DE202013003460U1

DE202013003460U1 - silencer

Info

Publication number: DE202013003460U1
Application number: DE201320003460
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-07-14
Anticipated expiration: 2023-04-13

Abstract

Schalldämpfer mit wenigstens einem rohrförmigen Element und mit wenigstens einem Leitkörper, wobei der Leitkörper sich wenigstens abschnittsweise im Inneren des rohrförmigen Elementes befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Querschnitt an der engsten Stelle zwischen der Außenseite des Leitkörpers und der Innenseite des rohrförmigen Elementes 7% bis 20% des Innenquerschnitts der Leitung beträgt, die mit dem Schalldämpfer verbunden ist oder die mit dem Schalldämpfer verbindbar ist.Silencer with at least one tubular element and with at least one guide body, the guide body being located at least in sections inside the tubular element, characterized in that the free cross section at the narrowest point between the outside of the guide body and the inside of the tubular element is 7% to 20% of the internal cross-section of the line that is connected to the silencer or that can be connected to the silencer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit wenigstens einem rohrförmigen Element und mit wenigstens einem Leitkörper, wobei der Leitkörper sich wenigstens abschnittsweise im Inneren des rohrförmigen Elementes befindet.The present invention relates to a silencer having at least one tubular element and having at least one guide body, wherein the guide body is located at least partially in the interior of the tubular element.

Ein solcher Schalldämpfer ist beispielsweise aus der DE 2 241 234 bekannt. Der aus dieser Druckschrift bekannte Schalldämpfer weist einen rohrförmigen Abschnitt sowie einen darin befindlichen Leitkörper auf, der ein spitz zulaufendes Abströmende aufweist. Der Schalldämpfer soll insbesondere für Industrieanlagen eingesetzt werden, um dort das durch den Auspuff von Gasen in die Atmosphäre verursachte Geräusch zu dämpfen.Such a silencer is for example from the DE 2 241 234 known. The muffler known from this document has a tubular portion and a guide body therein, which has a tapered outflow end. The silencer is intended to be used in particular for industrial plants to dampen the noise caused by the exhaust of gases into the atmosphere.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass er sich insbesondere zur effektiven Lärmminderung bei Arbeitsmaschinen mit Verbrennungsmotor und insbesondere bei Radladern eignet.The present invention has the object, a silencer of the type mentioned in such a way that it is particularly suitable for effective noise reduction in machines with internal combustion engine and in particular in wheel loaders.

Diese Aufgabe wird durch einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a muffler with the features of claim 1.

Danach ist vorgesehen, dass der freie Querschnitt an der engsten Stelle zwischen der Außenseite des Leitkörpers und der Innenseite des rohrförmigen Elementes 7% bis 20% des Innenquerschnitts der Leitung beträgt, die mit dem Schalldämpfer verbunden ist oder die mit dem Schalldämpfer verbindbar ist. Bei dieser Leitung handelt es sich vorzugsweise um die Leitung, die sich in Strömungsrichtung von Luft etc. stromabwärts an den Schalldämpfer anschließt und insbesondere um die Motorleitung, d. h. um die Leitung, die von dem Schalldämpfer zu dem Verbrennungsmotor, insbesondere einer Arbeitsmaschine und vorzugsweise eines Radladers verläuft. Bei der Leitung kann es sich alternativ oder zusätzlich auch um die sich Strömungsrichtung von Luft etc. stromaufwärts an den Schalldämpfer anschließende Leitung handeln. In diese Leitung können beispielsweise Anbauten, wie z. B. ein Zyklonabscheider angebaut sein.Thereafter, it is provided that the free cross-section at the narrowest point between the outside of the guide body and the inside of the tubular member is 7% to 20% of the inner cross section of the conduit which is connected to the muffler or which is connectable to the muffler. This line is preferably the line which adjoins the silencer downstream in the flow direction of air, etc., and in particular around the motor line, i. H. to the line which extends from the muffler to the internal combustion engine, in particular a work machine and preferably a wheel loader. The conduit may alternatively or additionally also be the conduit which adjoins the silencer upstream of air, etc. In this line, for example, attachments such. B. a cyclone be grown.

Die engste Stelle zwischen Leitkörper und dem rohrförmigen Element kann beispielsweise als Spalt und vorzugsweise als Ringspalt ausgebildet sein.The narrowest point between the guide body and the tubular element may be formed, for example, as a gap and preferably as an annular gap.

Die Leitung, die mit dem Schalldämpfer verbindbar oder verbunden ist, kann in ihrem Querschnitt kreisrund ausgeführt sein, zwingend erforderlich ist dies jedoch nicht.The line which is connectable or connected to the muffler may be circular in cross-section, but this is not mandatory.

Der Innendurchmesser dieser Leitung kann im wesentlichen dem Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes entsprechen, auf bzw. in das die Leitung aufgesteckt ist bzw. wird.The inner diameter of this line may correspond substantially to the outer diameter of the tubular element, on or in which the line is plugged or will.

