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Schalldämpfer für Verbrennungsmotoren
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Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Verbrennungsmotoren,
mit einem rohrförmigen Gehäuse, das stirnseitig durch Abschlußkappen verschlossen
ist, durch welche Gasführungskanäle für die Zu- und Abfuhr der Verbrennungsgase
hindurchgeführt sind, wobei zumindest eine der Abschlußkappen entfernbar ist, und
mit einem im Inneren des Gehäuses angeordneten Einsatzteil, der das Gehäuse in Kammern
unterteilende Trennwände, sowie einzelne der Kammern miteinander verbindende Uberströmkanäle
aufweist, wobei zumindest einer der Uberströmkanäle teilweise von der Gehäuseinnenwand,
teilweise von am Umfang des Einsatzteiles vorgesehenen, gegen die Gehäuseinnenwand
zu offenen und mit ihren Rändern an der Gehäuseinnenwand anliegenden Ausnehmungen
gebildet ist.
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Schalldämpfer mit einem im Inneren eines Gehäuses angeordneten Einaatzteil
sind bereits bekannt. Diese bekannten Schalldämpfer sind Jedoch, um den technischen
Anforderungen gerecht zu werden, voluminös und in der Herstellung aufwendig. Außerdem
weisen diese bekannten Schalldämpfer einen solchen Aufbau auf, daß sie an ihrem
der Eintrittsstelle der Abgase gegenüberliegenden Ende bereits stark abgekühlt sind,
wodurch ein Zusetzen der Strömungsquerschnitte durch die Verbrennungsrückstände
in verstärktem Maß auftritt. Die Reinigung dieser bekannten Schalldämpfer, also
die Entfernung dieser Verbrennungsrückstände ist trotz des aus dem Gehäuse herausnehmbaren
Einsatzteiles schwierig, da die im Einsatzteil angeordneten Kanäle nur schwer zugänglich
sind.
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Man hat auch bereits einen Schalldämpfer vorgeschlagen, welcher Uberströmkanäle
aufweist, die teilweise von der Gehäuseinnenwand, teilweise von Ausnehmungen eines
aus dem Gehäuse herausnehmbaren Einsatzteiles begrenzt sind.
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Bei dieser bekannten Ausführung lassen sich zwar die Uberströmkanäle
leicht reinigen, nicht jedoch der Gaszuführungskanal, welcher einen geschlossenen
Querschnitt besitzt. Außerdem ist dieser bekannte Schalldämpfer, bei welchem die
Uberströmkanäle entlang des gesamten Umfanges
des Einsatzteiles
verlaufen, voluminös, und es kann bei diesem bekannten Schalldämpfer nicht die für
eine gute Schalldämpfung erforderliche oftmalige Umkehr der Strömungsrichtung der
Verbrennungsgase erzielt werden.
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Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die erwähnten
Nachteile der bekannten Schalldämpfer zu vermeiden und einen Schalldämpfer zu schaffen,
der einfach in seinem Aufbau und leicht zu reinigen ist und infolge seiner geringen
Abmessungen auch als Schalldämpfer für Stationärmotoren, Rasenmäher und sonstige
motorisch betriebene Geräte verwendet werden kann.
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Die Erfindung geht hiebei aus von einem Schalldämpfer der eingangs
beschriebenen Art und besteht im wesentlichen darin, daß der an der Eintrittsstelle
einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Gaszuführungskanal im Gehäuseinneren
in einen etwa ovalen Querschnitt übergeführt ist, dessen Begrenzung teilweise von
der Gehäuseinnenwand, teilweise von einer im Querschnitt halbschalenförmigen Ausnehmung
des Einsatzteiles gebildet ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schalldämpfers
ermöglicht es, auch den Gaszuführungskanal nach Entfernung des Einsatzteiles aus
dem Gehäuse leicht zu reinigen, da ja dann die halbschalenförmige Ausnehmung des
Einsatzteiles frei liegt. Außerdem wird dadurch, daß der an der Eintrittsstelle
einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Gaszuführungskanal im Gehäuseinneren
in einn etwa ovalen Querschnitt übergeführt ist, ermöglicht, dem Schalldämpfer eine
gedrungene Bauweise zu geben, da dieser ovale Querschnitt eine Unterbringung der
einzelnen Kanäle und die Anordnung der Kammern mit dem erforderlichen Volumen in
einem Gehäuse mit grungW wo ei der Schalldämpfer trotzdem die an ihn gestellten
Anforderungen hinsichtlich Schalldämpfung und dergl. erfüllt, wobei die gasführenden
Kanäle einen solchen Querschnitt aufweisen, daß die Leistungscharakteristik nicht
beeinflußt wird.
