DE2425537A1

DE2425537A1 - Stroemungsmittel-durchflusseinrichtung

Info

Publication number: DE2425537A1
Application number: DE19742425537
Authority: DE
Inventors: Alain Frochaux; Charles M Salerno
Original assignee: Barry Wright Corp
Current assignee: Hutchinson Aerospace and Industry Inc
Priority date: 1973-08-15
Filing date: 1974-05-27
Publication date: 1975-02-27
Also published as: GB1449084A; CH601722A5; SE7405805L; JPS5317481B2; FR2241037B1; IT1011330B; FR2241037A1; JPS5046301A; CA1006095A; NL7407301A; DE2425537C2; US3960239A

Description

Die Erfindung betrifft eine schalldämpfende Strömungsmittel-Durchflußeinrichtung mit einem an beiden Enden offenen Gehäuse, das einen Durchflußkanal für eine Druckmittelströmung bildet, sowie ein Verfahren zur Herstellung solch einer Einrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der Schalldämpfung in zwei verschiedenen Typen von schalldämpfenden Gas-Ablasseinrichtungen, nämlich:

(a) Einrichtungen, die Gase in einem kohärenten oder schmalen Strom oder Strahl abgeben, und

(b) Einrichtungen, die das Gas in einer diffusen Strömung abgeben=

Zu dem ersten Typ gehören beispielsweise Druckluftdüsen, uiie sie in Werkstätten zum Wegblasen von lYletallteilchen und Schmutz verwendet werden, und Druckluftauswerfer, die 2um pneumatischen Bewegen und Fördern, zB zum Auswerfen von Teilen und Produkten aus Herstellungs- oder .Fördereinrichtungen, verwendet werden. Zu dem zweiten Typ gehören beispielsweise Einrichtungen, um Druckgas von gasbetätigten Einrichtungen, beispielsweise von druckluftbetätigten Pressen, Werkzeugen, Zylindern, Ventilen und dergleichen, abzulassen.

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Bekanntlich ist ein schwerwiegendes Problem und ein grosser Nachteil bei Gasströmungseinrichtungen, bei denen ein komprimiertes Gas abgegeben oder abgelassen wird, die Erzeugung von Lärm. UJenn beispielsweise komprimierte Luft durch eine Düse abgegeben oder aus einer druckluftbetätigten Einrichtung, beispielsweise einem Druckluftzylinder, schnell abgelassen wird, u/ird ein lautes, gewöhnlich sehr schrilles Geräusch erzeugt. Dieses Geräusch ist sehr unangenehm für das Personal, das in der Nähe der Düse oder des Druckluftzylinders arbeitet. Uienn mehrere solche Einrichtungen an einem Ort konzentriert sind und mit verschiedenen Intervallen betätigt werden, führen die plötzlichen Änderungen in dem Geräuschniveau zu nahezu unerträglichen Arbeitsbedingungen. Es ist daher für beide Typen der obengenannten Gasabgabeeinrichtungen erwünscht, eine Schalldämpfung oder -unterdrückung im Hörbaren Bereich durchzuführen. Bei Düsen und Druckluftauswerfern ist es jedoch erforderlich, dass die zur Schallreduzierung verwendeten Einrichtungen nicht dem allgemeinen Zweck entgegenwirken, einen schmalen Strahl mit verhältnismässig hoher Ausströmungsgeschwindigkeit zu erzeugen. Im Falle von Strömungsmitteleinrichtungen zur schnellen Belüftung oder zum schnellen Ablass von Gasen in einem diffusen Strömungsmuster soll die Einrichtung zur Schallreduzierung keinen hohen Rückdruck erzeugen, da dadurch das Gasvolumen beschränkt wird, welches pro Zeiteinheit abgelassen werden kann.

Bisher wurden viele verschiedene Einrichtungen in Erwägung gezogen, um das Geräusch bei der Abgabe oder dem Ausströmen von Druckgasen zu reduzieren oder zu unterdrücken. Gewöhnlich wGisen diese Einrichtungen eines oder mehrere schalldämpfende Materialien auf, beispielsweise nicht-verdichtetes Sintermetallpulver, gesinterte Metallscheiben, Stahl- oder Mineralwolle, Glasfasern oder Glasgewebe, Metallplatten mit winzigen Öffnungen und Drahtnetze oder Drahtgewebe. Bekannte Gas-Abgabeeinrichtungen mit solchen Materalien leiden jedoch an einer oder mehreren Einschränkungen. Zunächst gibt es bestimmte schalldämpfende Materialien, die schwer zu bearbeiten sind oder eine mangelhafte Strukturfestigkeit haben oder geeignete Behältnisse erfordern, um zu verhindern, dass das Material sich auflöst und bei einer schnellen Gasströmung weggerissen wird. Diese bekannten Ein-

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richtungen haben ferner einen oder mehrere der folgenden Mängel: Hohe Herstellungskosten, geringer Korrosionswiderstand, schlechter UJärmeujiderstand, übermässige Grosse, Erzeugung unerwünscht hoher Rückdrücke und unbefriedigende Schallunterdrückung. Ein spezielles Problem bei Druckluft-Abgabedüsen, dh. bei Düsen, uiie sie in Maschinen oder bei anderen Bearbeitungsverfahren verwendet werden, um lose Hfletallteilchen und Staub wegzublasen, besteht darin, dass die Schalldämpfungselemente ' oder -materialien als Strömungswiderstände wirken und die Schalldämpfung auf Kosten einer Herabsetzung der Ausströmungsgeschwindigkeit erreichen. Ein weiteres Problem bei solchen Druckluft-Abgabedüsen besteht noch darin, dass der Schalldämpfer die Luftströmung nicht so weit diffus machen darf, dass verhindert wird, dass die Luft als verhältnismässig konzentrierter Strahl abgegeben wird.

Die Erfindung betrifft daher die Unterdrückung von Geräuschen bei Strömungsmittel-Durchflußeinrichtungen, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine schalldämpfende Strömungs-Durchflußeinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung solch einer Einrichtung anzugeben, wodurch die genannten Einschränkungen bei bekannten Einrichtungen überwunden oder wenigstens stark reduziert werden. Insbesondere soll ein neuartiges Schalldämpfungselement und eine Gas-Abgabeeinrichtung mit solche einem Element angegeben werden, wobei die Schalldämpfung erreicht wird, während gleichzeitig eine uerhältnismässig hohe Gasausströmungsgeschwindigkeit beibehalten wird.

Dazu wird erfindungsgemäss eine schalldämpfende Strömungsmittelbzw. Druckluft-Durchflußeinrichtung angegeben, die im wesentlichen wenigstens ein die Strömung modifizierendes, schalldämpfendes Element aufweist, das durch Aufrollen und Uerpressen von gestricktem ffletallnetz oder -stoff hergestellt ist.

Der erfindungsgemässe Schalldämpfer kann bei Druckluftleitungen, Auslassventilen und verschiedene Arten von mit Druckluft betätigten Einrichtungen» beispielsweise Druckluftzylindern,

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verwendet werden, stellt für sich keine Schallquelle dar, die Schwingungen erzeugt, kann aus einem korrosions- und hitzebeständigen Material hergestellt werden, hat einen einfachen und kompakten Aufbau, ist robust und leicht einzubauen und kann mit v/erhältnismässig geringen Kosten hergestellt werden.

