DE68903289T2 - Rohrfoermige kupplungsleitung mit schalldaempfungsmitteln. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine rohrförmige Kupplungsleitung und insbesondere die Herstellung einer rohrförmigen Kupplungsleitung, die in dem Kreis der Speisegase eines Verbrennungsmotors montiert ist und beispielsweise zur Herstellung der Verbindung zwischen einem Lufteinlaß und einem Vergaser verwendet werden kann.
• Aus der Patentschrift GB-A-2.134.620 ist eine Kupplungsleitung bekannt, die durch Wickeln und Ineinanderstecken eines Profils hergestellt ist, das aus einer Nut besteht, die einen entgegengesetzten Zapfen aufnimmt. Diese Konstruktion gewährleistet jedoch nicht die Abdichtung des hohlen Innenraums der Nut und erfüllt somit nicht wirksam die Funktion einer Schalldämpfungskammer.
• Ziel der Erfindung ist es, eine rohrförmige Kupplungsleitung zu shcaffen, die die Geräusche, insbesondere die durch die Stöße der Gase beim Einlaß in eine Verbrennungskraftmaschine erzeugten Einlaßgeräusche dämpfen oder sogar ganz ausschalten kann.
• Zu diesem Zweck schläge die Erfindung eine rohrförmige Kupplungsleitung vor, bestehend aus einem Profil, das in einer Schraube mit aneinander anliegenden Windungen um die Achse der Leitung gerollt ist, das einen länglichen Querschnitt besitzt, dessen größere Abmessung sich im wesentlichen parallel zur Achse X-X der Schraube erstreckt, und das einen nach außen vorstehenden Längszapfen und eine Längsnut mit entsprechendem Profil besitzt, die zum Zapfen parellel und entgegengesetzt angeordnet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Profil ein Rohrprofil ist, das wenigstens eine schraubenformige Schalldämpfungskammer abgrenzt, die von den Mitteln zur Verbindung durch den Zapfen und die Nut getrennt sind.
• Die Schalldämpfung erhält man auf diese Weise durch eine rohrförmige Innenwand, die der zu dämpfenden Schallwelle ausgesetzt ist und somit deren Kontakt mit der Außenwand begrenzt, die die Geräusche auf die Umgebung überträgt.
• Weitere Merkmale der Erfindung sind:
• - Der Zapfen und die Nut sind in einer Ebene angeordnet, in der die größte Abmessung des länglichen Querschnitts liegt;
• - die schraubenförmige Schalldämpfungskammer ist durch eine innere Querwand des Porfils in zwei parallele schraubenförmige Kammern unterteilt;
• - die Innenwand besitzt wenigstens eine Öffnung, die die Dämpfungskammer mit dem Innenraum der Leitung verbindet und die aus einer Reihe von Löchern bestehen kann, die in einer Schraube um die Achse der Leitung herum verteilt sind; und
• - die Leitung besteht aus einem natürlichen oder synthetischen Elastomerwerkstoff oder aus einem biegsamen Thermoplast.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichung Bezug genommen wird. In dieser zeigen:
• Figur 1 eine teilweise im axialen Schnitt gezeigte Darstellung einer erfindungsgemäßen Kupplungsleitung und
• Figur 2 und 3 zwei Ausführungsformen der Erfindung, die sich von der der Figur 1 durch die Form und die Struktur des Rohrprofils unterscheiden. Die in Figur 1 gezeigte rohrförmige Kupplungsleitung besteht aus einem Rohrprofil 12, das schraubenförmig mit aneinander anliegenden Windungen um die Achse X-X der Leitung herum aufgerollt ist.
• Das Rohrprofil 12 ist ein aus einem Elastomerwerkstoff bestehendes Profil, das einen länglichen rechteckigen Querschnitt besitzt, welcher einen Längsinnenraum abgrenzt, dessen größe Abmessung sich im wesentlichen parallel zur Achse X-X der Leitung 10 erstreckt.
• Das Rohrprofil 12 besitzt einen durchgehenden Längzapfen 14, der an der rohrförmigen Wand des Profils nach außen hervorragt. Das Profil 12 besitzt ferner entgegengesetzt zum Zapfen 14 in Richtung der Länge des Profils eine parallele Längsnut 16 mit einem dem Profil des Zapfens 14 entsprechenden Profil.
• Bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform besitzen der Zapfen 14 und die Nut 16 ein kreisförmiges Profil, das es gestattet, sie durch elastische Verformung der Nut 16 ineinanderzustecken, so daß die Rohrleitung 10 durch schraubenförmiges Wickeln gebildet wird. Der axiale Schnitt der Schraube ist im wesentlichen gleich der größten Abmessung der Querschnitts des Profils 12.
• Wie der axiale Schnitt von Figur 1 zeigt, besitzt die so gebildete Leitung 10 zwei koaxiale rohrförmige Wände, die zwischen sich eine Schalldämpfungskammer abgrenzen.