Befindet sich die Leitung an dem Schalldämpfer, bezieht sich der Schutz auf den Schalldämpfer mit einer solchen Leitung, vorzugsweise mit einer zu einem Verbrennungsmotor führenden Leitung.If the line is located on the muffler, the protection applies to the muffler with such a line, preferably with a line leading to an internal combustion engine.

Durch das erfindungsgemäße Verhältnis zwischen dem freien Querschnitt an der engsten Stelle des Schalldämpfers und dem Strömungsquerschnitt der sich an diesen anschließenden Leitung wird eine besonders effiziente Geräuschminderung erzielt.The inventive ratio between the free cross-section at the narrowest point of the muffler and the flow cross-section of this subsequent line a particularly efficient noise reduction is achieved.

Das Verhältnis liegt im Bereich zwischen 7% und 20%, vorzugsweise zwischen 10% und 17% und besonders bevorzugt zwischen 12% und 14%.The ratio is in the range between 7% and 20%, preferably between 10% and 17% and more preferably between 12% and 14%.

Denkbar ist es, wenn der Leitkörper ein Anströmende und ein Abströmende aufweist und ein sich zwischen dem Anströmende und dem Abströmende erstreckender Abschnitt vorgesehen ist, in dem der Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers zunimmt, wobei sich der genannte Abschnitt an die genannte engste Stelle anschließt.It is conceivable for the guide body to have an inflow end and an outflow end and to provide a section extending between the inflow end and the outflow end, in which the distance between the inside of the tubular element and the outside of the guide body increases, the said section abutting the said narrowest point follows.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 3.The invention further relates to a silencer having the features of claim 3.

Danach ist vorgesehen, dass der Winkel, mit dem das Anströmende zuläuft kleiner ist als der Winkel, mit dem das Abströmende zuläuft und dass sich zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers ein Spalt befindet, an den sich der genannte Abschnitt anschließt. Der Begriff „Anströmende” kennzeichnet das Ende des Leitkörpers, das in Strömungsrichtung eines Gases oder von Luft etc. stromaufwärts liegt und der Begriff „Abströmende” kennzeichnet das Ende des Leitkörpers, das im Betrieb des Schalldämpfers in Strömungsrichtung von Luft oder eines Gases etc. stromabwärts liegt. Gase bzw. Luft etc. überströmen somit zunächst das Anströmende, dann die äußere Oberfläche des Leitkörpers und schließlich das Abströmende.Thereafter, it is provided that the angle at which the inflow end is smaller than the angle at which the outflow end tapers and that there is a gap between the inside of the tubular member and the outside of the guide body, to which the said section adjoins. The term "upstream end" denotes the end of the guide body that is upstream in the flow direction of a gas or air, etc., and the term "discharge end" indicates the end of the guide body downstream of the muffler in the flow direction of air or a gas, etc. lies. Gases or air, etc., thus initially flow over the leading end, then the outer surface of the guide body and finally the outflow end.

Durch diese Ausgestaltung des Schalldämpfers gelingt es, eine wesentliche Lärmminderung zu erzielen.This embodiment of the muffler makes it possible to achieve a significant reduction in noise.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Schalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Danach ist vorgesehen, dass der Winkel zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers in dem genannten Abschnitt im Bereich von 4° bis 12° und vorzugsweise im Bereich von 6° bis 9° und besonders bevorzugt bei 7,5° liegt. Wie oben ausgeführt, weist der Schalldämpfer der vorliegenden Erfindung einen Abschnitt auf, in dem sich der Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers ändert, d. h. in Strömungsrichtung zunimmt. Der Winkel zwischen den beiden gegenüberliegenden Wandungen dieses Abschnittes liegt vorzugsweise in den genannten Bereichen und besonders bevorzugt bei 7,5°.The present invention further relates to a silencer having the features of claim 4. Thereafter, it is provided that the angle between the inside of the tubular element and the outside of the guide body in said portion in the range of 4 ° to 12 °, and preferably in the range of 6 ° to 9 ° and more preferably at 7.5 °. As stated above, the muffler of the present invention has a Section on, in which the distance between the inside of the tubular member and the outside of the guide body changes, that increases in the flow direction. The angle between the two opposite walls of this section is preferably in the said ranges, and more preferably at 7.5 °.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass sich zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers an der Position des geringsten Abstandes zwischen diesen beiden Bauteilen ein Spalt befindet, dessen Breite im Bereich von 3 mm bis 4 mm und vorzugsweise bei 3,5 mm liegt. Ein solches Spaltmaß hat sich als besonders effizient bei der Lärmminderung erwiesen.Alternatively or additionally, it can be provided that between the inside of the tubular element and the outside of the guide body at the position of the smallest distance between these two components is a gap whose width is in the range of 3 mm to 4 mm and preferably at 3, 5 mm. Such a gap has proven to be particularly efficient at reducing noise.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass der Quotient als Außendurchmesser des Leitkörpers auf Höhe des genannten Spaltes und dem Spalt selbst im Bereich von 16 bis 20, vorzugsweise bei 18 liegt und/oder dass der Quotient als Innendurchmesser des rohrförmigen Abschnittes auf Höhe des Spaltes und dem Spalt selbst im Bereich von 18 bis 22 und vorzugsweise bei 20 liegt.Alternatively or additionally, it may be provided that the quotient as the outer diameter of the guide body at the level of said gap and the gap itself is in the range of 16 to 20, preferably 18 and / or that the quotient of the inner diameter of the tubular portion at the level of the gap and the gap itself is in the range of 18 to 22 and preferably 20.