Eine Druckluft-Auslassdüse mit dem Schalldämpfer ist durch einen verhältnismässig leisen Betrieb und eine hohe Auslassgeschwindigkeit charakterisiert und erfüllt die gesetzlichen Sicherheitsbestimmungen. Schliesslich kann die schalldämpfende Gas-Auslasseinrichtung ein Druckgas in einem diffusen Strömungsmuster abgeben, wobei nur ein relativ geringer Rückdruck erzeugt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Druckluftdüse nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 eine photographische Reproduktion in 15-facher Vergrösserung von einem Teil der Vorderseite eines die Strömung modifizierenden Elements einer Druckluftdüse in der -Ausführung von Figur 1;

Figur 3 eine photographische Reproduktion mit 1o-facher Vergrösserung, die einen Längsschnitt des die Strömung modifizierencfen Elements zeigt;

Figur 4 eine schematische, vergrösserte Darstellung eines Stücks von einem gestrickten Drahtnetz;

Figur 5 einen Längsschnitt durch ein Pressgesenk, das zur Herstellung des vorderen, die Strömung modifizierenden Elements der in Figur 1 gezeigten Einrichtung verwendet wird;

Figur 6 eine Vergleichs-Bandanalyse in Oktaven, wodurch die Verbesserung bei der Schalldämpfung gezeigt wird, die von einer erfindung.sgemäss aufgebauten Druckluftdüse erzielt wird;

Figur 7 einen Längsschnitt durch eine Druckluft-Auslasseinrichtung gemäss der Erfindung; und

Figur 8 einen Längsschnitt durch ein Pressgesenk, das zur Herstellung der Ein richtung von Figur 7 verwendet wird.

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Die "in Figur 1 gezeigte Einrichtung ist eine Luft-Auslassdüse 2 mit einem zylindrischen Gehäuse 4, das an beiden Enden offen ist und mehrere seitliche Öffnungen 5- an seinem vorderen oder Auslassende hat. In dem vorderen Ende des Gehäuses ist ein erstes pfropfenartiges, die Strömung modifizierendes Element 6 angeordnet. Ein zweites pfropf enartiges, die Strömung modifizierendes Element 8 ist in dem Gehäuse unter Abstand zu dem Element 6 angeordnet. Weitere Einzelheiten der Elemente 6 und werden unten beschrieben. In dem Gehäuse ist ferner eine Buchse angeordnet, die ein Innengewinde 12 hat. Bei der bevorzugten Herstellungsweise der Einrichtung von Figur 1 werden die Elemente 6 und 8 und die Buchse 1 ο in dem Gehäuse durch einen Presssitz befestigt. Die Elemente 6 und 8 werden aus einem metallischen Material hergestellt, und das Gehäuse besteht aus einem Metall- oder Plastikmaterial, das eine geringere Härte als das Material der Elemente 6 und 8 hat. Vorzugsweise besteht die Buchse 1o aus Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium.

3edes der Elemente 6 und 8 besteht aus einer verdichteten oder komprimierten Masse von Metalldraht, die durch eine dichtgepackte, ineinander verankerte Drahtstruktur gekennzeichnet ist, die einen zusammenhängenden Körper bildet. Diese Elemente werden aus einem gestrickten Metalldrahtnetz hergestellt, das aus einem runden oder flachen Draht der ausgewählten Drahtstärke gestrickt sein kann. Das Netz kann flach oder rohrförmig gestrickt sein und eine ausgewählte Maschengrösse aufweisen. Vorzugsweise wird es als Schlauch oder Sack auf einer Rundstrickmaschine gestrickt. In seiner einfachsten Form kann der gestrickte Drahtnetzschlauch auch aus einer einzigen, kontinuierlichen Länge von Metalldraht gestrickt sein, die zur Bildung eines kontinuierlichen Schlauchs manipuliert wird, in dem aufeinander folgende Windungen des Drahts sich umfangsmässig in dem Schlauch erstrekken und durch Stiche miteinander verbunden sind. 3ede Länge wird örtlich über die elastische Grenze hinaus als Ergebnis der Herstellung und Verbindung der Schleifen oder Stiche verbogen, während der Schlauch gestrickt wird. Auf diese UJeise bildet jede am Umfang verlaufende Länge im wesentlichen eine abgeflachte Feder, die gestreckt oder zusammengedrückt werden kann. Der fer-

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tige Schlauch oder Sack u/ird der Länge nach zusammengedrückt, so dass ein zweilagiges Band gebildet u/ird. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise kann der flachgedrückte Schlauch in querrichtung gekräuselt werden, um ein weiteres Ineinandergreifen zwischen den Drahtstücken in den Lagen zu erzielen. Das gekräuselte Produkt wird als gekräuselter, gestrickter Drahtnetzstoff bezeichnet. Der Schlauch kann unter einem rechten Winkel zu seiner Längsachse oder unter einem anderen Winkel, zB 45°, gekräuselt oder gerippt werden. Figur 4 zeigt eine Seitenansicht eines Teils eines gestrickten Schläuche aus Drahtnetz, wie er oben beschriebenuurde. Der Stoff besteht aus am Umfang v/erlaufenden Drahtwindungen 14, wobei jede Windung Schleifen oder Stiche hat, die in angrenzende Windungen eingreifen. In diesem Fall wird der Stoff entlang unter Abstand liegender Diagonallinien 16 gekräuselt. Gestrickter Drahtnetzstoff und das l/erfahren zur Herstellung desselben sind an sich bekannt (US-PS 3.346.3o2, 2.68o.284, 2.869.858 und 2.426.316).

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besteht das gestrickte Drahtnetz vorzugsweise aus feinem Stahldraht, obwohl auch andere Stahlsorten und Legierungen verwendet werden können.

Vorzugsweise werden die Elemente 6 und 7 dadurch hergestellt, dass ein gestrickter Drahtnetzschlauch flachgedrückt wird, um ein zweilagiges Band zu bilden, und dass dann das Band aufgerollt wird. Das Band wird in der Weise aufgewickelt, wie in der US-PS 3.346.3o2 gezeigt ist mit der Ausnahme, dass es nicht auf einem Zylinder aufgewickelt wird. Dadurch ist der aufgerollte Körper im wesentlichen zylindrisch statt ringförmig, und die Breite oder Querabmessung des Bandes erstreckt sich parallel zu der Längsachse des Körpers. Insbesondere besteht der Körper im Querschnitt aus einer kontinuierlichen Spiraluiicklung. In diesem im wesentlichen zylindrischen Körper sind die einzelnen Drahtlängen, die jede Windung in dem Netzschlauch bilden, grösstenteils so orientiert, dass sie sich von einem Ende des Körpers zu dem anderen im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Körpers erstrecken.

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Dieser zylindrische Körper wird dann zusammengsdrückt und in das Element mit der gewünschten Dichte und Form pressgeformt. UJie in Figur 1 zu sehen ist, sind die Elemente 6 und 8 beide tropfenförmig ausgebildet, haben jedoch unterschiedliche Grossen. Das v/ordere Element 6 ist im wesentlichen topfförmig ausgebildet und besteht aus einem Hauptkörper 18, der sich quer zu dem Gehäuse erstreckt,und aus einem' einstöckigen zylindrischen Rand 2o, der sich über die seitlichen Öff-n ungen 5 erstreckt. Die v/ordere oder stromab liegende Fläche 22 des Körpers 18 ist im wesentlichen flach und erstreckt sich unter einem rechten Winkel zur Achse des Gehäuses, wobei sie konkau gekrümmt ist, wo sie in den Rand übergeht. Die Innenfläche 24 des Randes 2o ist im wesentlichen zylindrisch, und seine Endfläche ist flach und endet vorzugsweise nahezu in einer Ebene,jedoch kurz uor der entsprechenden Endfläche des Gehäuses. Die hintere oder stromauf liegende Fläche 26 des Körpers 18 ist flach und erstreckt sich im wesentlichen unter einem rechten Winkel zu der Achse des Gehäuses. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die hintere Fläche des Körpers 18 mit einer Umfangsnut 28 versehen. Das zweite oder hintere Element 8 hat flache vordere und hintere Flächen 3o und 32, die sich im wesentlichen unter rechten Winkeln zu der Achse des Gehäuses erstrecken.

