parts need to be connected, so that the production of the known device is relatively expensive and thus costly.

Weiterhin ist aus der DE 42 10 786 C2 eine Vorrichtung zur Dämpfung von Geräuschen für Rohrleitungen mit einem Außenmantel und einem Innenrohr bekannt. Der Außenmantel weist dabei zwei einander gegenüberliegende Stirnwände auf, die die von dem Außenmantel und dem Innenrohr gebildeten Volumen- bzw. Resonatorkammern in Längsrichtung begrenzen. Ein mittig quer verlaufendes Blech teilt das zwischen Außenmantel und Innenrohr entstehende Volumen in zwei unabhängige Volumenkammern. Das Innenrohr weist zu den Volumenkammern hin abgestimmte Öffnungen auf.Furthermore, from the DE 42 10 786 C2 a device for damping noise for piping with an outer jacket and an inner tube known. The outer casing has two opposite end walls which delimit the volume or resonator chambers formed by the outer casing and the inner tube in the longitudinal direction. A centrally transversely extending plate divides the volume between outer jacket and inner tube into two independent volume chambers. The inner tube has tuned to the volume chambers openings.

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist ebenfalls, dass sie einen relativ komplizierten und aus vielen Einzelteilen bestehenden Aufbau aufweist und dadurch relativ kostenintensiv in der Herstellung ist.adversely to the known device is also that they are a relative has complicated and consisting of many parts construction and This is relatively expensive to manufacture.

Aus der DE 90 15 414 U1 ist ein schalldämmendes Luft- und Gasführungselement bekannt, das aus zwei ineinander liegenden Rohren, von denen mindestens eines ein Wellrohr ist und wobei ein sich über die ganze Länge erstreckender Längsschlitz oder mehrere sich jeweils über einen Teil des Innenrohres erstreckende Längsschlitze im Innenrohr zur Verbindung mit dem Rohrzwischenraum vorgesehen sind. Die durch das Wellrohr des äußeren Rohres und das Innenrohr gebildeten Volumenkammern stehen über die Schlitze miteinander in Verbindung.From the DE 90 15 414 U1 a sound-insulating air and gas guide element is known which consists of two nested tubes, of which at least one is a corrugated tube and wherein a longitudinal slot extending over the entire length or a plurality of each extending over a portion of the inner tube longitudinal slots in the inner tube for connection to the Pipe space are provided. The volume chambers formed by the corrugated tube of the outer tube and the inner tube communicate with each other via the slots.

Nachteilig dabei ist, dass die Volumenkammern untereinander nicht abgegrenzt sind und eine Abstimmung auf unterschiedliche Frequenzen schwierig ist. Insbesondere nachteilig ist, dass durch die flexible Anordnung der Wellrohre bei einem eventuellen Durchbiegen die Volumenkammern sich zum einen in ihrer Größe verändern können und dass zum anderen die Zuordnung zu dem Innenrohr ebenfalls eine gewisse Veränderlichkeit aufweist.adversely it is that the volume chambers are not delimited from each other and tuning to different frequencies is difficult is. A particular disadvantage is that the flexible arrangement the corrugated pipes in a possible bending the volume chambers on the one hand can change their size and that on the other hand, the assignment to the inner tube also a certain variability having.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung zu schaffen, die bei guter Dämpfung und gleichzeitiger Anwesenheit hoher Temperaturen und Drücke relativ einfach und kostengünstig herstellbar ist.task It is therefore an object of the present invention to provide a device for and structure-borne noise reduction to create that with good cushioning and simultaneous presence of high temperatures and pressures relative easy and inexpensive can be produced.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der Außenmantel einteilig geformt ist, und dass die Volumenkammern durch den Außenmantel beidseitig in Längsrichtung begrenzt sind, und dass das Innenrohr zu den Volumenkammern hin jeweils innerhalb der seitlichen Begrenzungen der einzelnen Volumenkammern abgestimmte Öffnungen aufweist.These The object is in connection with the preamble of claim 1 solved by that the outer jacket is formed in one piece, and that the volume chambers through the outer shell on both sides in the longitudinal direction are limited, and that the inner tube to the volumetric chambers out each within the lateral boundaries of the individual volume chambers coordinated openings having.