Durch diese Dimensionierungen hat sich gezeigt, dass sich eine besonders gute Lärmminderung auch über einen größeren Messbereich erzielen lässt.These dimensions have been shown that a particularly good noise reduction can be achieved over a larger measuring range.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schalldämpfer gemäß Anspruch 3 mit den Merkmalen des Anspruchs 4 ausgeführt ist. Des weiteren kann der Schalldämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 mit den Merkmalen des Anspruchs 3 oder 4 ausgeführt sein. Die Merkmale der Ansprüche 1 bis 4 sind für sich genommen als auch in beliebiger Kombination einsetzbar. Auch diese Kombinationen sind von der Erfindung mit umfaßt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the muffler is designed according to claim 3 with the features of claim 4. Furthermore, the silencer may be designed with the features of claim 1 or 2 with the features of claim 3 or 4. The features of claims 1 to 4 are taken alone as well as in any combination. These combinations are also included in the invention.

Somit sind auch Kombinationen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Schalldämpfers von der Erfindung mitumfasst.Thus, combinations of the embodiments according to the invention of the silencer of the invention are also included.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem genannten Abschnitt die Außenseite des Leitkörpers und/oder die Innenseite des rohrförmigen Elementes relativ zur Längsachse des Leitkörpers im Winkel verlaufen. Die Verbreiterung des genannten Abschnittes zwischen Leitkörper und dem rohrförmigen Element kann somit durch eine Schrägstellung der Außenseite des Leitkörpers und/oder durch eine Schrägstellung der Innenwandung des rohrförmigen Elementes erzielt werden.In a further embodiment of the invention it is provided that extend in the said portion, the outside of the guide body and / or the inside of the tubular member relative to the longitudinal axis of the guide body at an angle. The broadening of said portion between the guide body and the tubular element can thus be achieved by an oblique position of the outside of the guide body and / or by an inclined position of the inner wall of the tubular element.

Als besonders wirksam hat sich erwiesen, wenn die Innenseite des rohrförmigen Elementes in dem genannten Abschnitt relativ zu der Längsachse des Leitkörpers in einem Winkel zwischen 2,5° und 4,5° und besonders bevorzugt von 3,5° verläuft.It has proved to be particularly effective if the inside of the tubular element in the said section extends at an angle between 2.5 ° and 4.5 ° and particularly preferably 3.5 ° relative to the longitudinal axis of the guide body.

Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Außenseite des Leitkörpers in dem genannten Abschnitt relativ zu der Längsachse des Leitkörpers in einem Winkel zwischen 3° und 5° und vorzugsweise 4° verläuft.Alternatively or additionally, it can be provided that the outside of the guide body in the said section extends at an angle between 3 ° and 5 ° and preferably 4 ° relative to the longitudinal axis of the guide body.

Das Abströmende des Leitkörpers kann eben ausgeführt sein und in einer zur Längsachse des Leitkörpers senkrechten Ebene verlaufen. Das abströmseitige Ende des Leitkörpers kann somit stumpf endend ausgeführt sein. Auch eine leicht gewölbte Ausführung des Abströmendes ist von der Erfindung mit umfaßt.The outflow end of the guide body can be made flat and extend in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the guide body level. The downstream end of the guide body can thus be performed butt ending. A slightly curved design of the outflow end is also included in the invention.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das rohrförmige Element wenigstens eine zu dem Leitkörper hin gewandte Einwölbung aufweist und dass der Spalt auf der einen Seite durch die Innenseite der Einwölbung und auf der anderen Seite durch die Außenseite des Leitkörpers gebildet wird. Diese Einwölbung kann somit den Beginn des genannten Abschnittes bilden, in dem sich der Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers vergrößert. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass sich in einem Bereich stromaufwärts der Einwölbung bzw. des Spaltes der Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers verkleinert.In a further embodiment of the invention it is provided that the tubular element has at least one concavity facing the guide body and that the gap is formed on one side by the inside of the concavity and on the other side by the outside of the guide body. This curvature can thus form the beginning of the said section in which increases the distance between the inside of the tubular member and the outside of the guide body. Furthermore, it can be provided that, in a region upstream of the concavity or the gap, the distance between the inside of the tubular element and the outside of the guide body decreases.