Vorzugsweise wird das vordere Element 6 in seiner Einbaustelle unter Uerwendung eines Pressgesenks pressgeformt, wie es in Figur 5 gezeigt ist. Die Einrichtung weist eine Matrize und einen Preßstempel auf, die beide aus Werkzeugstahl bestehen. Die Matrize hat eine Basis 34 mit einer achsialen Bohrung 36, in der ein gleitbares Formelement 38 angeordnet ist. Die Bohrung 36 hat eine Gegenbohrung an ihrem unteren Ende, um einen Radialflansch 4o an dem Ende des Formelements 38 gleitbar aufzunehmen. Das innere Ende der Gegenbohrung ist flach, so dass eine Ringschulter 42 gebildet wird, die als Anschlag für den Flansch 4o dient. Ein Pfropfen 44 ist durch Preßsitz in dem äusseren Ende der Gegenbohrung befestigt, um die Rückzugbewegung dee Formelements 38 zu begrenzen und als Halterung für eine Druckfeder 46 zu dienen, die das Formelement 38 von dem Stopfen 44 weg bis zu einer Grenze nach oben drückt, die durch die Anlage des Flansches 4o an der

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Schulter 42 bestimmt ist. Das obere Ende dar Basis 34 hat einen zylindrischen Ansatz 5o, dessen obere Endfläche 52 flach ist, jedoch an ihrer Kante eine Ausnehmung hat, um eine flache ringförmige Fläche 54 und eine flache zylindrische Fläche 56 zu bilden, die zusammen eine Umfangsnut bilden. Die obere Endfläche des Formelements 38 ist flach, hat jedoch abgerundete Kanten, wie in Figur 5 gezeigt ist,- Auf die Basis 34 ist eine zylindrische Pressformbuchse 58 aufgesetzt, die auf der flachen, ringförmigen, oberen Fläche 6o der Basis aufsitzt. Die Länge der Buchse 58 wird nach der Länge des Düsengehäuses getuählt, und ihre obere Fläche 62 dient als Anschlag, um das Eindringen des Kolbens zu begrenzen.

Die Kolbenanordnung besteht aus einem länglichen Kolben 66, der an einem Kolbenkopf 68 durch eine Schraube 7o befestigt ist. Der Kolben 66 hat ein vergrössertes, unteres Ende, das durch eine zylindrische Aussenfläche 72 und eine flache, untere Endfläche gekennzeichnet ist, die mit einer koaxialen, kreisförmigen Ausnehmung ausgebildet ist, die durch eine flache Endfläche 76 und eine zylindrische Seitenfläche 78 gebildet ist. Die Grenze zwischen den Flächen 74 und 78 ist in der gezeigten Weise abgerundet. Der Durchmesser der zylindrischen Fläche 78 ist näherungsweise gleich dem Aussendurchmesser des oberen Endes des Formelements Der Durchmesser der Fläche 72 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Düsengehäuses 4, und der Innendurchmesser der Buchse 58 ist etiuas grosser als der Aussendurchmesser des Düsengehäuses 4. Der Kolbenkopf 68 meist einen ringförmigen Körper mit einem zylindrischen Umfangsflansch 82 auf, der eine flache Endfläche hat.

In der Praxis sind die llilatrizenanordnung und die Kolbenanordnuog; in einer Presse (nicht gezeigt) montiert, die ein stationäres Maschinenbett und einen vertikal hin und her zu bewegenden Druckkopf hat, tuobei die llilatrizenanordnung in dem maschinenbett befestigt und die Kolbenanordnung auf dem Druckkopf vertikal fluchtend mit der lYlatrizenanordnung montiert ist.

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Das vordere Element 6 wird dadurch pressgeformt, dass das Düsengehäuse 4 in die Buchse 58 eingesetzt tuird, so dass ihre flache, vordere Endfläche auf der Ringfläche 54 aufliegt. Dann wird der zylindrische Drahtnetzkörper, der durch Aufrollen des flachgedrückten Schlauchs aus gestricktem Drahtnetz hergestellt ist, uiie oben beschrieben wurd, in das obere Ende des Gehäuses eingeführt, wobei sich die aufgerollten Lagen des Schlauchs axial zu dem Gehäuse erstrecken und von dem Gehäuse radial zusammengedrückt werden. Mit anderen Worten wird der zylindrische Netzkörper so. eingeführt, ,dass seine UJinkelachse sich parallel zu der Achse des Düsengehäuses erstreckt. Danach ujird die Presse betätigt, um die Kolbenanordnung abzusenken, so dass sie an dem oberen Ende des Drahtnetzkörpers angreift und den letzteren unter Druck nach unten in das Düsengehäuse drückt. Die Kolbenanordnung wird weit genug in das Gehäuse nach unten gedrückt, damit das Ende des Flansches 82 des Kolbenkopfes auf der oberen Endfläche 62 der Buchse 58 aufliegt. Während der Kolben nach unten gedrückt wird, schiebt das vergrösserte, untere Ende den Drahtnetzkörper vor sich her. Der Drahtnetzkörper greift seinerseits an dem oberen Ende des Formelements 38 an, so dass sich das letztere bis zu dem Ausmaß zurückzieht, das durch den Angriff seines Flansches 4o an dem Pfropfen 44 bestimmt ist. Wenn das Formelement 38 auf dem Pfropfen 44 aufsitzt, steht sein oberes Ende um einen kurzen Abstand über die obere Ringfläche 52 der Basis 34 hinaus, so dass die Ausnehmung 22 und der zylindrische Rand 2o auf der Vorderseite des vorderen Elements 6 gebildet wird. Das hinterzogene, untere Ende der Kolbenanordnung bewirkt, dass die Hinterseite des vorderen Elements 6 eine flache kreisförmige Fläche 26 und eine Umfangsnut 28 bekommt. Die Strekke, um die die Kolbenanordnung in das Gehäuse 4 eintritt, und die Länge und Br'eite des aufgerollten, zweilagigen Bandes bestimmt die Dichte des formgepressten Elements 6. Folglich ist die axiale Länge des Flansches 68 so eingestellt, dass die Abwärtsbewegung der Kolbenanordnung gestoppt wird, wenn der Drahtnetzkürper aus dem aufgerollten Band auf eine vorbestimmte Grösse und Dichte zusammengedrückt ist. Danach wird die Kolbenanordnung abgezogen, und das Element 8 wird in dem Düsengehäuse über das stomauf liegende Ende installiert.

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Das Element 8 luird weitgehend in derselben Weise wie das Element 6 hergestellt. Insbesondere wird das Element 8 dadurch hergestellt, dass ein gestreckter Drahtnetz-Geuiebeschlauch zur Bildung eines zweilagigen Bandes flachgedrückt wird, dass das Band zur Bildung eines im wesentlichen zylindrischen Körpers in sich aufgerollt wird, dass der aufgerollte Körper in einen zylindrischen Hohlraum eingeführt wird, der in einem Pressblock (nicht gezeigt) ausgebildet ist und einen etwas grösseren DurchfiESser hat als der Innendurchmesser des Gehäuses 4 hat, dass an dem aufgerollten Körper ein DruckstöQel (nicht gezeigt) angesetzt wird, der so dimensioniert ist, dass er einen Gleitsitz mit dem Formhohlraum bildet, und dass der Stößel betätigt wird, so dass er den aufgerollten Drahtkörper in den Formenhohlraum drückt und diesem folgt, wobei der Drahtnetzkörper an dem Boden des Formenhohlraums angreift und durch Deformation in ein kreisförmiges, pfropfenartiges Element zusammengedrückt und pressverformt wird. Der Preßstößel wird weit genug in den Formenhohlraum eingeführt, um den aufgerollten Körper auf eine vorbestimmte Dicke und Dichte zusammenzudrücken. Die Länge des zweilagigen Bandes, das zur Herstellung des Elements 8 verwendet wird, ist so gewählt, dass das fertig geformte Element eine Dichte hat, die als Prozentsatz der Dichte des Metalls bestimmt ist, aus dem der Drahtnetzstoff hergestellt ist. Der Druckstößel, wird dann abgezogen und das geformte Element wird aus dem Formenhohlraum entnommen, beispielsweise mit Hilfe eines Auswerferstößels (nicht gezeigt). Die beschriebene Einrichtung zur Herstellung des Elements 8 ist in den Zeichnungen nicht gezeigt, da solch eine Einrichtung an sich bekannt ist. Beispielsweise kann das hintere Element 8 durch eine Einrichtung formgepresst werden, wie sie in der US-PS 2.462.316 gezeigt ist.

