DE6807969U

DE6807969U - DEVICE FOR REGULATING THE GAS FLOW RATE.

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Publication number: DE6807969U
Application number: DE6807969U
Authority: DE
Original assignee: Rhone Poulenc SA
Current assignee: Rhone Poulenc SA
Priority date: 1967-11-21
Filing date: 1968-11-21
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3493076A; LU57351A1; BE724186A; FR1554785A; DE1810158A1; GB1206307A; NL6816161A; SE341410B

Description

Die vorliegende Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Regulieren von Gasströmen, die plötzliche und insbesondere pulsartige Druckschwankungen aufweisen. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Regulierung von Auspuffgasen von Brennkraftmaschinen. The present innovation relates to a device for regulating gas flows, the sudden and in particular pulse-like Have pressure fluctuations. In particular, it relates to a device for regulating exhaust gases from internal combustion engines.

Bekanntlich können Gasströme plötzliche Druckschwankungen haben, beispielsweise infolge eines plötzlichen Öffnens von Hähnen, Drosseln, Schiebern oder Ventilen. Es ist auch bekannt, daß gewisse Gasstrom© Pulsationen aufweisen können. Unter diesen kann man den Gasstrom einer Leitung, in der sich eine Pulsströmung ausbildet, oder auch die Gasströme nennen, die aus Vorrichtungen austreten, welche infolge ihres Aufbaus pulsierende Ströme βτ-zeugen, wie beispielsweise Kolbenkompressoren oder Brennkraftm-ischinen. It is known that gas flows can have sudden pressure fluctuations, for example as a result of the sudden opening of taps, throttles, slides or valves. It is also known that certain gas streams © can have pulsations. These include the gas flow in a line in which a pulse flow is formed, or the gas flows emerging from devices which, as a result of their structure, generate pulsating flows, such as reciprocating compressors or internal combustion engines.

• · I• · I

Man hat versucht, diese Strömungen zu regulieren, insbesondere durch Anordnen von Schikanen oder Prallblechen oder analogen Einrichtungen in Leitungen, in denen solche Strömungen vorkommen, wobei diese Einrichtungen ziemlich beträchtliche Verluste und Druckabfalleffekte mit sich bringen, die den Durchsatz bestimmen. Man hat auch Systeme von Expansionskammern mit Vorrichtungen mit Schikanen oder analogen Einrichtungen kombiniert. Im allgemeinen weisen diese Vorrichtungen einen starren Aufbau auf.Attempts have been made to regulate these flows, in particular by arranging baffles or baffles or analogs Facilities in lines in which such currents occur, these facilities being quite substantial losses and bring about pressure drop effects that determine throughput. Systems of expansion chambers with devices are also available combined with harassment or analog facilities. In general, these devices are rigid in construction.

Wenn in einer Leitung ein pulsierender Gasstrom vorhanden ist, so übertragt sich diese Pulsation (oder deren Harmonische) auf die Leitung selbst, wobei sie auf diese mechanische Spannungen überträgt, die sich nachteilig auf diese auswirken können. Zur Vermeidung dieser Erscheinung hat man Metallbalgen verwendet, die den Leitungen eine gewisse Biegsamkeit verleihen.If there is a pulsating gas flow in a line, so this pulsation (or its harmonics) is transferred to the line itself, whereby it affects this mechanical tension transmits that can adversely affect them. To avoid this phenomenon, metal bellows have been used, which give the cables a certain flexibility.

Es ist bekannt, daß alle diese Lösungen Nachteile aufweisen, wie beträchtliche Verluste, großen Raumbedarf und unzureichende Wirkung, so daß die Auswahl einer geeigneten Vorrichtung nicht nach vorbestimmten Bedingungen sondern mehr zufällig erfolgt.It is known that all of these solutions have disadvantages such as considerable losses, large space requirements and insufficient effectiveness, so that the selection of a suitable device does not take place according to predetermined conditions but rather randomly.

Das Problem wird noch schwieriger, wenn es sich um heiße Gase handelt, die eine korrodierende V/irkung auf die Metalle ausüben können, aus denen solche Vorrichtungen im allgemeinen bestehen. Das Problem ist besonders schwierig im Falle von Auspuffgasen von Brennkraftmaschinen zu lösen. Die verwendeten Vorrichtungen, die üblicherweise "Auspufftöpfe" genannt werden, bestehen im allgemeinen aus starren Bauteilen. Es sind jedoch einige Ausführungsformen bekannt, bei denen die elastische Deformation der Bauteile ausgenützt wird. So sind in den amerikanischen Patentschriften 2 859 830 und 2 877 860 Auspufftöpfe beschrieben, die Bauteils aus Elastosaernsaterialien aufweisen» Bei allen bekannten Vorrichtungen müssen die Gase komplizierte Kanäle durchströmenThe problem becomes even more difficult when it comes to hot gases which can corrosive the metals from which such devices are generally made. The problem is particularly difficult to solve in the case of exhaust gases from internal combustion engines. The devices used, commonly called "mufflers", generally consist of rigid components. However, some embodiments are known in which the elastic deformation of the components is used. In the American patents 2,859,830 and 2,877,860, for example, mufflers are described which have components made of elastosane materials. In all known devices , the gases have to flow through complicated ducts

oder durch schmale Schlitze strömen, so daß die Druckverluste in diesen Vorrichtungen stets sehr hoch bleiben.or flow through narrow slots, so that the pressure losses in these devices always remain very high.