• Eine erste rohrförmige Außenwand wird durch kontinuierliches Nebeneinanderlegen der rohrförmigen Außenwand 18 des Profils 12 gebildet. Eine hierzu parallele und koaxiale rohrförmige Innenwand wird durch kontinuierliches Nebeneinanderlegen der entgegengesetzten Wand 20 des Rohrprofils 12 gebildet.
• Die Schalldämpfungskammer ist hierbei eine durchgehende schraubenförmige Kammer, die von dem inneren Hohlraum 22 des Profils 12 gebildet wird.
• Erfindungsgemäß ist eine Reihe von Löchern 26 vorgesehen, die in einer Schraube um die Achse X-X herum angeordnet sind und die Innenwand des Rohrprofils 12 durchqueren, um den Innenraum 24 der Rohrleitung 10 mit der Kammer 22 zu verbinden.
• Um ihren Anschluß beispielsweise an einen Vergaserkörper zu ermöglichen, kann die Rohrleitung 10 mit einem Endanschluß 28 versehen sein, der durch Aufgießen eines Werkstoffs derselben Natur auf das Ende des senkrecht zur Achse X-X-geschnittenen Rohrprofils 12 gebildet wird.
• Zur Verstärkung der Rohrleitung 10 ist es möglich, sie außen mit einer Lage aus geflochtenem Material zu verkeleiden.
• Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 1 durch den Querschnitt des Rohrprofils, der in diesem Fall ein elliptischer Querschnitt ist, dessen große Achse parallel zur Achse X-X der Rohrleitung 10 angeordnet ist.
• Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist der Hohlraum 22 des Rohrprofils 12 in zwei schraubenförmige Hohlräume 22a und 22b unterteilt, die durch eine Querwand 36 getrennt sind, die einstückig mit den Wänden 18 und 20 des Rohrprofils 12 geformt sind.
• Jede der beiden auf diese Weise geformten schraubenförmigen Dämpfungskammern 22a und 22b kann mit dem Innenraum 24 der Rohrleitung 10 durch eine Reihe von Löchern 26 verbunden sein.
• Die Natur der beiden Wände 18 und 20 des Profils ist nicht unbedingt dieselbe, da es vorgezogen werden kann, Wände mit unterschiedlicher Struktur und Dicke zu verwenden, um sich im Schallspektrum von den zu dämpfenden Resonanzen zu entfernen.
• Die Luftlamelle oder das Brennstoffgemisch, das in der Schalldämpfungskammer 22 zwischen den Wänden 18 und 20 enthalten ist, bewirkt die Dämpfung des Schalls. Die radiale Dicke dieser Lamelle hängt von dem zu lösenden Problem ab; sie wird so gewählt, daß die beiden von jeder Wand gebildeten schwingenden Systeme voneinander ausgekoppelt bleiben, um zu gewährleisten, daß sich die kritischen Schwingungsarten der beiden Wände nicht überlagern.
• Eine der zu dämpfenden Schallemission zugewandte dünne Innenwand 20 in einem geeigneten Abstand von der Außenwand 18 verhindert die Fortpflanzung des Schalls in die Kupplungsleitung, wobei die in der Innenwand 20 vorgesehen Öffnungen außerdem die Dämpfung durch Schallabsorption verbessern.
• Das Profil 12 kann in gerader Länge hergestellt werden und dann auf einem Dorn gerollt werden, um rohrförmige Kupplungsleitungen großen Durchmessers zu erhalten. Es kann Es kann jedoch auch durch schraubenförmige Extrusion hergestellt werden, um die Schaffung von Leitungen kleinen Durchmessers zu gestatten.
• Das aus einem Elastomer bestehende Profil kann vor oder nach seinem Zusammenbau durchgehend vulkanisiert werden. Es kann aus einem homogenen Elastomerwerkstoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit zwei oder gegebenenfalls sogar drei Komponenten bestehen. Diese Verbundausführung ist insofern besonders zweckmäßig, als sie die Herstellung der Zapfen und Nuten aus einem Elastomer mit hohem Elastizitätsmodul und der Außenwand 18 aus einem kompakten Elastomer mit mittleren Elastizitätsmodulen gestattet, während die Innenwand 20 aus einem Elastomer geringer Dichte, aus kompaktem Gummi mit geringer Dicke oder aus Thermoplast bestehen kann. Zur Erhöhung der dämpfenden Wirkung des die Innenwand bildenden Werkstoffs kann das Elastomer mit niedriger Dichte gebürtet werden, um an ihm eine Reihe von nach innen ausmündenden Zellen zu schaffen. Es ist auch möglich, die Innenwand zu beflocken.
• Die in der Leitung absorbierte Energie ist umso größer, je geringer die an der Innenfläche reflektierte Energie ist und je exakter die Impedanzen der gasförmigen Medien und des Werkstoffs aneinander angepaßt sind.
• Durch die an dem Elastomerprofil nach dem Zusammenbau der Zapfen 14 und Nuten 16 vorgenommene Vulkanisierung erhält man eine Leitung hoher Festigkeit, da die Vulkanisierung eine Kohäsion der beiden Bauteile bewirkt, die sich molekular verbinden. Es ist jedoch auch möglich, eine durchgehende Klebstoffraupe im Inneren der Nut 16 aufzubringen, falls das Profil 12 vor dem Zusammenbau vulkanisiert wird.