Die besondere Gestaltung des Außenmantels ermöglicht es, diesen einteilig herzustellen, so dass die gesamte Vorrichtung aus nur zwei Teilen, nämlich dem Außenmantel und dem Innenrohr besteht. Zudem ermöglicht die besondere Gestaltung des Außenmantels eine kostengünstige Fertigung über geeignete Druckbeaufschlagung von Halbzeugrohren zu realisieren. Eine solche Vorrichtung ist mit hohen Temperaturen und hohen Drücken beaufschlagbar. Zur Montage muss lediglich das Innenrohr in den Außenmantel eingeschoben und beispielsweise verschweißt werden.The special design of the outer jacket allows it to make this one-piece, so that the entire device from only two parts, namely the outer jacket and the inner tube. In addition, the special design of the outer shell a cost-effective Production over to realize appropriate pressurization of semi-finished tubes. Such a device can be acted upon by high temperatures and high pressures. For assembly, only the inner tube must be in the outer jacket inserted and welded, for example.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Außenmantel an seinen außen liegenden Enden ringförmige Rohransätze auf, in denen das Innenrohr gelagert ist und die als Anschlussstutzen dienen können.According to one preferred embodiment of Invention has the outer jacket at its outside lying ends annular tube fittings on, in which the inner tube is mounted and as a connecting piece can serve.

Es wird eine geeignete Anordnung von Volumenkombinationen kleiner Abmessungen zur breitbandigen Absenkung von Strömungsgeräuschen vorgeschlagen, die darüber hinaus hohe Temperaturen und Drücke beherrscht. Die mit dieser Anwendung verbundenen Randbedingungen lassen metallische Werkstoffe deutlich geeigneter erscheinen als z. B. heute übliche Kunststoffe für periphere Einsätze an Motoren.It becomes a suitable arrangement of volume combinations of small dimensions for broadband reduction of flow noise is proposed, which in addition high temperatures and pressures controlled. The boundary conditions associated with this application make metallic materials appear much more suitable than z. B. today usual Plastics for peripheral operations Engines.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1: Eine räumliche Darstellung eines teilweise geschnitten Rohrkammerdämpfers, 1 : A spatial representation of a partially cut tubular chamber damper,

2: eine Seitenansicht des Rohrkammerdämpfers von 1 im Schnitt und 2 : a side view of the tubular chamber damper of 1 on average and

3: eine räumliche Darstellung des Rohrkammerdämpfers von 1 und seiner Einzelteile. 3 : a spatial representation of the tubular chamber damper of 1 and its items.

Die Vorgabe metallischer Werkstoffe erfordert neben der Dämmfunktion geeignete, kostengünstige Fertigungsverfahren, was mit einer speziellen Kombination von Außenmantel 1 und Innenrohr 2 realisiert ist (1–3).The specification of metallic materials requires in addition to the insulation function suitable, cost-effective manufacturing process, which with a special combination of outer sheath 1 and inner tube 2 is realized ( 1 - 3 ).

Der Außenmantel ist dabei derart geformt, dass Volumenkammern 3 z. B. als Doppelkammer 4 entstehen. Dabei erfolgt ein Abschluss der Volumenkammern 3 durch einerseits den Außenmantel 1 sowie andererseits durch das Innenrohr 2, das abgestimmte Öffnungen 5, 6 aufweist. Diese Öffnungen 5, 6 im Innenrohr 2 können je nach Anforderung unterschiedliche Formen, wie Schlitze, Bohrungen, rechteckförmige Aussparungen etc. aufweisen. Besonders breitbandige Absenkungen ergeben sich bereits aus einer Anordnung von zwei Kammern: Die erste Kammer erhält eine große Aussparung 5 und die zweite einen Querschlitz 6, die zudem noch optimal in Längsrichtung platziert werden.The outer shell is shaped such that volume chambers 3 z. B. as a double chamber 4 arise. At the same time the volumetric chambers are closed 3 on the one hand the outer jacket 1 and on the other hand by the inner tube 2 , the tuned openings 5 . 6 having. These openings 5 . 6 in the inner tube 2 can have different shapes, such as slots, holes, rectangular recesses, etc. depending on the requirement. Particularly broadband subsidence already results from an arrangement of two chambers: The first chamber receives a large recess 5 and the second a transverse slot 6 , which are also placed optimally in the longitudinal direction.

Die besondere Gestaltung des Außenmantels 1 lässt z. B. eine kostengünstige Fertigung über geeignete Druckbeaufschlagung von Halbzeugrohren realisieren, so dass ein wellenförmiger Außenmantel 1 gebildet wird, in den das Innenrohr 2 eingeschoben und verschweißt wird. Die Innenrohrenden 7 lassen sich dann noch zur Aufnahme von Anschlüssen 8 nach Vorgaben entsprechend gestalten.The special design of the outer jacket 1 lets z. B. realize a cost-effective production via suitable pressurization of semi-finished tubes, so that a wave-shaped outer shell 1 is formed, in which the inner tube 2 is inserted and welded. The inner tube ends 7 can then be used to record connections 8th make according to specifications.