Im Falle von Auspufftöpfen für Kraftfahrzeuge iet es außerdem erforderlich, eine möglichst leichte Vorrichtung zu haben, die auch wetterfest ist. Auch diesbezüglich hat das Problem bekanntlich noch keine wirklich zufriedenstellende Lösung gefunden.It also works in the case of mufflers for motor vehicles necessary to have the lightest possible device that is also weatherproof. Also in this regard, the problem is well known no really satisfactory solution found yet.

Die vorliegende Neuerung betrifft eine neue Vorrichtung, die ermöglicht, Gasströmungen, die plötzliche Druckschwankungen und insbesondere Druckpulsationen aufweisen, zu regulieren, die sehr leicht ist und für Gase bis au einer Temperatur von 300 C verwendbar ist und deren chemische Inertheit die Korrosionsgefahren fast vollständig ausschaltet und die lediglich Verluste bewirkt, die praktisch vernachlässigbar sind.The present innovation relates to a new device that enables Gas flows that have sudden pressure fluctuations and especially pressure pulsations to regulate the very is light and can be used for gases up to a temperature of 300 C. and whose chemical inertness almost completely eliminates the risk of corrosion and which only causes losses, which are practically negligible.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung zur Regulierung des Durchsatzes von Gasen ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest einen wirksamen Abschnitt mit einer Wandung aufweist, die unter dem Einfluß von Schwankungen des dynamischen Drucks des Gasstroms und praktisch proportional zu diesen Schwankungen elastisch deformierbar ist und den Gasen über die gesamte Länge ihrer Durchströmungsbahn einen Durchgangsquerschnitt läßt, der an jeder Stelle zumindest gleich der Hälfte des Querschnitts der Vorrichtung an dieser Stelle ist.The device according to the innovation for regulating the throughput of gases is characterized in that it has at least one effective portion with a wall that is below the Influence of fluctuations in the dynamic pressure of the gas flow and practically proportional to these fluctuations, elastically deformable is and the gases over the entire length of their flow path leaves a passage cross-section at each Place is at least equal to half the cross-section of the device at this point.

Vorzugsweise weist der deformierbare Abschnitt Querwandungen auf, die mit der Wandung verbunden und so angeordnet sind, daß der Gasstrom auf sie auftrifft. Diese Querwandungen erleichtern die mechanische Mitnahme der Wandung.The deformable section preferably has transverse walls which are connected to the wall and arranged so that the gas flow impinges on them. These transverse walls make it easier the mechanical entrainment of the wall.

Die bevorzugte Ausführungsform der neuerungsgemäßaη Segulierungsvorrichtung ist ein Auspufftopf für Brennkraftmaschinen und insbesondere ein Auspufftopf für Kraftfahrzeuge.The preferred embodiment of the regeneration device according to the invention is a muffler for internal combustion engines and in particular a muffler for motor vehicles.

Die Ausführung der Neuerung in Form eines Auspufftopfs für Kraftfahrzeuge stellt diejenige dar, für die die Schwierigkeiten maximal sind, und die Erfindung wird daher im folgenden an Hand dieser Ausführungsform erlävtert, ohne daß hiermit eine Beschränkung des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden soll.The implementation of the innovation in the form of a muffler for motor vehicles represents those for which difficulties are at a maximum, and the invention will therefore be made with reference to the following this embodiment is explained without this being a limitation to be made within the scope of the invention.

Ein neuerungsgemäßer Auspufftopf, wie er im Schnitt schematisch nicht maßstabgetreu in der Zeichnung dargestellt ist, weist einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 1 auf, der auf das Austrittsrohr M der Brennkraftmaschine paßt, wobei dieser Abschnitt mit einem Abschnitt 2 verbunden ist, dessen Wandung deformierbar ist und der seinerseits mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 3 verbunden ist, an den sich ein Erofilabschnitt 4 anschließt. Dieser Erofilabschnitt 4 ist mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 5 verbunden, der auf dem Auspuffrohr E sitzt.A muffler according to the innovation, as shown schematically in section is not shown true to scale in the drawing, has a substantially cylindrical section 1, which on the outlet pipe M fits the internal combustion engine, this section being connected to a section 2, the wall of which is deformable and which, in turn, is connected to a substantially cylindrical section 3, to which an erofil section 4 adjoins. This Erofilabschnitt 4 is with a substantially cylindrical portion 5 connected, which sits on the exhaust pipe E.