Der Begriff „Spalt” im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfaßt auch die engste Stelle zwischen Leitköper und rohrförmigem Element.The term "gap" in the context of the present invention also includes the narrowest point between the guide body and the tubular element.

In diesem Fall gelangt die Luft bzw. das Gas durch einen sich z. B. trichterförmig verengenden Abschnitt in den genannten Spalt und von dort aus in den Abschnitt, in dem sich der Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes und der Außenseite des Leitkörpers vergrößert.In this case, the air or gas passes through a z. B. funnel-shaped narrowing portion in said gap and from there into the portion in which increases the distance between the inside of the tubular member and the outside of the guide body.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Spalt umlaufend ausgebildet, d. h. als Ringspalt ausgeführt.In a preferred embodiment of the invention, the gap is formed circumferentially, d. H. designed as an annular gap.

Der Winkel, mit dem das Anströmende zuläuft, kann zwischen 60° und 100°, vorzugsweise zwischen 75° und 85° und besonders bevorzugt bei 80° liegen. Der Winkel, mit dem das Abströmende zuläuft, kann beispielsweise bei > 120° und vorzugsweise > 150° liegen. Auch eine Ausführung des Anströmendes als Kugelkalotte ist von der Erfindung mit umfaßt.The angle at which the inflow end can be between 60 ° and 100 °, preferably between 75 ° and 85 °, and particularly preferably at 80 °. The angle at which the outflow end tapers can, for example, be> 120 ° and preferably> 150 °. An embodiment of the inflow end as a spherical cap is included in the invention.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leitkörper einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, die in Ausnehmungen, vorzugsweise Nuten des rohrförmigen Elementes eingreifen und auf diese Weise den Leitkörper in dem rohrförmigen Element fixieren.In a further embodiment of the invention it is provided that the guide body has one or more projections, which in recesses, preferably engage grooves of the tubular member and fix in this way the guide body in the tubular member.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Leitkörper und/oder das rohrförmige Element im Querschnitt kreisrund ausgeführt sind.In a further embodiment of the invention it is provided that the guide body and / or the tubular element are designed circular in cross section.

Weiterhin ist es denkbar, dass der Leitkörper und/oder das rohrförmige Element aus Kunststoff besteht. Dabei kann der Kunststoff ein Fasermaterial, beispielsweise Glasfaser aufweisen.Furthermore, it is conceivable that the guide body and / or the tubular element consists of plastic. In this case, the plastic may comprise a fiber material, for example glass fiber.

Der Leitkörper kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Im Falle einer mehrteiligen Ausführung ist es denkbar, dass die beiden bzw. mehreren Teile z. B. miteinander verrastet, verklebt etc. sind.The guide body may be formed one or more parts. In the case of a multi-part design, it is conceivable that the two or more parts z. B. locked together, glued etc. are.

Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren einen Arbeitsmaschine, insbesondere einen Radlader mit wenigstens einem Schalldämpfer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.The present invention further relates to a working machine, in particular a wheel loader with at least one silencer according to one of claims 1 to 17.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des Schalldämpfers im Bereich der Ansaugleitung der Arbeitsmaschine. Dementsprechend kann die Arbeitsmaschine einen Verbrennungsmotor und eine Ansaugleitung zur Zufuhr von Luft zu dem Verbrennungsmotor aufweisen, wobei in oder an der Ansaugleitung wenigstens ein erfindungsgemäßer Schalldämpfer angeordnet ist.Particularly advantageous is the use of the muffler in the suction line of the machine. Accordingly, the work machine may include an internal combustion engine and an intake passage for supplying air to the internal combustion engine, wherein at least one silencer according to the invention is arranged in or on the intake passage.

Bei der Leitung gemäß Anspruch 1 und 2 handelt es sich vorzugsweise um diese Ansaugleitung, d. h. um die vom Schalldämpfer zum Motor führende Leitung.In the line according to claim 1 and 2, it is preferably this suction line, d. H. around the pipe leading from the muffler to the engine.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1: eine Ansicht des erfindungsgemäßen Schalldämpfers im Längsschnitt, 1 : a view of the silencer according to the invention in longitudinal section,

2: eine Querschnittsansicht durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer gemäß Linie A-A in 1 und 2 : A cross-sectional view through the silencer according to the invention along the line AA in 1 and

3: eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer gemäß Linie B-B in 1. 3 : A sectional view through the silencer according to the invention along the line BB in 1 ,

1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 ein rohrförmiges Element, das in Pfeilrichtung 100 von Gas durchströmt wird. Wie dies aus 1 weiter hervorgeht, befindet sich innerhalb des rohrförmigen Elementes 10 ein Leitkörper 20 mit einem Anströmende 22 und einem Abströmende 24. 1 shows by the reference numeral 10 a tubular element, in the direction of arrow 100 is traversed by gas. Like this 1 further, is located within the tubular member 10 a guide body 20 with a streaming end 22 and a downstream end 24 ,