Gerade hochfrequente Störungen bei Strömungsvorgängen erfordern jedoch zusätzlich Maßnahmen zur Minderung des Körperschalls, der über die Rohverbindungen weitergeleitet wird. Deshalb erfolgt bedarfsweise eine Bedämpfung der Anordnung über metallische Gestricke 9 derart, dass z. B. eine Applikation raumsparend zwischen den Volumenkammern 3 vorgenommen wird. Andere Möglichkeiten der Rohrkammerbedämpfung sind durch Gestricküberzug über die gesamte Vorrichtung als Gestrickmantel oder durch gezielte Applikationen an den Rohrenden möglich.Especially high-frequency disturbances in flow processes, however, require additional measures to reduce structure-borne noise, which is forwarded through the raw compounds. Therefore, if necessary, a damping of the arrangement on metallic knitted fabric 9 such that z. B. an application space-saving between the volume chambers 3 is made. Other possibilities of Rohrkammerbedämpfung are possible by knitted cover over the entire device as a knitted sheath or by specific applications at the pipe ends.

Diese besonders kleine Vorrichtung lässt sich vorteilhaft auch in Doppelausführung hintereinander schalten, wobei eine noch wesentlich höhere Dämmwirkung erzielt werden kann.These especially small device can be also advantageous in double version switch one behind the other, with a significantly higher insulation effect can be achieved.

Claims (11)

Vorrichtung zur Luft- und Körperschallabsenkung mit einem Außenmantel und einem Innenrohr, und mit zwischen Außenmantel und Innenrohr umlaufenden und in Längsrichtung einander benachbarten Volumenkammern, die nach Außen durch den Außenmantel und nach Innen durch das Innenrohr begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) einteilig geformt ist, und dass die Volumenkammern (3) durch den Außenmantel (1) beidseitig in Längsrichtung begrenzt sind, und dass das Innenrohr (2) zu den Volumenkammern (3) hin jeweils innerhalb der seitlichen Begrenzungen der einzelnen Volumenkammern abgestimmte Öffnungen aufweist.Device for airborne and structure-borne noise reduction with an outer casing and an inner tube, and with circumferential between outer casing and inner tube and longitudinally adjacent volume chambers, which are bounded to the outside by the outer casing and inwardly through the inner tube, characterized in that the outer casing ( 1 ) is formed in one piece, and that the volume chambers ( 3 ) through the outer jacket ( 1 ) are bounded on both sides in the longitudinal direction, and that the inner tube ( 2 ) to the volume chambers ( 3 ) has in each case within the lateral boundaries of the individual volume chambers tuned openings. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) an seinen außen liegenden Enden ringförmige Rohransätze aufweist, die das Innenrohr lagern.Device according to claim 1, characterized in that the outer jacket ( 1 ) has at its outer ends annular tubular projections which store the inner tube. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenkammern (3) eine Doppelkammer bilden.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the volume chambers ( 3 ) form a double chamber. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen als rechteckförmige Aussparungen ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the openings as rectangular Recesses are formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen als Bohrungen ausgebildet sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized that the openings are formed as holes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Volumenkammer (3) eine große Aussparung (5) und eine zweite Volumenkammer (3) einen schmalen Querschlitz (6) aufweist.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a first volume chamber ( 3 ) a large recess ( 5 ) and a second volume chamber ( 3 ) a narrow transverse slot ( 6 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) aus einem wellenförmig verformten Rohr ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer jacket ( 1 ) is formed from a wave-shaped deformed tube. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gestrickdämpfung zur Körperschallminderung vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized that a knitwear damping for structure-borne noise reduction is provided. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestrickdämpfung zwischen die durch den Außenmantel (1) gebildeten Volumenfreiräume appliziert ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the knitwear damping between the through the outer shell ( 1 ) applied volume clearances is applied. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenmantel (1) von einem Gestrick (9) aus Metall überzogen ist.Device according to claim 8 or 9, characterized in that the outer jacket ( 1 ) of a knitted fabric ( 9 ) is coated in metal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Erzielung noch höherer Dämmwerte hintereinander schaltbar ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized that they achieve even higher insulation values formed switchable one behind the other.
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