Der Abschnitt mit der deformierbaren Wandung weist fest angebrachte Querwandungen 6, 7» 8 auf, die einen Teil des Gaskanala absperren«The section with the deformable wall has permanently attached Transverse walls 6, 7 »8, which form part of the gas duct shut off "

Zumindest der deformierbare Absciinitt ist aus einem elastischen, gegen die Wirkung von Auspuffgasen beständigen Material (vorzugsweise einem Material auf der Basis von Siliconelastomere) hergestellt. At least the deformable section is made of an elastic, material resistant to the effects of exhaust gases (preferably a material based on silicone elastomers).

Die Querwandungelt können aus jedem gegenüber der Einwirkung der Gase beständigen Material, das mit der deformierbaren Wandung fest verbunden werden kann, gefertigt sein. Sie werden vorzugsweise aus einem Material auf der Basis von Siliconelastomere!^ gegebenenfalls in verstärkter Form, hergestellt.The transverse wall can be made of any material that is resistant to the action of the gases and that is associated with the deformable wall can be firmly connected, be made. They are preferably made of a material based on silicone elastomers! ^ optionally in reinforced form.

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Vorzugsweise wird die Gesamtanordnung aus einem Siliconelastomeren hergestellt, wobei jeder Abschnitt mit irgendeinem Bauelement verstärkt werden kann, um jedeia Abschnitt die für seine Punktion geeignete Wärmebeständigkeit, mechanische Festigkeit und Elastizität zu geben.The overall arrangement is preferably made from a silicone elastomer each section can be reinforced with any structural element to accommodate each section for its puncture to give appropriate heat resistance, mechanical strength and elasticity.

Die Abmessungen von jedem Abschnitt sind nicht kritisch. Sie werden nach den üblichen Konstruktionsregeln je nach dem Hubraum und dem Leistungsbereich des auszurüstenden Motors bestimmt.The dimensions of each section are not critical. you will be according to the usual design rules depending on the cubic capacity and the power range of the engine to be equipped.

Von Bedeutung ist die Anzahl und die Abmessung der Querwandungen. Diese sollten so angeordnet werden, daß ihre Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung liegt, und so, daß keine von ihnen eine ärodyne-iaische Abschirmung für die folgende Querwand bildet.The number and dimensions of the transverse walls are important. These should be arranged so that their level is essentially perpendicular to the main direction of flow, and so that none of them provide an aerodynamic shield for the following Transverse wall forms.

Sie können aus Kreisringen bestehen, deren innerer Durchmesser in der Hauptströmungsrichtung der Gase allmählich abnimmt. Vorzugsweise sind die Querwandungen einfache Ringsegmente, die höchstens die Hälfte des Durchgangsquerschnitts der Gase abschließen und abwechselnd zu beiden Seiten der Achse der Vorrichtung angeordnet sind. So wird eine deformierbare Kammer durch den Raum j gebildet, der durch die verschiedenen Querwa&dungen begrenzt wird. They can consist of circular rings, the inner diameter of which gradually decreases in the main flow direction of the gases. The transverse walls are preferably simple ring segments which close at most half of the passage cross section of the gases and are arranged alternately on both sides of the axis of the device. A deformable chamber is thus formed by the space j which is delimited by the various transverse walls .

^ Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Auspufftopfs ist die f folgende: Der vom Auspufftakt eines Zylinders erzeugte Gasstrom ' gelangt durch das Rohr 1 und trifft auf die Querwand 6 auf. Der j, dynamische Druck des Gasstoßes übt eine Kraft auf die Querwand 6 aus, die diese Wandung in Strömungsrichtung mitnimmt. Da dies» Querwandung fest mit der deformierbaren Wandung 2 verbunden ist, tritt eine Deformation dieser deformierbaren Wandung auf, welche einen Teil der Energie des Gasstoßes absorbiert und so den Anfangsdruckstoß vermindert. Diese Energie wird der Gasmasse wieder ^ The mode of operation of the muffler according to the invention is as follows: The gas flow generated by the exhaust stroke of a cylinder passes through the pipe 1 and hits the transverse wall 6. The dynamic pressure of the gas shock exerts a force on the transverse wall 6, which takes this wall with it in the direction of flow. Since this “transverse wall is firmly connected to the deformable wall 2, a deformation of this deformable wall occurs, which absorbs part of the energy of the gas shock and thus reduces the initial pressure shock. This energy of the mass of gas is again

zugeführt, wenn die Hauptmenge des Gases an der Querwand vorbeigeströmt ist, wobei der Druck des letzten Teils dieser Gasmasse erhöht wird. Man erzielt so eine Abflachung der Druckkurve des Gasstoßes. Die gleiche Erscheinung tritt zwischen den Querwandungen 6 und 7» dann zwischen den Querwandungen 7 und 8, usw., je nach der Anzahl der vorhandenen Querwandungen, auf.supplied when the main amount of gas flows past the transverse wall is, the pressure of the last part of this gas mass is increased. This results in a flattening of the pressure curve of the Gas blow. The same phenomenon occurs between the transverse walls 6 and 7 »then between the transverse walls 7 and 8, etc., depending on the number of transverse walls present.