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Der erfindungsgemäße Schalldämpfer kann daher beispielsweise bei Rasenmähern,
Mopeds und Mofas verwendet werden, wo es auf kleine Abmessungen des Schalldämpfers
ankommt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Einstzteil über einen Gasführungskanal,
vorzugsweise den Gaszuführungskanal, mit der entfernbaren Abschlußkappe verbunden
ist, vorzugsweise mit dieser Abschlußkappe einstückig ausgebildet ist. In diesem
Falle wird das Zusammensetzen und Zerlegen des Schalldämpfers noch weiter erleichtert
und sichergestellt, daß sich der Einsatzteil in seiner richtigen Lage im Gehäuse
befindet, in der eine optimale Schalldämpfung erfolgt, da ja der Abstand zwischen
dem Einsatzteil und der Abschlußkappe festgelegt ist. Bei der bevorzugten einstückigen
Ausbildung zwischen Einsatzteil, Abschlußkappe und Gaszuführungskanal wird die Herstellung
des Schalldämpfers noch weiter vereinfacht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind einer
der Gasführungskanäle, vorzugsweise der Gaszuführungskanal, und die am Umfang des
Einsatzteiles nebeneinander vorgesehenen Uberströmkanäle im wesentlichen diametral
gegenüberliegend angeordnet. Dadurch erfolgt eine gute Abstützung und Versteifung
der Trennwände gegenüber der Innenwand des Schalldämpfergehäuses, so daß die Wandstärke
des Gehäuses gering gehalten werden kann. Dadurch wird nicht nur eine Materialersparnis
erzielt, sondern es wird auch das Gewicht des Schalldämpfers in günstiger Weise
verringert.
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Vorteilhaft ist es, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
der Gasz'uführungskanal durch wenigstens zwei Drittel des Gehäuses hindurch bis
in die in Strömungsrichtung der zugeführten Abgase gesehen letzte Kammer geführt
ist. Dadurch wird sichergestellt, daß auch dieser letzte Teil des Schalldämpfers
durch die heißen Abgase erwärmt wird und daher ein Zusetzen der Strömungskanäle
durch Verbrennungsrückstände auch in diesem Bereich weitgehend unterbunden wird.
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Für bestimmte Einsatzzwecke hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
wenn wenigstens einer der Gasführungskanäle, vorzugsweise der Gaszuführungskanal,
und/oder der über strömkanäle sich konisch erweitern.
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Eine weitere Möglichkeit, die schalldämpfende Wirkung
des
Schalldämpfers zu verbessern, ergibt sich dadurch, daß der Gasabfithrungskanal mit
seitlichen wie ein Drosselfilter wirkenden Öffnungen versehen ist.
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Der Gasabführungskanal kann erfindungsgemäß aus einem mit einer der
Abschlußkappen verbundenen Rohr bestehen, das im Gehäuse durch die dieser Abschlußkappe
benachbarte Trennwand hindurchgeführt ist. Hiedurch wird eine in konstruktiver Hinsicht
besonders einfache Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers geschaffen,
der dann lediglich aus drei zusammensetzbaren Teilen besteht, nämlich dem aus einem
handelsüblichen Rohrprofil abgelängten Gehäuse, dem mit der einen Abschlußkappe
über den Gaszuführungskanal verbundenen Einsatzteil und dem mit der anderen Abschlußkappe
verbundenen Gasabführungskanal.
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Die Verbindung der einzelnen Teile des Schalldämpfers erfolgt zweckmäßig
dadurch, daß der Einsatzteil mit einem Zuganker verbunden ist, der jene Absch.lußkappe,
welche nicht mit dem Einsatzteil verbunden ist, durchsetzt und an dem aus dieser
Abschlußkappe herausragenden Ende, beispielsweise durch eine Schraubenmutter, fixiert
ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausff;ihrungsbeispielen
schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Schalldämpfer. Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie II - II der Fig. 1,
Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie III - III der Fig. 1 und Fig. 4 einen Querschnitt
nach der Linie IV - IV der Fig. 1 dar. Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers im Längsschnitt ähnlich der Darstellung in
Fig. 1.
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Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Schalldämpfer weist ein Gehäuse
1 auf, das aus einem auf die erforderliche Länge abgeschnittenen Rohr mit kreisförmigen
Querschnitt besteht. An seinen beiden Stirnseiten ist das Gehäuse 1 durch Abschlußkappen
2, 3 abgeschlossen. Im Inneren des Gehäuses befindet sich ein herausnehmbarer
Einsatzteil
4. Dieser Einsatzteil 4 weist Trennwände 5, 6, 7, 8 auf, durch welche das Gehäuse
in Kammern 9, 10, 11, 12, 13 unterteilt wird.