Das Element 8 wird unter Preßsitz in dem Gehäuse 4 befestigt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man das Düsengehäuse in der Pressanordnung montiert, die zur Herstellung des vorderen Elements 8 verwendet wird, wie in Figur 5 gezeigt ist. Dabei kann eine Kolbenanordnung (nicht gezeigt) verwendest werden, die im wesentlichen identisch wie die in Figur 5 gezeigte Anordnung

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ausgebildet ist mit der Ausnahme, dass ihr unteres Ende flach statt mit einer Ausnehmung versehen ist. Das vorgeformte Element 8 wird in das stomauf liegende Ende des Düsengehäuses eingedrückt und in das Gehäuse unter der Antriebskraft der Kolbenanordnung eingeschoben. Die Eindringtiefe der Kolbenanordnung ist begrenzt, so dass das Element 8 auf eine vorbestimmte Tiefe eingeschoben uiird und einen vorbestimmten Abstand von der hinteren Fläche des vorderen Elements hat.

Wie bereits erwähnt wurde, besteht das Düsengehäuse der gerade beschriebenen Ausführungsform aus einem Material, das weicher als das !Material der Elemente 6 und 8 ist. Vorzugsweise besteht das Gehäuse 4 aus -Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, während die Elemente 6 und 8 aus einem gestrickten Drahtnetz 3US rostfreiem Stahl bestehen. Daher werden, während das Element 6 in seiner Montagelage hergestellt wird, Teile des Drahts die Innenfläche des Gehäuses abreiben und an einigen Stellen tatsächlich in die Innenfläche einschneiden, so dass das Element mechanisch mit dem Gehäuse verbunden ist. Ferner hat das fertig geformte Element eine gewisse Federwirkung und übt daher auch eine radiale Kraft gegen das umgebende Gehäuse aus, wodurch· der mechanische Eingriff zwischen den zwei Teilen weiter verbessert wird. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem stromauf liegenden Element 8 ist ebenso stark. Das vorgeformte Element 8 hat ebenfalls eine gewisse Federwirkung. Wenn das Element 8 etwas überdimensioniert wird, ist es daher möglich, eine starke Presssitzverbindung mit dem Gehäuse sicherzustellen. Aufgrund der Unterschiede in der Hflaterialhärte werden, während das Element in das Gehäuse eingedrückt wird, Drahtteile des Elements 8 die Innenfläche des Gehäuses abreiben und in diese- einschneiden, so dass eine mechanische Verbindung mit dem Gehäuse hergestellt wird.

Die Buchse 1o kann aus demselben Material wie das Gehäuse oder aus einem anderen Material bestehen. Wenn das Gehäuse 4 beispielsweise aus Aluminium besteht, kann die Buchse 1o aus Aluminium oder aus rostfreiem Stahl bestehen. Die Buchse ist vor-

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zugsujeise durch einen Preßsitz mit dem Gehäuse verbunden. Die Buchse 1o dient als Mittel, um die Düse an eine Druckleitung anzukoppeln und weist zu diesem Zu/eck ein Innengewinde auf.

Uiie aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, wird der aufgerollte oder spiralförmig gewickelte Körper aus gestricktem Drahtnetzstoff, während er zur Herstellung des Elements 6 oder 8 zusammengedrückt und pressverformt wird, in einer Richtung quer zu der Breite des flachgedrückten Schläuche oder des Bandes fest zusammengepresst, dh., er wird sowohl radial als auch axial zusammengedrückt, so dass die Bindungen oder Drahtlängen an unzählbaren Punkten über ihre elastische Grenze hinaus gekräuselt werden, wobei sie eine mehr oder weniger permanente Stellung einnehmen. Während das Drahtnetz zusammengedrückt wird, wird der Draht zusätzlich so verformt, dass eine komprimierte (Klasse oder ein Körper erzeugt wird, der aus einer sehr grossen Zahl gleichförmig verteilter, unregelmässig gerichteter, relativ kurzer Drahtlängen besteht, die einander an unzählbaren Punkten innerhalb des Körpers berühren, so dass diese Längen gleichförmig in dem gesamten Volumen des Körpers dicht miteinander verflochten sind, wobei Abschnitte der Drahtlängen solche Abstände haben, dass kleine Taschen und Durchgänge kapillarer Grössenordnung gebildet werden. Dadurch wird ein verhältnismässig dichter, jedoch poröser, zusammenhängender oder selbsttragender Körper geschaffen, der aus feinen, miteinander verzahnten und untereinander verbundenen Federdrahtlängen besteht und durch eine erhebliche Formfestigkeit, gesteuerte Dichte, gleichförmige und feine Porosität und eine gesteuerte Fsderkonstante gekennzeichnet ist. Die grosse Zahl der kurzen Drahtlängen, die Gleichförmigkeit der Verteilung und der Richtungen der Drahtlängen und die unzählbaren Kontaktpunkte zwischen den Drahtlängen sind in den Figuren 2 und 3 gezeigt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass Figur 2 nur einen Teil des Randabschnitts des vorderen Elements zeigt. Dennoch ist zu beachten, dass die Innenstruktur des zylindrischen Randabschnitts im wesentlichen die gleiche wie in dem quer dazu liegenden Körperabschnitt ist. In der Praxis wird das Element jedoch so hergestellt, dass der Randabschnitt

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eine etwas grössere Dichte als der quer dazu liegende Kürperabschnitt aufweist. Im Zusammenhang mit Figur 3 ist noch zu beachten, dass die vorderen und hinteren Flächen der Elemente tatsächlich verhältnismässig glatt sind, und dass keine Drahtabschnitte daraus hervorstehen, wie dargestellt ist. Die vorstehenden Drahtteile, die in Figur 3 sichtbar sind, sind lediglich das Ergebnis der Zerstörung von Drahtlängen beim Aufschneiden des vorderen Elements mit einer mechanischen Säge.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 ist es erwünscht, dass der Rand 2o wenigstens so dicht wie der Rest des vorderen Elements 6 ist. Die Gründe dafür sind eine bessere Funktionsfähigkeit, eine grössere Formstabilität und ein besseres Aussehen. Um eine gute Füllung des unteren Teils des Formenhohlraums (der von der Basis und der Kalbenanordnung in Figur 5 gebildet wird) mit Drahtnetz sicherzustellen, damit ein Rand 2o mit geeigneter Dichte und Gleichförmigkeit erzeugt wird, ist es daher bevorzugt, den flachgedrückten Schlauch aus Drahtnetzstoff so aufzurollen, dass die inneren Windungen axial entlang der Ulickelachse gegenüber den äusseren Windungen versetzt sind, so dass das Ende des aufgerollten Körpers, welches als erstes in das Gehäuse 4 eingeführt wird, im wesentlichen konkav statt flach ist, und dass das gegenüberliegende Ende im wesentlichen konvex ist. Wenn daher die Kolbenanordnung angesetzt wird, um den aufgerollten Körper in das Gehäuse hineinzuschieben und ihn in eine kompakte Masse zu deformieren, wie oben beschrieben wurde, schiebt die Endfläche 74 der Kolbenanordnung die äusseren Windungen des aufgerollten Netzkörpers zwischen dem Gehäuse und dem Formelement 38 fest gegen die Fläche 52 der Basis 34 hinunter. Die abgerundeten Ecken der Oberfläche des Formelements 38 tragen 'dazu bei, das Drahtnetz in den Ringraum zwischen dem Formelement 38 und dem Düsengehäuse zu schieben. Die Dichte des Randabschnitts ist weniger wichtig, wenn die seitlichen Öffnungen 5 weggelassen werden, dh. wenn die Düse ortsfest angeordnet ist und beispielsweise als ortsfester Werkstück-Auswerfer verwendet wird. Die Öffnungen 5 dienen als Entlastungsöffnungen bei geschlossenem Ende, dh. sie erfüllen eine Sicherheitsfunktion, da sie verhindern, dass sich bei Blockierung der Worderseite der

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Düse ein übermässiger Rückdruck aufbaut.