Me Druckunterschiede zwischen der Vorderflanke des Gasstoßes und dem Ende des Gasstoßes vermindern sich bei jedem Vorbeigang an einer Querwandung und man erhält nach Durchströmung einer ausreichenden Anzahl von Kammern mit der Zeit eine Egalisierung des Drucks und ein Ausströmen, das sich einem regelmäßigen Ausströmen nähert.Me pressure differences between the leading edge of the gas pulse and the end of the gas pulse decrease with each pass on a transverse wall and after flowing through a sufficient number of chambers, over time, the Pressure and an outflow approaching a regular outflow.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Abmessung der Querwandungen, die Abmessungen des deformierbaren Abschnitts und die Möglichkeiten der elastischen Bewegung der Gesamtanordnung zu dem Volumen der ausgestoßenen Gase und den größten Druckunterschieden in den Gasströmen in Beziehung gesetzt werden sollten. Die Anpassung an die Betriebsbedingungen eines bestimmten Motors ist daher eine einfache Sache der Praxis. Es scheint, daß die beste Betriebsweise erhalten wird, wenn eine Kammer im gleichen Rhythmus wie der der Gasströme elastisch arbeiten kann.From the above it can be seen that the dimensions of the transverse walls, the dimensions of the deformable portion and the possibilities of elastic movement of the overall arrangement the volume of the emitted gases and the greatest pressure differentials in the gas streams should be related. Adaptation to the operating conditions of a particular engine is therefore a simple matter of practice. It seems that the best Operating mode is obtained when a chamber can work elastically in the same rhythm as that of the gas flows.

Aus den obigen Erörterungen geht hervor, daß die Form der deformierbaren Wandung nicht kritisch ist, doch hat es sich in Praxis gezeigt, daß die vorteilhafteste Form die Form eines Balgens mit kreisförmigen oder spiralförmigen Falten ist.From the above discussion it can be seen that the shape of the deformable Wall is not critical, but it has been shown in practice that the most advantageous shape is the shape of a bellows circular or spiral folds.

Man kann die Eigenelastizität des Materials, aus dem die Wandung besteht, verwenden, doch kann man auch die Möglichkeit der elastischen Deformation von jeder Kammer beeinflussen, indem man die deformierbare Wandung in Form eines Balgens mit spiralförmigenYou can use the inherent elasticity of the material from which the wall is made, but you can also use the elastic Influence deformation of each chamber by making the deformable wall in the form of a bellows with spiral-shaped

Palten ausbildet und in diese Palten einen oder mehrere spiralförmig aufgewickelte elastische Metalldrähte einsetzt, beispielsweise eineif^oder mehrere spiralförmig aufgewickelte Stahldrähte einbringt.Forms gaps and in these gaps one or more spirals used wound elastic metal wires, for example oneif ^ or more helically wound steel wires brings in.

Es wurde ferner festgestellt, daß ein konischer Balgen mit regelmäßig in Strömungsrichtung anwachsendem Durchmesser besonders zufriedenstellende Ergebnisse liefert.It was also found that a conical bellows with regular in the direction of flow increasing diameter gives particularly satisfactory results.

Die Wandungen in Balgenform sind infolge der Leichtigkeit, mit der sie sich deformieren, vorteilhaft. Hierdurch wird es möglich, die Abmessung der Querwandungen, die als Mitnehmer dienen, zu vermindern. In vielen Fällen können diese eine einfache Verlängerung der Scheitelkanten bestimmter Innenfalten sein und häufig mit den Scheitelkanten dieser Palten ein Ganzes bilden, insbesondere im Falle von konischen Balgen.The bellows-shaped walls are advantageous because of the ease with which they deform. This makes it possible to reduce the dimensions of the transverse walls that serve as drivers. In many cases this can be a simple extension the crown edges of certain inner folds and often form a whole with the crown edges of these folds, in particular in the case of conical bellows.

An den elastisch deformierbaren Abschnitt schließt sich ein im wesentlichen zylindrischer Abschnitt 3 und dann ein Profilabschnitt 4 an, der dann mit dem Auspuffrohr durch den Abschnitt 5 verbunden ist. Der zylindrische Abschnitt kann gegebenenfalls gesondert aus einem anderen Material hergestellt und, falls gewünscht, verwendet werden. Man kann beispielsweise einen Metallring verwenden.A substantially cylindrical section 3 and then a profile section adjoin the elastically deformable section 4, which is then connected to the exhaust pipe through section 5. The cylindrical section can optionally made separately from another material and used if desired. For example, you can use a metal ring use.