Aus 1 geht weiter hervor, dass das Anströmende 22 spitz zulaufend ausgebildet ist, wohingegen das Abströmende plan ausgeführt ist und in einer Ebene liegt, die zur Längsachse L des Leitkörpers senkrecht steht. Der Winkel γ₁, mit dem das Anströmende zuläuft, kann beispielsweise bei 80° bis 100° liegen; der Winkel γ₂, mit dem das Abströmende zuläuft, kann z. B. bei > 150° liegen und beträgt im Ausführungsbeispiel 180°. Das rohrförmige Element 10 ist wie aus 2 ersichtlich wie auch der Leitkörper 20 im Querschnitt kreisrund ausgebildet.Out 1 goes on to show that the approaching end 22 tapered is formed, whereas the outflow end is designed plan and lies in a plane which is perpendicular to the longitudinal axis L of the guide body. The angle γ ₁ , with which the inflow end tapers, may for example be 80 ° to 100 °; the angle γ ₂ , with which the outflow ends, z. B. are> 150 ° and is in the embodiment 180 °. The tubular element 10 is like out 2 as well as the guide body 20 formed circular in cross-section.

Es besitzt einen zylindrischen Abschnitt 12 und einen sich daran anschließenden Abschnitt 14, der eine Einwölbung nach innen bildet. Diese Einwölbung 14 geht im weiteren Verlauf der Wandung des rohrförmigen Elementes 10 in einen Abschnitt 16 über, der wie aus 1 ersichtlich in einem Winkel β zur Längsachse L verläuft, und zwar derart, dass der Abstand zwischen der Wandung 16 und der Längsachse L in Strömungsrichtung 100 zunimmt.It has a cylindrical section 12 and a subsequent section 14 forming a camber inside. This vaulting 14 goes in the further course of the wall of the tubular element 10 into a section 16 over, who like 1 visible at an angle β to the longitudinal axis L, in such a way that the distance between the wall 16 and the longitudinal axis L in the flow direction 100 increases.

Der Leitkörper 20 weist eine Stelle größten Durchmessers auf, die in 1 mit dem Bezugszeichen 28 gekennzeichnet ist.The guide body 20 has a location of largest diameter, which in 1 with the reference number 28 is marked.

Zwischen der Innenseite der Einwölbung 14 und der Position 28 des Leitkörpers 20 ergibt sich ein Spalt S, der als Ringspalt ausgebildet ist und der den kleinsten Abstand zwischen der Innenseite des rohrförmigen Elementes 10 und der Außenseite des Leitkörpers 20 darstellt.Between the inside of the vault 14 and the position 28 of the guide body 20 This results in a gap S, which is formed as an annular gap and the smallest distance between the inside of the tubular element 10 and the outside of the guide body 20 represents.

Der Leitkörper 20 weist somit ein spitz zulaufendes Anströmende 22 auf, einen sich daran anschließenden Bereich 28 größten Durchmessers und einen sich daran anschließenden Abschnitt 29, in den der Leitkörper 20 konisch zuläuft, d. h. der Abstand der Wandung 29 von der Längsachse L des Leitkörpers 20 nimmt in Strömungsrichtung des Gases bzw. der Luft etc. ab. Dieser Abschnitt 29 geht dann über in das Abströmende 24, das eben ausgeführt ist bzw. ein stumpfes Ende bildet.The guide body 20 thus has a tapered leading edge 22 on, an adjoining area 28 largest diameter and a subsequent section 29 in which the baffle 20 tapered, ie the distance of the wall 29 from the longitudinal axis L of the guide body 20 decreases in the flow direction of the gas or the air, etc. this section 29 then goes over into the outflow end 24 which is just executed or forms a blunt end.

Wie dies weiter aus der Figur hervorgeht, verlaufen in dem sich erweiternden Abschnitt 30, der sich stromabwärts des Spaltes S zwischen der Wandung 16 und dem Leitkörper 20 erstreckt sowohl die Wandung 16 als auch die Wandung 29 nicht parallel zur Längsachse L des Leitkörpers bzw. des Schalldämpfers, sondern im Winkel dazu.As will be seen further from the figure, the expanding section is in the expanded section 30 which is located downstream of the gap S between the wall 16 and the guide body 20 extends both the wall 16 as well as the wall 29 not parallel to the longitudinal axis L of the guide body or the muffler, but at an angle thereto.

Der Winkel α zwischen der Wand 29 und der Längsachse L beträgt in besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung 4°. Dies bedeutet, dass der Winkel des konischen Abschnittes 29 vorzugsweise 4° beträgt.The angle α between the wall 29 and the longitudinal axis L is in a particularly preferred embodiment of the invention 4 °. This means that the angle of the conical section 29 preferably 4 °.