Druckluft-Auslassdüsen, wie sie in Figur 1 und nach der Erfindung hergestellt sind, erzeugen nicht nur zusammenhängende Druckluftströmungen mit verhältnismässig hohen Ausströmungsgeschiuindigkeiten, sondern bewirken auch eine starke Herabsetzung des Schallniveaus im hörbaren Bereich. Sie entu/ickeln auch nur einen verhältnismässig geringen Rückdruck. Der Randabschnitt des vorderen Elements wirkt als Barriere für die Luftströmung durch die Öffnungen 5, so dass während des Nortnalbetriebs u/enig oder keine Luft durch die Öffnungen 5 ausströmt. Wenn die Düse jedoch blockiert wird, tritt die Druckluft durch die Öffnungen 5 aus, wobei verhindert wird, dass sich ein Rückdruck aufbaut. UJenn beispielsweise eine in der oben beschriebenen Weise hergestellte Düse mit sechs unter gleichen Abständen angeordneten Öffnungen 5 mit einem Durchmesser von o,32 cm an eine Druckluftquelle mit einem Druck von 7 kg/cm angeschlossen ist, und ujenn ihr vorderes Ende blockiert wird, baut sich an dem geschlossenen Ende ein Rückdruck von nur o,29 kg/cm auf. Es hat sich auch gezeigt, dass, wenn das topfartige, vordere Element 6 durch ein mit flachen Oberflächen versehenes Element ujie das hintere Element 8 ersetzt u/ird, die Schalldämpfung etwa gleich gross ist, dass aber die Ausstromungsgeschujindigkeit kleiner ist. Beispielsweise wurde eine in der oben beschriebenen Weise hergestellte Düse und eine zweite Düse mit derselben Grosse und demselben Aufbau wie die erste Düse mit der Ausnahme, dass das vordere Element flache Oberflächen hatte, durch entsprechende Einrichtungen an eine Druckluftquelle mit einem Druck von 6,3 kg/cm angekoppelt, und es wurden die Ausström ungsgeschwindigkeiten ihrer Luftströmungen gemessen. Die erste Düse mit dem topfförmigen, vorderen Element hatte eine Ausströmungsgeschwindigkeit von 4.o3o m/min, während die zweite Düse eine Ausströmungsgeschwindigkeit von 2.25o m/min hatte. In beiden Fällen war die Strömung jedoch laminar.

Es hat sich ferner gezeigt, dass, wenn das hintere Element 8 weggelassen wird, der durch die Abgabe von Luft erzeugte Schall grosser und die Ausströmungsgeschwindigkeit des Luftstroms , der durch das vordere Element hindurchtritt, kleiner

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als der Schall und die Ausströmungsgeschwindigkeit in dem Fall ist, iuenn beide Elemente in der Düse vorhanden sind.

Es wird angenommen, dass das stromauf liegende Element 8 die ankommende, turbulente Luftströmung in eine laminare oder nahezu laminare Strömung umsetzt,oder modifiziert, und dass das stromab liegende Element 6 die Luftströmung weiter modifiziert, so dass die Luft die Düse als kohärente, in hohem Maße laminare Strömung mit hoher Geschwindigkeit v/erlässt. Es wird ferner angenommen, dass das stromauf liegende Element eine Schalldämpfung bewirkt und dass das stromab liegende Element eine weitere Schalldämpfung bewirkt. In jedem Fall hat as sich be:. Testmessungen an

(1) Düsen mit nur einem Element und Düsen mit zwei unter Abstand angeordneten Elementen, die in der "oben beschriebenen Weise hergestellt wurden, und

(2) Düsen mit anderen schallabsorbierenden oder -dämpfenden Materialien gezeigt, dass

(a) es keine direkte Beziehung zwischen dem Rückdruck und der Geschwindigkeit oder zwischen der Geschwindigkeit und der Geräuscherzeugung gibt, dass

(b) es eine direkte Beziehung zwischen dem Rückdruck und der Schallerzeugung gibt, wobei der Schall mit steigendem Rückdruck kleiner wird, und dass

(c) der Rückdruck mit steigender Dichte entweder des vorderer^ oder des hinteren erfindungsgemässen Elements ansteigt.

Im Zusammenhang mit dem Punkt(c) hat es sich gezeigt, dass eine Düse mit zwei in gleicher Weise geformten, unter Abstand angeordneten Elementen der gleichen Dicke und Dichte einen geringeren Rückdruck und eine geringe Geräuschentwicklung zeigt als eine Düse derselben Grosse mit einem einzigen, in ähnlicher Weise geformten Element derselben Dichte aber der doppelten Dicke.

Eine alternative Art der Herstellung der erfindungsgemässen Düse besteht darin, dass das Band, welches durch das Flachdrücken des gestrickten Drahtnetz-Stoffschlauchs gebildet wird, zuerst entlang von Faltlinien gefaltet wird, die sich quer zu seiner Länge erstrecken (statt dass es in der oben beschriebenen Weise

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aufgerollt uiird), und dass das gefaltete Band dann in das Düsengehäuse (oder den Formenhohlraum in dem Fall, wo das Element wie das hintere Element 8 vorgeformt wird) eingeführt wird, wobei die Faltlinien parallel zu der Achse des Gehäuses, dh. in Längsrichtung des Gehäuses, verlaufen, und dass es dann in die gewünschte Form zusammengedrückt und formgepresst wird. Es hat sich gezeigt, dass eine Düse, die zwei Elemente wie die in Figur 1 gezeigten Elemente hat, wobei die Elemente jedoch ajs einem gefalteten statt einem aufgerollten Band pressgeformt sind, eine ebenso gute Geräuschdämpfung, jedoch eine kleinere Ausstromungsgeschiuindigkeit hat wie eine Düse, die in derselben UJeise ausgeführt ist, aber aus aufgerolltem Netz hergestellte Elemente hat. Ferner zeigt eine Düse mit Elementen, die aus gefaltetem statt aufgerolltem Drahtnetzband hergestellt sind, einen erheblichen höheren Rückdruck. Die Dichte und Homogenität oder Füllung des Randes 2o des vorderen Elements sind ebenfalls π icht so gut ujie bei dem vorderen Element, das durch Formpressen eines aufgerollten, gestrickten Netzes hergestellt ist.