Die Abmessung dieser Abschnitte ist nicht kritisch, doch sei bemerkt, daß die Gesamtanordnung zylindrischer Abschnitt - Profilabschnitt eine Beruhigungskammer darstellt und die Wahl von Profilen mit Doppelkrümmung, die bei Zündkaminern üblich sind, au einem regelmäßigen Ausströmen der Austrittsgase bei einer erheblichen Ausstoßgeschwindigkeit beiträgt. Die Wahl des gleichen Baumaterials für diesen Abschnitt wie für den elastisch deformierbaren Abschnitt, jedoch mit entsprechender Verstärkung zurThe dimensions of these sections are not critical, but it should be noted that that the overall arrangement of cylindrical section - profile section represents a calming chamber and the choice of profiles with double curvature, which are common in ignition chimneys, au contributes to a regular outflow of the outlet gases at a considerable ejection speed. Choosing the same Building material for this section as for the elastically deformable section, but with appropriate reinforcement for

688796920.1.72688796920.1.72

I · I litI · I lit

■ . ι ··■. ι ··

t · t

• - AA • - AA

Aufrechterhaltung der Form gibt der Gesamtanordnung eine geringe Elastizität, die zur Dämpfung der Schwingungen mit Tonfrequenzen, die in der Strömung vorhanden sein können, beiträgt. Maintaining the shape gives the overall arrangement a low level of elasticity, which is used to dampen the vibrations with sound frequencies, which may be present in the current contributes.

Selbstverständlich kann dieser Abschnitt mit einem Überzug aus absorbierendem Material, wie beispielsweise Siliconschauin, oder mit verschiedenen Oberflächenunregelmäßigkeiten ausgestattet werden, um eine geeignete Grenzschicht oder Schwingungsdämpfungszonen auszubilden, doch ist dies ganz allgemein nicht erforderlich, und man bevorzugt eine glatten Innenwandung mit einer Krümmung, die au einem regelmäßigen Ausströmen führt.Of course, this section can be made with a coating absorbent material, such as silicone glass, or with various surface irregularities to form a suitable boundary layer or vibration damping zones, but this is generally not necessary, and a smooth inner wall with a curvature which leads to a regular outflow is preferred.

Im Falle von anderen unregelmäßigen, insbesondere pulsierenden Gasströmen kann man analoge Vorrichtungen verwenden. So kann man beispielsweise in einer Kompressorförderleitung eine Vorrichtung verwenden, die nur aus einem deformierbaren Teil in Form eines zylindrischen Balgens aus elastischem Material besteht, welches derart verstärkt ist, daß es dem statischen Druck widersteht. Die Abmessungen der Kammern sind an die Pulsationen des Gasstroms angepaßt. ¥/enn der Innendruck so groß wird, daß der Balgen nicht mehr gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit hat, um dem statischen Druck des Gases zu widerstehen, und eine ausreichende Elastizität, um eine annehmbare Dämpfung der PuI-sation zu ermöglichen, bringt man die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung in ein abgedichtetes Metallrohr ein, in welchem man einen Druck von gleicher Größenordnung wie den in der Leitung einstellt, was ermöglicht, der deformierbaren Wandung eine ausreichend geringe Wandungsstärke und Biegsamkeit zu geben.In the case of other irregular, in particular pulsating, gas flows, analog devices can be used. So can for example a device in a compressor delivery line use which consists only of a deformable part in the form of a cylindrical bellows made of elastic material, which is reinforced to withstand static pressure. The dimensions of the chambers are based on the pulsations adapted to the gas flow. If the internal pressure becomes so great that the bellows no longer have sufficient strength at the same time has to withstand the static pressure of the gas and has sufficient elasticity to provide acceptable damping of the puI-sation to enable one brings the damping device according to the invention into a sealed metal pipe, in which one has a pressure of the same order of magnitude as that in the pipe sets, which makes it possible to give the deformable wall a sufficiently small wall thickness and flexibility.

Jeder Fachmann kann die neuerungsgemäße Vorrichtung leicht für den jeweils vorliegenden Fall auslegen.Any person skilled in the art can easily interpret the device according to the innovation for the particular case at hand.

Die rieuerungsgemäße \^rorrichtung kann je nach Zweckmäßigkeit integral hergestellt oder aus mehreren Teilen zusammengebaut werden. Insbesondere kann sie in Form von Halbschalen, die inThe rieuerungsgemäße \ ^r orrichtung can be each integrally formed as appropriate or assembled from multiple parts. In particular, it can be in the form of half-shells in

— ^cl —- ^c l -

Längsrichtung zusammengesetzt werden, hergestellt werden. Die Herstellung der Vorrichtung kann nach den für das verwendete Material üblichen Techniken, wie beispielsweise Formgießen, Auftragen, Vakuum- oder Druckformen und anderen Formungsverfahren, hergestellt werden.Are assembled longitudinally, are produced. The manufacture of the device can be based on the one used for the Material usual techniques, such as molding, application, vacuum or pressure molding and other molding processes, getting produced.