Die Wandung 16 des rohrförmigen Elementes 10 verläuft ebenfalls nicht parallel zur Längsachse L des Leitkörpers, sondern ebenfalls im Winkel (Winkel β) und vorzugsweise im Winkel von 3,5°. Während sich der Leitkörper in Strömungsrichtung somit ab dem Bereich 28 verjüngt und vorzugsweise konisch zuläuft, vergrößert sich der Abstand der Wand 16 von der Längsachse L des Leitkörpers, so dass sich ein Abschnitt 30 ergibt, dessen beiderseitige Wandungen wie aus 1 ersichtlich nicht parallel zur Längsachse L verlaufen, sondern im Winkel dazu. Der Winkel ε im Abschnitt 30 beträgt somit beispielsweise 7,5°.The wall 16 of the tubular element 10 also does not run parallel to the longitudinal axis L of the guide body, but also at an angle (angle β) and preferably at an angle of 3.5 °. While the guide body in the flow direction thus from the area 28 tapered and preferably tapered, increases the distance of the wall 16 from the longitudinal axis L of the guide body, leaving a section 30 results, whose mutual walls as from 1 can not run parallel to the longitudinal axis L, but at an angle to it. The angle ε in the section 30 is thus 7.5 °, for example.

Der Leitkörper kann aus einem ersten und einem zweiten Abschnitt bestehen, wobei der erste Abschnitt gemäß der Schraffur das spitz zulaufende Ende 22, den Bereich größten Durchmessers 28 und einen sich daran anschließenden Abschnitt umfasst und wobei der zweite Abschnitt durch den durch die davon abweichende Schraffur gekennzeichneten Teil gebildet wird. Beide Teile sind an der Stelle 40 miteinander fest oder lösbar z. B. durch eine formflüssige, kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung, verbunden.The guide body may consist of a first and a second portion, wherein the first portion according to the hatching of the tapered end 22 , the area of largest diameter 28 and an adjoining section and wherein the second section is formed by the part characterized by the deviating hatching. Both parts are in place 40 firmly or detachably z. B. by a form-liquid, non-positive or cohesive connection connected.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Spalt S eine Spaltweite von 3,5 mm aufweist.It has proved particularly advantageous if the gap S has a gap width of 3.5 mm.

Mit dem Bezugszeichen D ist in 1 der Außendurchmesser des rohrförmigen Elementes in dem Abschnitt gekennzeichnet, auf den eine Leitung aufgeschoben wird, gemäß dem Ausführungsbeispiel die Leitung, die von Schalldämpfer zum Motor oder zu einem diesem vorgeschalteten Luftfilter führt.The reference character D is in 1 the outer diameter of the tubular element in the section marked on which a line is pushed, according to the embodiment, the line leading from the muffler to the engine or to an upstream of this air filter.

Nimmt man exemplarisch an, dass an der engsten Stelle der Leitkörper einen Außendurchmesser von 63 mm und das rohrförmige Element einen Innendurchmesser von 70 mm aufweist, ergibt sich an dieser engsten Stelle S eine Spaltbreite von 3,5 mm. Geht man in diesem Beispiel weiter davon aus, dass der Durchmesser D 84,5 mm beträgt, ergibt sich für den freien Querschnitt im Spaltbereich ein Wert von ca. 731 mm² und für den Strömungsquerschnitt der sich in Strömungsrichtung stromabwärts an den Schalldämpfer anschließenden Leitung eine Querschnittsfläche von ca. 5608 mm². Der Quotient aus beiden Werten beträgt ca. 13%.Assuming by way of example that at the narrowest point of the guide body has an outer diameter of 63 mm and the tubular member has an inner diameter of 70 mm, results at this narrowest point S a gap width of 3.5 mm. Assuming in this example further that the diameter D is 84.5 mm, the result for the free cross section in the gap region is a value of about 731 mm ² and for the flow cross section of downstream in the flow direction of the muffler line Cross-sectional area of approx. 5608 mm ² . The quotient of both values is approx. 13%.

Bei diesem Verhältnis bzw. bei dem Verhältnis im beanspruchten Bereich hat sich eine besonders effiziente Schalldämmung ergeben.In this ratio or in the ratio in the claimed range, a particularly efficient sound insulation has resulted.

Der Durchmesser D1 ist der Durchmesser einer Leitung, die sich stromaufwärts von dem Schalldämpfer erstreckt.Diameter D1 is the diameter of a conduit extending upstream of the muffler.