Tabelle I (siehe unten) zeigt l/ergleichsmessungen über die Betriebseigenschaften von Düsen, die erfindungsgemäss hergestellte, die Strömung modifizierendg Elemente aufweisen. In jedem Fall bestand das Düsengehäuse aus Aluminium und hatte eine Länge von 5,7 cm, einen Innendurchmesser von 1,6 cm und einen Aussendurchmesser von 1,9 cm. Das hintere Eiern ent hatte eine Dicke von o,64 cm, und das vordere Element hatte eine Dicke von o,64 cm an dem Körper 18 und eine Dicke von etwa ο,24 cm am Rand und eine von der Stirnseite 22 aus gemessene Randlänge von etwa o,32 cm. In allen Fällen wurden die Elemente aus einem gestrickten Drahtnetz-Gewebeband aus rostfreiem Stahl hergestellt, welches aus einem Draht mit o,o12 cm Durchmesser bestand und neun Schleifen oder Waschen pro 2,5 cm aufwies. Ob die Qüse ein oder zwei Elemente hatte, und die Dichte des aus gestricktem Drahtnetz geformten Elements ist in Tabelle I durch die Typenbezeichnung angedeutet, dh.,eine Typenbezeichnung 4832 bedeutet, dass die vorderen und hinteren Elemente 6 und 8 Dichten von 48% bzw. 42/S hatten, während eine Typenbezeichnung 4ooo bedeutet, dass die Düse

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nur ein dem vorderen Element 6 entsprechendes Element mit einer Dichte won etuua 4o/£ hatte. Bsi der durch den Stern bezeichneten Düse wurden die Elements aus einem gefalteten statt aus einem aufgerollten Band hergestellt. UJenn zujei Elemente verwendet wurden, hatte das stromauf liegende Element einen Abstand von etwa 2,86 cn won dem vorderen Element. In allen Fällen wurden die Düsen mit Druckluft unter einem Druck von 7 kg/cm versorgt. UJenn ein Bereich von liierten angegeben ist> wurden mehrere in ähnlicher UJeise hergestellte Düsen durchgemessen. Die Ausströmungsgeschuiindigkeiten wurden mit einem Pitotrohr gemessen, welches koaxial und 2,5 cm vor dem Auslassende der Düse angeordnet war. Das Schallniveau wurde mit einem Präzisionsschallmeßgerät vom Typ 22o3 gemessen, welches von Bruel und Kjaer in Naerum, Dänemark, hergestellt wird, wobei das Aufnahmemikrophon etwa 65 cm von der Düse entfernt auf der verlängerten Längsachse der Düse angeordnet war. Die Dimension dBA bezeichnet das Schallniveau in Decibel entsprechend einer Skala, die mit einer Gewichtsfunktion umgerechnet ist, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Beziehung zwischen dem Ansprechverhalten des menschlichen Gehörs und der Schallfrequenz nicht linear ist.

Tabelle I

Typ

Geräuschniveau (dBA)

Ausströmungsgeschwindigkeit (m/min)

Rückdruck (kg/cm²)

31oo 33oo 4ooo 4832 4832⁵

93 91 79

21oo 225o 228o

65.5-66.0 42oo - 48oo 66.5 262o

o,17 o,24 0,81

1,52 - 1,61 1,3

Die Kurve A von Figur 6 zeigt die Arbeitsweise der Düse Nr.4 von Tabelle I. Die mit "Offenes Rohr" gekennzeichn ete Kurve zeigt die Beziehung zwischen der Geräuschentwicklung und der Frquenz bei dem Düsengehäuse ohne die beiden Elemente. UJenn

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das Gehäuse allein an eine Druckwelle mit 7 kg/cm angeschlossen ist, ergibt sich eine Ausströmungsgeschuiindigkeit von etwa 213o m/min und ein Rückdruck von etwa o,18 kg/cm . Die ziuei vertikalen, gestrichelten Linien in Figur 6 begrenzen das Frequenzband, in dem das menschliche Ohr am meisten empfindlich ist.

Düsen mit Elementen, die aus anderen Dämpfungsmaterialien hergestellt sind, erzeugen ein höheres Geräuschniveau und haben mit einigen Ausnahmen viel geringere Ausströmungsgeschujindigkeiten. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass Düsen mit Elementen, die in der oben beschriebenen Weise jedoch unter Verwendung von herkömmlichem Drahtnetz oder -stoff hergestellt sind, eine erheblich geringere Geräuschdämpfung und verhältnismässig geringere Ausströmungsgeschujindigkeiten zeigen. Beispielsweise wurde eine Düse mit zwei Elementen hergestellt, die aus einem 16 Mesh-Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl hergestellt waren. Das Gewebe bestand aus Draht mit einem Durchmesser von o,o23 cm und einer Breite von 3,8 cm. Das vordere Element wurde durch Aufrollen einer bestimmten Länge des Drahtgeuiebes und durch Pressverformung in dieselbe Form wie das Element 6 in Figur 1 hergestellt. Das Element hatte eine Dicke von etwa o,64 cm und eine Dichte von etwa Al%. Das hintere Element wurde vorgeformt und dann in das Düsengehäuse in derselben Weise wie das Element 8 von Figur 1 eingeführt. Es bestand aus einer bestimmten Länge Drahtstoff und hat eine Dicke von etwa o,64 cm und eine Dichte von etwa 32,5^. Die Elemente hatten im wesentlichen dieselbe Grosse und Form und etwa denselben Abstand wie die Elemente der Düse Nr.4 von Tabelle I. Diese Düse wurde an eine Druckquelle mit einem Druck von 7 kg/cm angeschlossen und hatte dann ein Geräuschniveau von 68 dBA, einen Rückdruck von 3,37 kg/cm und eine Geschwindigkeit von nur 78o m/min. Es ist zu beachten, dass der Begriff "Drahtnetz" und der Begriff "Drahtgewebe" synonym verwendet werden und ein Material bezeichnen, das aus einer ersten Serie von Drähten, die in einer ersten Richtung verlaufen, und einer zweiten Serie von Drähten besteht, die unter cechten Winkeln zu den ersten Drähten verlaufen, wobei jeder Draht in der ersten Serie abwechselnd über und unter den aufeinanderfolgenden Drähten der zweiten Serie verläuft.

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Eine andere Düse mit zwei Elementen aus dem gleichen 26 filesh-Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl, wobei die Elemente jedoch in einer anderen IDeise hergestellt wurden, zeigt, dass das Verfahren zur Herstellung der Elemente die Arbeitsweise der Düse beeinflusst. In diesem Fall wurde das Drahtgewebe in runde Scheiben geschnitten,und jedes Element wurde aus zwanzig solcher Scheiben hergestellt, die übereinandergelegt und an ihren Kanten zusammengelötet wurden. 3edes Element hatte etwa eine Dicke von o,64 cm, und die Elemente waren im wesentlichen nicht komprimiert. Diese Elemente hatten etwa denselben Durchmesser und waren unter demselben Abstand wie die Elemente der Düse Nr.4 von Tabella I angeordnet. UJenn die Düse an eine Druckwelle mit einem Druck von 7 kg/cm angeschlossen wurde, erzeugte sie ein Geräuschniveau von 76,5 dBA, einen Rückdruck von etwa o,72 ki
331o m/min.

etwa o,72 kg/cm und eine Ausströmungsgeschwindigkeit von etwa

Düsen mit zwei Elementen, die aus noch anderen !materialien hergestellt wurden, wurden ebenfalls mit unterschiedlichen Ergebnissen ausgemessen. Beispielsweise zeigen Düsen mit Elementen, die aus unverdichteter, sehr feiner Stahldrahtwolle (oo grade) hergestellt wurden, eine Ausströmungsgeschwindigkeit von bis zu 421o m/min, hatten jedoch ein Geräuschniveau von 82,ο dBA. Ferner waren die Elemente schwer zu haltern und neigten dazu, sich aufzulösen. Düsen mit Elementen aus derselben Stahlwolle, die jedoch auf eine Dichte von 48$£ komprimiert wurde, zeigten im wesentlichen keine Luftströmung (und daher kein Geräusch).