Der einzige wesentliche Punkt ist, daß die Details der gewählten Ausführungsform und das Material, so wie es sich aus seiner Art und dem verwendeten Herstellungsverfahren ergibt, derart sind, daß sie die vorgesehene Deformation des elastisch deformierbaren Abschnitts ermöglichen. Als Material zur Herstellung der neuerungsgemäßen Vorrichtungen kann man alle Materialien verwenden, die gegenüber der Einwirkung der Gase beständig sind und eine ausreichende mechanische Festigkeit und Elastizität haben«, In einigen Fällen können Metalle verwendet werden, in anderen Fällen Elastomere, wie beispielsweise natürliche oder synthetische Kautschuke, gegebenenfalls in entsprechend mit einer Einlage versehener oder verstärkter Form.The only essential point is that the details of the chosen embodiment and the material, so as it emerges from his Type and the manufacturing process used are such that they allow the intended deformation of the elastically deformable Enable section. All materials can be used as the material for the production of the devices according to the innovation, which are resistant to the effects of gases and have sufficient mechanical strength and elasticity «, In some cases metals can be used, in other cases elastomers such as natural or synthetic Rubbers, if appropriate in a form appropriately provided with an insert or reinforced.

Man kann die fluorhaltigen Elastomeren, insbesondere iedoeh die fluorhaltigen Siliconelastomeren oder reinen Siliconelastoineren oder die üblichen Siliconelpstomeren nennen, die aus Kautschuken mit linearen Ketten hergestellt sind, die aus einer KetteYou can use the fluorine-containing elastomers, especially iedoeh the fluorine-containing silicone elastomers or pure silicone elastomers or call the usual silicone pstomers, which are made from rubbers with linear chains that consist of a chain

I I II I I

- Si - 0 - Si - 0 - Si III - Si - 0 - Si - 0 - Si III

bestehen, wobei die freien Valenzen der Siliciumatome durchconsist, whereby the free valences of the silicon atoms through

; organische Beste, wie beispielsweise Methyl-, Vinyl-, Phenyl—; organic best, such as methyl, vinyl, phenyl

und dgl. Reste, abgesättigt sind. Die lineare Kette kann auch aus einer Silicium-Ary'.en-Yerkettung bestehen, die für ihre Temperaturbeständigkeit bekannt ist, wie beispielsweise die Ver-and the like. Remnants, are saturated. The linear chain can also consist of a silicon-arylene-Yerkettung, which for their Temperature resistance is known, such as the

\ kettung \ chaining

illill

- Si - C_CH. - Si - C_CH. - Si - C_CH. J , 64 j 64 ! 64 - Si - C _C H. - Si - C _C H. - Si - C _C H. J, 64 j 64! 64

wobei die organischen Reste, die die anderen freien Valenzen des Siliciuras absättigen, von der gleichen Art wie für die Siloxankette sind.the organic radicals which saturate the other free valences of the silicon dioxide are of the same type as for the Are siloxane chain.

Die Elastomerzusammensetzungen unter Verwendung dieser Kautschuke sind bekannt. Bevorzugte sind diejenigen, die die höchsten Temperaturen aushalten, wobei diese in der Wärme oder bei Zimmertemperatur vulkanisieren.The elastomer compositions using these rubbers are known. Preferred are those who are the highest Withstand temperatures, which vulcanize in the heat or at room temperature.

Als in der Kälte selbstvulkanisierende Elastomere kann man die in den französischen Patentschriften 1 198 749 und 1 266 beschriebenen nennen. Diese Elastomeren sind bekannt und weitverbreitete Handelsprodukte.As elastomers that self-vulcanize in the cold, those described in French patents 1,198,749 and 1,266 call described. These elastomers are known and widely used commercial products.

Es eignen sich beispielsweise besonders fur die Siliconelastomeren, die einen Organopolysiloxankautschuk mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht in der Größenordnung von 450 der allgemeinen FormelFor example, they are particularly suitable for the silicone elastomers, those an organopolysiloxane rubber having an average molecular weight on the order of 450 the general formula

Si -Si -

O - SiO - Si

5 J5 y

-0 Si-0 Si

enthalten, in der die Reste R₁ - Rg geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen/ geradkettige oder verzweigte Alkenylreste mit 2 bis 4 Kohl^e^gTomen, aromatische Reste oder Cycloalkylreste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatome bedeuten, wobei diese Reste als Substituenten eine oder mehrere Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein oder mehrere Halogenatomen wie beispielsweise Fluor, tragen können, wobei diese Siliconelastomeren ferner einen organophilen Kieselsäurefüllstoff, wie beispielsweise pyrogen hergestellte Kieselsäure,contain, in which the radicals R ₁ - Rg straight-chain or branched alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms / straight-chain or branched alkenyl radicals with 2 to 4 carbon atoms, aromatic radicals or cycloalkyl radicals with 3 to 6 carbon atoms, these radicals as substituents one or more alkyl groups with 1 to 4 carbon atoms or one or more halogen atoms such as fluorine, can carry, these silicone elastomers also an organophilic silica filler, such as pyrogenic silica,

enthalten und wobei diese Kautschuke durch ein Vulkanisationsmittel vom Bensoylperoxyd-Typ vernetzt sind.contain and wherein these rubbers by a vulcanizing agent are crosslinked of the bensoyl peroxide type.