Aus 1 geht weiter hervor, dass der Leitkörper finnenartige Vorsprünge 50 aufweist, die in nutartige Ausnehmungen 17 des rohrförmigen Elementes 10 eingreifen. Diese Vorsprünge 50 dienen somit zur Fixierung des Leitkörpers 20 in dem rohrförmigen Element 10.Out 1 further shows that the guide body fin-like projections 50 having, in groove-like recesses 17 of the tubular element 10 intervention. These projections 50 thus serve to fix the guide body 20 in the tubular element 10 ,

Wie dies aus 2 ersichtlich ist, können beispielsweise drei derartige Vorsprünge 50 eingesetzt werden, wobei zwischen diesen Vorsprüngen jeweils ein Winkelabschnitt von 120° liegt, d. h. die Vorsprünge 50 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt.Like this 2 can be seen, for example, three such projections 50 can be used, wherein between these projections in each case an angular section of 120 °, ie, the projections 50 are evenly distributed in the circumferential direction.

3 zeigt eine Schnittansicht gemäß Linie B-B in 1 und verdeutlicht insbesondere die Form des rohrförmigen Elementes 10 sowie auch die Form des Vorsprungs 50, die länglich ist. 3 shows a sectional view along the line BB in 1 and illustrates in particular the shape of the tubular element 10 as well as the shape of the projection 50 which is elongated.

Über den Endabschnitt der Wandung 16 kann beispielsweise ein Ansaugrohr geschoben werden, das beispielsweise durch eine Schlauchstelle oder dergleichen befestigt werden kann. Das Bezugszeichen 51 kennzeichnet einen Anschlag für das Ansaugrohr.Over the end section of the wall 16 For example, an intake pipe can be pushed, which can be attached for example by a hose point or the like. The reference number 51 indicates a stop for the intake manifold.

Eine besonders bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist der Einsatz in einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Saugmotor und vorzugsweise um einen Saugmotor ohne Turbolader.A particularly preferred application of the silencer according to the invention is the use in an intake tract of an internal combustion engine. Preferably, the internal combustion engine is a naturally aspirated engine and preferably a naturally aspirated engine without turbocharger.

Denkbar ist eine Anordnung des Schalldämpfers seitlich oder nach oben am Anfang des Ansaugtraktes zum Verbrennungsmotor hin. Denkbar ist eine Ausführungsform, bei der der Schalldämpfer vor oder auch nach dem Luftfilter eingesetzt wird.It is conceivable an arrangement of the muffler side or upward at the beginning of the intake to the engine out. Conceivable is an embodiment in which the muffler is used before or after the air filter.

Durch die vorliegende Erfindung lassen sich vergleichsweise kostengünstig und einfach subjektiv störende Geräusche mindern. Insbesondere eine Lärmausbreitung aufgrund des Motorgeräusches außerhalb sowie innerhalb einer Fahrerkabine eines Arbeitsgerätes insbesondere eines Radladers und die Anregung von Bauteilen zu Schwingungen können wirksam verringert bzw. verhindert werden.By means of the present invention, comparatively inexpensive and easily subjectively disturbing noises can be reduced. In particular, a noise propagation due to the engine noise outside and inside a driver's cab of a working device, in particular a wheel loader and the excitation of components to vibrations can be effectively reduced or prevented.

Der Schalldämpfer kann innerhalb der Arbeitsmaschine oder auch als Nachrüstlösung beispielsweise außerhalb der Arbeitsmaschine verbaut werden, auch nachgeschaltet einem Zyklonabscheider und dessen Abdeckhut für staubige Umgebung.The muffler can be installed within the machine or as a retrofit solution, for example, outside of the machine, also downstream of a cyclone and its cover for dusty environment.

Wie bereits oben ausgeführt, kann der Schalldämpfer beispielsweise aus Kunststoff mit einem Glasfaseranteil bestehen.As already stated above, the muffler may for example consist of plastic with a glass fiber content.

Wesentlich für die Lärmänderung im Einsatz von Arbeitsmaschinen ist die Randbedingung, dass die Ansaugluftmenge zum Motor gewährleistet sein muss. Wie oben ausgeführt, wurde eine Spaltweite von 3,5 mm als ideale Spaltweite ermittelt. Des Weiteren ist die konische Form des Leitkörpers mit einer Neigung relativ zur Längsachse von 4° als ideal anzusehen. Eine Neigung des Außenteils bzw. des rohrförmigen Elementes in diesem erweiternden Abschnitt von 3,5° ist ebenfalls von Vorteil.Essential for the noise change in the use of work machines is the boundary condition that the intake air must be ensured to the engine. As stated above, a gap width of 3.5 mm was determined as the ideal gap width. Furthermore, the conical shape of the guide body with an inclination relative to the longitudinal axis of 4 ° to be considered ideal. An inclination of the outer part or the tubular element in this widening section of 3.5 ° is also advantageous.

Die Länge des Leitkörpers ist vorzugsweise so zu wählen, dass eine Verwirbelung im rückwärtigen Bereich, d. h. im Bereich des Abströmendes vermieden wird.The length of the guide body is preferably to be chosen so that a turbulence in the rear region, d. H. is avoided in the region of the outflow end.