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Die Gaszuführung erfolgt über ein die Abschlußkappe 2 durchsetzendes
Rohr 14 mit kreisförmigem Querschnitt, das in der Kammer 9 in einen in den Fig.
2 bis 4 gezeigten Gaszuführungskanal 16 mit halbovalförmigem Querschnitt übergeht,
der bei in das Gehäuse 1 eingeschobenem Einsatzteil 4 von einer halbschalenförmigen
Ausnehmung 15 desselben und der Gehäuseinnenwand begrenzt ist. Der so gebildete
Gaszuführungskanal 16 durchsetzt die Trennwände 5, 6, 7, 8 und mündet in die im
letzten Drittel des Schalldämpfers befindliche Kammer 13.
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Dem Gaszuführungskanal 16 diametral gegenüberliegend sind im Inneren
des Gehäuses 1 Uberströmkanäle 17, 18, 19 vorgesehen, die ebenso wie der Gaszufuhrungskanal
16 zum Teil von der Innenwand des Gehäuses 1 begrenzt sind, so daß bei aus dem Gehäuse
1 entfernten Einsåtzteil 4 diese Uberströmkanäle über ihre ganze Länge offen zugänglich
sind. Der Uberströmkanal 17 verbindet die letzte Kammer 13, in die die Abgase durch
den Gaszuführungskanal 16 gelangen und in der die Abgase um 1800 umgelenkt werden,
mit der Kammer 10. Von dort treten die neuerlich umgelenkten Abgase über in der
Trennwand 6 vorgesehene Offnungen 20, 21 in die Kammer 11 ein, wo sie neuerlich
umgelenkt über den Uberströmkanal 18 der-Kammer 9 zugeführt werden. In dieser Kammer
9 erfolgt wiederum eine Umlenkung der Abgase, welche nun von der Kammer 9 über den
Uberströmkanal 19 in die Kammer 12 gelangen. Aus der Kammer 12 erfolgt die Abfuhr
der Abgase über einen rohrförmigen Gasabführungskanal 22. Dieser rohrförmige Gasabführungskanal
22 durchsetzt mit seinem einen Ende die Abschlußkappe 3 und ist mit dieser Abschlußkappe
fest verbunden. Mit seinem anderen Ende ist der rohrförmige Gasabführungskanal 22
durch eine Öffnung in der Trennwand 8 hindurchgeführt, durchsetzt die Kammer 12
und reicht bis zur Trennwand 7. In diesem in der Kammer 12 angeordneten Teil weist
der Gasahführungskanal 22 in der Rohrwandung seitliche Öffnungen
22'
auf, die eine Teilung und Drosselung des Gasstromes hervorrufen und somit wie ein
Drosselfilter wirken.
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Der aus den Trennwänden 5, 6, 7, 8, den Uberstrdmkanälen 17, 18,
19 und der halbschalenförmigen Ausnehmung 15.bestehende Einsatzteil 4 ist über das
Rohr14 mit der Abschlußkappe 2 verbunden. Zweckmäßig sind die genannten Teile einstöckig
aus einer Aluminiumlegierung im Druckguß hergestellt. Die niedrige Schwingungszahl
der Aluminiumlegierung stellt eine weitere akustische Verbesserung des Schalldämpfers
dar, da die Abstrahlung von Körperschall durch das Schalldämpfergehäuse dadurch
wesentlich reduziert wird. Zur Reinigung des Schalldämpfers kann also die Abschlußkappe
2 zusammen mit dem Einsatz 4 als Ganzes aus dem Gehäuse 1 herausgezogen werden,
worauf eine leichte Entfernung der Rückstände aus den nun über ihre ganze Länge
offenen Kanälen vorgenommen werden kann. Zur Fixierung des Einsatzteiles 4 im Inneren
des Gehäuses ist en Zuganker 23 mit dem Einsatzteil verbunden, der eine Öffnung
in der Abschlußkappe 3 durchsetzt und an seinem herausragenden Ende mit einem Schraubengewinde
versehen ist, auf welches eine Schraubenmutter 24 aufgeschraubt ist.
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Das den Gasabführungskanal bildende Rohr 22 kann zur Verbesserung
der Schalldämmung mit seitlichen Öffnungen in Form eines Drosselfilters versehen
sein.
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Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach den Fig. 1 bis 4 lediglich dadurch, daß sowohl der Gaszuführungskanal 16 als
auch die Überströmkanäle 17, 18 und 19 sich konisch erweitern.
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