Als Verstärkungsmaterialien, die dazu bestimmt sind, einem besonderen Abschnitt der neuerungsgemäßen Vorrichtung die gewünschte mechanische Festigkeit oder Elastizität zu verleihen, kann man alle bei der Herstellung von Erzeugnissen auf der Basis von Elastomeren üblichen Materialien, wie beispielsweise Gewebe, Glasgewebe, Metallgewebe und andere, nennen. Man kann auch lokale Verstärkungselemente, wie beispielsweise Metallplatten, Stahldrähte u.dgl., verwenden.As reinforcement materials that are intended to give a special one To impart the desired mechanical strength or elasticity section of the device according to the invention, can all materials common in the manufacture of products based on elastomers, such as fabrics, Glass fabric, metal fabric and others. You can also use local reinforcement elements, such as metal plates, Use steel wires and the like.

Die Verwendung der in einem besonderen Fall geeigneten Materialien und die Wahl der Verstärkungsmittel und Einlagen ist eine einfache Sache der Praxis.The use of materials suitable for a particular case and the choice of reinforcing agents and liners is a simple matter of practice.

Insbesondere für die Wahl der Materialien der ersten Querwandung sind die physikalischen und chemischen Bedingungen der Gase speziell zu berücksichtigen, da auf diese erste Querwandung das Gas, dessen Durchsatz zu regulieren ist, direkt auftrifft. In particular for the choice of materials for the first transverse wall, the physical and chemical conditions of the Special consideration of gases, since the gas, the throughput of which is to be regulated, impinges directly on this first transverse wall.

Bei einem Auspufftopf beispielsweise ist zu berücksichtigen, daß die Temperatur der Gase ziemlich hoch sein kann, daß Materialteilchen mitgeführt werden können und.daß sich in dem Gasstrom flüssige Verbrennungsrückstände befinden können. Die Anpassung dieser Querwandung an die Zusammensetzung der Auspuffgase und ihre Natur ist daher von Bedeutung. Die Herstellung dieser Querwandung aus einem bei hoher Temperatur beständigen Siliconelastomeren, das mit einem in der Masse eingelegten Metallgewebe verstärkt ist oder selbst in Form einer Metallplatte, die an die elastische Wandung aus Siliconkautschuk mit Hilfe eines an Ort und Stelle vulkanisierten Siliconkautschuks geklebt ist, kann in gewissen Fällen eine zufriedenstellende Lösung darstellen.In the case of a muffler, for example, it must be taken into account that the temperature of the gases can be quite high, that material particles can be carried along and that there may be liquid combustion residues in the gas stream. The adaptation this bulkhead to the composition of the exhaust gases and their nature is therefore important. The production of this transverse wall Made of a silicone elastomer that is resistant to high temperatures and is reinforced with a metal fabric inlaid in the mass is or even in the form of a metal plate, which is attached to the elastic wall made of silicone rubber with the help of an on-site and vulcanized silicone rubber is glued, can in certain cases be a satisfactory solution.

Da das Auspuffgas in allgemeinen aus dem Motor mit einer Temperatur von etwa 800⁰C austritt, wird der neuerungsgemäße Auspuff topf nach einem Hetallrohr angeordnet, welches erlaubt, daß sich die Gase auf eine Temperatur von etwa 300⁰C abkühlen, wie es im übrigen bei Kraftfahrzeugen üblich ist.Since the exhaust gas exits the engine in general with a temperature of about 800 ⁰ C, the innovation according to the exhaust pot is arranged after a metal pipe, which allows the gases to ^{cool to a temperature of about 300 0} C, as it is in the rest of Motor vehicles is common.

Das folgende Beispiel erläutert die Neuerung, ohne sie zu beschränken. The following example explains the innovation without restricting it.

example

Man verwendet einen Kraftwagen, dessen 4-Zylinder-Motor einen Hubraum von 1468 cnr hat und bei einer normalen Drehzahl zwischen 1000 und 5000 UpM betrieben wird.A motor vehicle is used with a 4-cylinder engine Has a displacement of 1468 cnr and is operated at a normal speed between 1000 and 5000 rpm.

Man ordnet zwischen desi Rohr, das von dem Gasauslaß des Motors ausgeht, und dein Auspuffrohr einen neuerungsgeniäßen Auspufftopf, wie er in der Zeichnung gezeigt ist, an.It is arranged between the pipe leading from the gas outlet of the engine goes out, and your exhaust pipe a modern muffler, as shown in the drawing.

Der elastisch deformierbare Abschnitt besteht aus einem Balgen aus einem Siliconelastomeren mit einem Molekulargewicht von
450 000 der FormelThe elastically deformable section consists of a bellows made of a silicone elastomer with a molecular weight of
450,000 of the formula

SiSi

«CH,«CH,

0 - Si0 - Si

-OSi-OSi

CH,CH,

mit einem Gehalt von 30 £ pyrogen erzeugter Kieselsäure, das
mit 2,4-Dichlorbenzoylreroxyd vulkanisiert ist.with a content of 30 pounds of fumed silica, the
is vulcanized with 2,4-dichlorobenzoylreroxide.