Als Lärmminderung sind als Mittel über den gesamten Messbereich 8 bis 10 dB(A) in einzelnen Motordrehzahlbereichen auch noch größere Lärmminderungen erreicht worden.As noise reduction, even greater noise reductions have been achieved over the entire measuring range of 8 to 10 dB (A) in individual engine speed ranges.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist die im Ansaugbereich von Saugmotoren. Dabei ist vorzugsweise eine Integration in den Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors vorgesehen. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich der erfindungsgemäße Schalldämpfer im Anfangsbereich des Ansaugrohres befindet. Wie oben ausgeführt, kann er sich vor oder nach dem Luftfilter befinden, der sich seinerseits stromaufwärts des Verbrennungsmotors befindet.A particularly advantageous application of the silencer according to the invention is in the intake of naturally aspirated engines. In this case, an integration into the intake tract of the internal combustion engine is preferably provided. It is particularly preferred if the silencer according to the invention is located in the starting region of the intake pipe. As stated above, it may be located before or after the air filter, which in turn is upstream of the internal combustion engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 2241234 [0002]

Claims

Silencer comprising at least one tubular element and at least one guide body, wherein the guide body is at least partially inside the tubular element, characterized in that the free cross section at the narrowest point between the outside of the guide body and the inside of the tubular member 7% to 20% of the internal cross-section of the pipe, which is connected to the muffler or which is connectable to the muffler.

A muffler according to claim 1, characterized in that the baffle has an upstream end and an outflow end, and that a portion extending between the upstream end and the downstream end is provided in which the distance between the inside of the tubular member and the outside of the baffle increases the said section joins the said narrowest point.

A muffler comprising at least one tubular member and at least one baffle, the baffle being at least partially internal to the tubular member, the baffle having a forward end and an outflow end and a portion extending between the upstream end and the downstream end in that the distance between the inside of the tubular element and the outside of the guide body increases, characterized in that the angle at which the inflow end is smaller than the angle at which the outflow end tapers, and that between the inside of the tubular element and the outside of the guide body is a gap, preferably the narrowest point between the outside of the guide body and the inside of the tubular element, to which the said section connects.

A muffler comprising at least one tubular member and at least one baffle, the baffle being at least partially internal to the tubular member, the baffle having a forward end and an outflow end and a portion extending between the upstream end and the downstream end in that the distance between the inside of the tubular element and the outside of the guide body increases, characterized in that the angle between the inside of the tubular element and the outside of the guide body in said section is in the range of 4 ° to 12 ° and preferably in the range of 6 ° to 9 ° and more preferably at 7.5 ° and / or that between the inside of the tubular member and the outside of the guide body at the position of the smallest distance, a gap, preferably the narrowest point between the outside of the guide body and the I nnenseite of the tubular member is located, whose width is in the range of 3 mm to 4 mm and preferably 3.5 mm and / or that the quotient of the outer diameter of the guide body at the level of the gap or the narrowest point and the gap or the narrowest Position in the range of 16 to 20, preferably at 18 and / or that the quotient of inner diameter of the tubular portion at the level of the narrowest point and the narrowest point in the range of 18 to 22, preferably at 20 lies.

Silencer according to claim 4, characterized in that the silencer is designed with the characterizing features of claim 3.

Silencer according to claim 1 or 2, characterized in that the silencer is designed with the features of claims 3 and / or 4.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that in the said section, the outside of the guide body and / or the inside of the tubular element extend at an angle relative to the longitudinal axis of the guide body.

Silencer according to claim 7, characterized in that the inside of the tubular element in said section extends at an angle between 2.5 ° and 4.5 ° and preferably 3.5 ° relative to the longitudinal axis of the guide body.

Silencer according to claim 7 or 8, characterized in that the outside of the guide body in the said section extends at an angle between 3 ° and 5 ° and preferably 4 ° relative to the longitudinal axis of the guide body.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the outflow end of the guide body is designed plan and extends in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the guide body level or that the outflow end of the guide body is curved.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular element has at least one concavity facing the guide body and that the gap or the narrowest point is formed on one side by the concavity and on the other side by the guide body.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the gap or the narrowest point is formed circumferentially.,

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the angle at which the inflow end is between 60 ° and 100 ° and preferably between 75 ° and 85 ° and particularly preferably at 80 °, or that the inflow end is designed as a spherical cap.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide body has one or more projections which engage in recesses of the tubular element and fix in this way the guide body in the tubular member.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide body and / or the tubular element are designed circular in cross section.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide body and / or the tubular element made of plastic, wherein the plastic preferably has a fiber content, in particular a glass fiber content.

Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the guide body is formed in one or more parts.

Work machine, in particular wheel loader, with at least one silencer according to one of claims 1 to 17.

Work machine according to claim 18, characterized in that the working machine comprises an internal combustion engine and an intake pipe for supplying air to the internal combustion engine, wherein in the intake pipe at least one silencer according to one of claims 1 to 17 is arranged.

Work machine according to claim 19, characterized in that it is the suction line to the line according to claim 1.