Düsen mit zwei Elementen mit einer Dicke von o,64 cm aus offener

zelligem Polyurethanschaum mit einer Dichte von 138 kg/m zeigten ein Geräuschniveau von 67,5 dBA, hatten jedoch eine Ausströmungsgeschwindigkeit von nur 78o m/min. Es hat sich auch gezeigt, dass durch eine Düse mit zwei Elementen mit einer Dicke von o,64 cm, die jeweils aus einem 3o4-Filzmetall aus rostfreiem Stahl mit einer Dichte von 34^ oder einer Dichte von bestanden, keine Luftströmung erfolgt.

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Im folgenden ujird auf die Figuren 7 und 8 Bezug genommen. Durch dis Erfindung werden auch Verbesserungen bei Ablasseinrichtungen für gasbetätigte Einrichtungen, beispielsweise pneumatische Zylinder, Luftkompressoren, Druckluftventile etc., ermöglicht. Diese verbesserten Abgaseinrichtungen befriedigen die Erfordernisse einer geringen Geräuschentuiicklung, eines geringen Rückdrucks und einer diffusen Auslaßströmung. Die Auslasseinrichtung nach Figur 7 weist ein rohrförmiges Gehäuse 9o mit einer Gewindebuchse 92 auf, die in einem Ende mittels Preßsitz befestigt ist, so dass das Gehäuse an dem Auspuff einer pneumatischen Einrichtung befestigt werden kann. In dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses sind zwei die Strömung modifizierende Elemente 94 A und 94 B angeordnet, die im wesentlichen halbkugelförmig sind. Die Elemente können jedoch auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wie die Dämpfungselemente eines Auspuffgas-Schalldämpfers, wie er in der US-PS 3.712.415 gezeigt ist. Die Elemente 94 A und 94 B haben vorzugsweise eine grössere Dichte in ihrer Mitte, wie in der Figur gezeigt ist, und ihre Enden sind verlängert, so dass die Enden der Aussenflachen im wesentlichen zylindrisch sind, wie bei 96 gezeigt ist, um einen guten Eingriff mit dem Gehäuse zu erleichtern. Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise ist das vordere oder End-Element 94 A an seiner üflontagestelle hergestellt, und das hintere Element 94 B ist vorgeformt und wird eingeführt, nachdem das Element 94 A hergestellt ist. Es können jedoch auch beide Elemente vorgeformt und mit Preßsitz in ihrer Lage befestigt werden.

Beide Elemente werden durch Verpressen eines Körpers aus gestricktem Drahtnetzgewebe hergestellt, wobei ein Pressgesenk im wesentlichen in derselben Weise wie bei den Elementen 6 und von Figur 1 verwendet wird. Vorzugsweise wird der Körper aus dem gestrickten Drahtgewebe für die Verpressung dadurch vorbereitet, dass er aus einem flachgedrückten, gestrickten Drahtnetzschlauch aufgerollt wird. Der Körper kann jedoch auch da-

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durch hergestellt werden, dass der flachgedrückte Schlauch gefaltet und in das Gehäuse eingeführt wird (oder in den Pressform-Hohlraum, wenn das Element vorgeformt uiird), wobei die Faltlinien parallel zu der Achse des Gehäuses verlaufen.

Figur 8 zeigt eine Pressgesenkanordnung zur Pressformung des Elements 94 A in seiner lYlontagestellung. Die Pressgesenkanordnung meist einen stationären Gesenkteil 98 mit kreisförmigem Querschnitt auf, der einen zylindrischen Ansatz 1oo an seinem oberen Ende hat. Die Oberfläche des Ansatzes 1oo hat eine konkave Ausnehmung 1o2 und eine flache Ringfläche 1o4, die das obere Ende der Ausnehmung umgibt. Eine Gesenkbuchse 1o6 aus Werkzeugstahl passt über den Ansatz 1oo und sitzt auf der flachen, oberen Fläche 1o8 des Gesenkteils 98. Die Gesenkanordnung weist auch eine Kolbeneinheit auf, die aus einem länglichen Kolben 11o und einem Kolbenkopf 112 besteht, der an dem Kolben durch eine Schraube 114 befestigt ist. Das untere Ende des Kolbens 11o ist vergrössert und hat eine zylindrische Aussenfläche 116, deren Grosse so bemessen ist, dass eine Gleitpassung mit d8r Innenseite des Gehäuses 8o gegeben wird und ferner einen halbkugelförmigen Ansatz 12o. Die flache Ringfläche umgibt den Ansatz 12o. Bei der Herstellung des vorderen Elements an seiner lYlontagestelle wird das Gehäuse 9o in die Buchse 1o6 eingeführt, so dass sie auf der Ringfläche 1o4 ruht. Dann wird der aufgerollte oder gefaltete, gestrickte Drahtnetzstoff in das obers Ende des Gehäuses eingeführt, und die Kolbeneinheit wird betätigt, um den Geuiebekörper in das Gehäuse hineinzuschieben. Der Gewebekörper u/ird zusammeogedrückt und durch den Druck zwischen dem Gesenkteil 98 und dem Ende der Kolbenanordnung formgepresst. Die Eindringtiefe der Kolbeneinheit bestimmt die Endform der Masse 124 des gestrickten Drahtnetzgewebes, und vorzugsweise wird die Kolbenanordnung in der in Figur 8 gezeigten Lage gestoppt, so dass die obere Fläche des geformten Elements einen zylindrischen Ansatz hat, der an der Innenfläche des Gehäuses angreift und mit diesem einen Reibungs- oder Presssitz bildet. Das geformte Element und das Gehäuse sind fest

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miteinander verbunden, während das Element selbst tragend ist und eine ausgezeichnete Formfestigkeit hat. Die innere Struktur des Elements ist im wesentlichen die gleiche,wie oben im Zusammenhang mit den Elementen 6 und 7 beschrieben wurde. Es hat sich gezeigt, dass das Aussehen dgs Elements v/erbessert u/ird, wenn das gestrickte Gewebe aufgerollt statt gefaltet wird. Die Betriebseigenschaften sind jedoch im wesentlichen die gleichen bei beiden Herstellungsverfahren für die Elemente.

Es wurden zum Beispiel zwei Auslass-Einrichtungen hergestellt, wobei dasselbe Drahtnetzmaterial aus rostfreiem Stahl verwendet wurde, das auch in der Düse Nr.4 von Tabelle I verwendet wurde. Zur Herstellung der Elemente einer Auslasseinrichtung wurde ein zweilagiges Band aus gestricktem Drahtnetz auf sich selbst aufgerollt. Bei den Elementen der anderen Einrichtungen wurde das Band eingefaltet. Die Gehäuse, in denen die zwei Paare der Elemente montiert wurden, wie sie in Figur 7 gezeigt sind, hatte einen Innendurchmesser von o,96 cm. Das vordere Element jeder Einrichtung wurde in seiner Betriebstellung hergestellt und das hintere Element wurde vorgefertigt und unter Preßsitz in seiner Lage montiert. Die Elemente hatten jeweils eine Dichte von etwa 2Q% und eine maximale Dicke in der Mitte, dh. entlang der Achse des Gehäuses, von etwa o,96 cm. Jede Einrichtung wurde mit einer Druckluftquelle mit einem Druck von 7 kg/cm gekoppelt. Die eine Einrichtung, deren Elemente aus dem eingefalteten Band hergestellt waren, hatte ein Geräuschniveau von 78,5 dBA und einen Rückdruck von etwa o,34 kg/cm . Die andere Einrichtung, deren Elemente aus dem aufgerollten Band hergestellt waren, hatte ein Geräuschniveau von 78,0 dBA und einen Rückdruck von etwa o,36 kg/cm . Die letztere Einrichtung hatte auch Elemente mit einem besseren, dh. homogeneren Aussehen, wobei die Elemente auch eine bessere mechanische Uerbindung mit dem Gehäuse herstellten.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung Elemente aus einem zweilagigen Band aus einem gestrickten Draht-