Der Balgen weist kreisförmige Palten auf, wobei die Tiefe der Palten 10 mm beträgt. Der Balgen besitzt 20 Palten. Sein minimaler Durchmesser neben dem Gaseintritt beträgt 80 aus, sein
maximaler Durchmesser 130 mm und seine Gesamtlänge 300 mm.The bellows has circular gaps, the depth of the gaps being 10 mm. The bellows has 20 columns. Its minimum diameter next to the gas inlet is 80 from its
maximum diameter 130 mm and its total length 300 mm.

88079692t 17288079692t 172

Er ist mit einer Gassufuhrleitung E von 30 mm Durchmesser über einen zylindrischen Abschnitt verbunden.It is connected to a gas supply line E of 30 mm in diameter connected a cylindrical portion.

An diesen Balgen schließt sich ein zylindrischer Abschnitt mit einem Durchmesser von 130 ms und einer Länge von 50 sua an, dem ein Abschnitt mit doppelter Krümmung mit einer Länge von 500 mm folgt, der in einem zylindrischen Abschnitt von 40 mm Durchmesser und 50 IDH» Länge endet, der mit dem Auspuffrohr des Fahrzeuges verbunden ist. Der doppeltgekrümiste Abschnitt beisteht aus einem identischen Siliconelastoraeren, das mit einem Glasgewebe verstärkt und durch einen 0,5 mm Spiralstahldraht versteift ist, dessen Spiralen einen Abstand von 10 mn haben.A cylindrical section with a diameter of 130 ms and a length of 50 sua adjoins these bellows, the a section with double curvature with a length of 500 mm follows that in a cylindrical section of 40 mm diameter and 50 IDH »length that ends with the exhaust pipe of the vehicle connected is. The double-curved section stands by made of an identical silicone elastomer with a glass fabric reinforced and stiffened by a 0.5 mm spiral steel wire whose spirals have a distance of 10 mn.

Der gesamte Auspufftopf hat eine Gesamtlänge von 800 mm (ohne die Yerbindungsrohre).The entire muffler has a total length of 800 mm (without the connecting pipes).

Der Balgen trägt drei halbkreisförmige Querwandungen, die alf ternierend angeordnet und regelmäßig verteilt sind und die ausThe bellows has three semicircular transverse walls, the alf are arranged in a ternary manner and regularly distributed and which are made of

] Siliconelastomeren der analogen allgemeinen Formal, das jedoch] Silicone elastomers of the analogous general formal, however

Phenylreste an Stelle der Methylreste trägt, besteht. Diese : Querwandungen sind mittels einem in der Kälte vulkanisierendenPhenyl radicals instead of the methyl radicals. These : Cross walls are vulcanized in the cold by means of a

ϊ Siliconelastomeren mit dem Balgen verklebt.ϊ Silicone elastomers glued to the bellows.

; Man stellt fest, daß die Gase die folgenden Temperaturen auf-; It is found that the gases have the following temperatures

< weisen: Austrittstemperatur der Abgase am L Auspuffrohr bei extrem niedriger<indicate: outlet temperature of the exhaust gases at L exhaust pipe at extremely low

•I Drehzahl des Motors: 38°Cj• I speed of the motor: 38 ° Cj

ί^;ί- οί ^{; ί} - ο

nach 10-minütiger Beschleunigung: 131 Cafter 10 minutes of acceleration: 131 C

Man stellt fest, daß der Auspufftopf zu einem praktisch regel-It is found that the muffler has become a practically

\: mäßigen Ausstoß führt und das Kxplosionsgeräusch sehr gut ge- \: leads to moderate emissions and the explosion noise is very good

ί dämpft ist. Man stellt fest, daß der deformierbare Abschnittί is attenuated. It can be seen that the deformable section

gemäß den Pulsationen des von dem Motor austreterden SasStroms "arbeitet". Die Gesamtanordnung verhält sich mechanisch und gegenüber den Verbrennungsprodukten zufriedenstellend. Dieaccording to the pulsations of the Sas current exiting the motor "is working". The overall arrangement behaves mechanically and compared to the combustion products satisfactory. the

68079&9211.68079 & 9211.

Gesamtanordnung ist sehr leicht, sie wiegt 600 g und sie erfordert keine mechanische Befestigung an die Karosserie. Sie ist vollständig wetterfest.Overall assembly is very light, it weighs 600 g and it requires no mechanical attachment to the body. It is completely weatherproof.

Ein metallischer Auspufftopf der üblichen Art für ein Fahrzeug dieses Typs wiegt 5 kg.A metal muffler of the usual type for a vehicle of this type weighs 5 kg.

Claims

- 15 - Protection claims before marriage

1. Device for regulating the throughput of gases, characterized by at least one portion consisting of a Wall is made under the influence of fluctuations in the dynamic pressure of the gas flow and is essentially proportional is elastically deformable to these fluctuations and the gases over the entire length of their flow path Can flow cross-section, which is equal to at least half of the cross-section of the device at this point at each point is.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it also has a profile section for a uniform Having distribution of the discharge at the outlet section.