Claims (7)

1. Rohrförmige Kupplungsleitung (10), bestehend aus einem Profil (12), das in einer Schraube mit aneinander anliegenden Windungen um die Achse der Leitung gerollt ist, das einen länglichen Querschnitt besitzt, dessen größere Abmessung sich im wesentlichen parallel zur Achse X-X der Schraube erstreckt, und das einen nach außen vorstehenden Längszapfen (14) und eine Längsnut (16) mit entsprechendem Profil besitzt, die zum Zapfen parallel und entgegengesetzt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein Rohrprofil ist, das wenigstens eine schraubenförmige Schalldämpfungskammer (12) abgrenzt, die von den Mitteln zur Verbindung durch den Zapfen (14) und die Nut (16) getrennt sind.

2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (14) und die Nut (16) in einer Ebene angeordnet sind, in der die größte Abmessung des länglichen Querschnitts liegt.

3. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Schalldämpfungskammer durch eine innere Querwand (36) des Profils (12) in zwei parallele schraubenförmige Kammern (22a, 22b) unterteilt ist.

4. Rohrleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (20) des Profils wenigstens eine Öffnung (26, 34) umfaßt, die die Dämpfungskammer (22) mit dem Innenraum (24) der Leitung (10) verbindet.

5. Rohrleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (18) des Profils eine Reihe von Löchern (26) umfaßt, die in einer Schraube um die Achse X-X der Leitung herum verteilt sind.

Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem natürlichen oder synthetischen Elastomerwerkstoff besteht.

7. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Thermoplastwerkstoff besteht.