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netzgewebe aufweisen., ist zu beachten, dass ein einlagiges Band ebenfalls verwendet werden kann. Auch können mehr als zwei Lagen aufgewickelt oder eingefaltet werden, um einen Körper zu bilden, der durch Verpressung in ein geeignetes Element formgepresst werden kann. Ferner kann ein gestricktes Gewebe mit weniger als acht Schleifen oder Maschen pro 2,5 cm verwendet werden. Bei den Düsen von Figur 1 wird der Abstand zwischen den zwei Elementen empirisch unter Berücksichtigung der Dicke der Elemente und des Innendurchmessers des Gehäuses bestimmt^ wobei der optimale Abstand ein solcher Abstand ist, bei dem die beste Balance zwischen Schalldämpfung und Ausströmungsgeschwindigkeit gegeben ist. Da jedoch eine wichtige Funktion des.stromauf liegenden Elements darin besteht, zu bewirken, dass die Luftströmung eine laminare oder nahezu laminare Strömungsform annimmt, sollen die Elemente nicht so weit auseinander liegen, dass die dazwischen liegende Strömung wieder turbulent wird. Im Falle einer Auslasseinrichtung, wie sie in Figur 7 gezeigt ist, ist es bevorzugt, jedoch nicht notwendig, dass die zwei Elemente ineinander übergehen oder nahe beieinander liegen.

Es können auch mehr als zwei die Strömung modifizierende Elemente in dem Gehäuse der Luft'-Auslasseinrichtung installiert werden, wobei der Abstand der Elemente so eingestellt wird, dass eine optimale Arbeitsweise bezüglich Schalldämpfung, Ausströmungsgeschwindigkeit und Rückdruck erzielt wird. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Dichten der Elemente auch variiert werden, um zu einer optimalen Arbeitsweise zu gelangen, mehrere verschiedene Materialien können auch verwendet werden, um das Gehäuse und die Elemente herzustelen. Beispielsweise kann das Gehäuse aus einem geeigneten synthetischen Plastikmaterial, beispielsweise Polypropylen oder Epoxyharz hergestellt sein, während das gestrickte Gewebe, welches zur Herstellung der Elemente verwendet wird,.aus Aluminium oder einer Nickel-Chromlegierung bestehen kann.

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Selbstverständlich müssen die Elemente nicht in ihrer Montagesteile hergestellt oder nur durch einen Reibungssitz gehalten u/erden. Die Elemente können beispielsweise durch Kleben, Schu/eissen oder Löten an dem Gehäuse befestigt sein. Eine weitere Möglichkeit zur Befestigung der Elemente in ihrer Arbeitsstellung besteht in der Anordnung von Halteringen. Das Strickgeiuebe kann auch aus einem mehrfaserigen Draht gestrickt sein, dh. aus zuiei Drahtadern, die zur Bildung eines einzelnen Drahts miteinander verdrillt sind. Schliesslich ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf Gas-Strömungseinrichtungen beschränkt ist, sondern auch zur Schalldämpfung von Flüssigkeits-Strömungseinrichtungen verwendet werden kann. Daher ist unter dem Begriff "Strömungsmittel" sowohl ein gasförmiges als auch ein flüssiges Strömungsmittel zu verstehen,

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Claims

Patentansprüche

1.1 Schalldämpfende Strömungsmittel-Durchflußeinrichtung mit einem an beiden Enden offenen Gehäuse, das einen Durchlaßkanal für eine Druckmittelstrümung bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein schalldämpfendes Element (6, 8, 94 A, 94 E))in dem Durchflußkanal angeordnet ist und sich voll über diesen erstreckt, und dass das schalldämpfende Element aus einem gestrickten Metalldraht-Netzgeuebe besteht, das aufgerollt, komprimiert und in eine selbsttragende, dichte, poröse Masse formgepresst ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element(6, 8, 94 A, 94 EÜaus einem gestrickten Netzgemebeschlauch aus Metalldraht hergestellt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lYletalldrähte des Netzgeujebas in dem Element (6, 8, 94 A, 94 B unregelmässig orientiert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element (6, 94 A, 94 B)eine bogenförmige Oberfläche hat, die sich über den Durchlaßkanal erstreckt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element\.6, 94 A,an einem Ende des Durchlaßkanals liegt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Elementi.6, 94 A, 94 B)eine topfförmige Oberfläche hat, die sich über den Durchlaßkanal erstreckt.

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Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element an einem Ende eine konkave Oberfläche und an dem gegenüberliegenden Ende eine konvexe Oberfläche hat.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein ztueites schalldämpfendes Element (94 B)axial mit dem ersten schalldämpfenden Elementl94 Ayin dem Durchlaßkanal angeordnet ist, und dass die schalldämpfenden Elemente (94 A, 94 B)bogenförmige, über den Durchlaßkanal sich erstreckende Oberflächen und gegeneinander anstossende Kantenabschnitte haben.

9. Einrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, dass die schalldämpfenden Elemente^94 A, 94 B/jeweils eine konvexe Fläche auf einer Seite und eine konkave Fläche auf der gegenüberliegenden Seite haben, und dass die Elemente (94 A, 94 b)so orientiert sind, dass ihre konvexen Flächen voneinander uieggerichtet sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element(β)einen ersten Körperabschnitt (i8)mit einer konkaven Endf läche( 22/ und einen zuzeiten, ringförmigen Randabschnitt (20yaufweist, der einstückig mit dem Umfangsabschnitt der konkaven Endflache (22)ausgebildet ist und sich von dieser weg erstreckt.

11. Einrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Öffnungen Jß) in dem Gehäuse(4)mit dem Randabschnitt (2o) in Verbindung stehen.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, schalldämpfendes Element (8, 94 B)in dem Durchlaßkanal angeordnet ist

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und sich voll über diesen erstreckt, und dass das zweite schalldämpfende ElementCß, 94 B)von dem ersten schalldämpfenden Element(6, 94 A)bzui. dem Körperabschnitt(18) des ersten, schalldämpfenden Elements(6)unter Abstand angeordnet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das schalldämpfende Element(6, 8, 94 A, 94 B)reibungsmässig von der Innenfläche des Gehäuses(4)erfasst bzw. gehalten ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse(4)aus einem lYlaterial besteht, dessen Härte geringer als die Härte der filetalldrähte des Netzes ist.

15. Verfahren zur Herstellung einer schalldämpfenden Strömungsmittel-Durchlaßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein schalldämpfendes Element dadurch hergestellt wird, dass ein Band aus einem gestrickten Pfletalldraht-Netzgewebe aufgewickelt wird, um einen Körper zu bilden, der durch mehrere nebeneinander liegende Lagen charakterisiert ist, dass der Körper in einer Richtung quer zu der Länge des Bandes zusammengedrückt wird, um ein dichtes, poröses Element zu bilden, und dass das Element in einem länglichen Durchlaßkanal in einem Gehäuse befestigt wird, das einen Einlaß und einen Auslaß für den Durchlaßkanal hat, wobei sich das Element uoll über den Durchlaßkanal erstreckt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Element an seiner Verwen.dungsstelle in dem Durchlaßkanal hergestellt wird, und dass das Element in dem Durchlaßkanal gleichzeitig mit seiner Herstellung befestigt wird,

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17. Herfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ausserhalb des Gehäuses hergestellt und durch einen Preßsitz in dem Durchlaßkanal befestigt uiird.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, dichtes, poröses Element in derselben U/eise wie das erste Element hergestellt mird, und dass das zweite Element in dem Durchlaßkanal derart befestigt töird, dass es sich voll über den Durchlaßkanal erstreckt und von dem ersten Element unter Abstand angeordnet ist«

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element an seiner VertDsndungsstelle in dem Durchlaßkanal hergestellt mird, und dass das· zweite Element ausserhalb des Gehäuses hergestellt und durch einen Preßsitz in dem Durchlaßkanal befestigt wird.

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