DE7022947U

DE7022947U - Rohrkoerper insbesondere fuer eine schalldaempferanlage eines kraftfahrzeuges

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Publication number: DE7022947U
Application number: DE19707022947U
Authority: DE
Original assignee: Tenneco Inc
Current assignee: Tenneco Inc
Priority date: 1969-07-18
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1971-05-06
Also published as: US3613830A; DE2030114A1; CA936766A; GB1284956A

Description

\ werden vorzugsweise in der Schalldämpfer-Auspuffanlage einer

j Kraftfahrzeug-Verbrennungsmaschine verwendet.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung solcher Rohrkörper zu vereinfachen und zu verbilligen. Dies wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Neuerung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer mit einem neuerungsgemäßen Rohrkörper,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Rohr-

-2-

- 2 körpers,

Pig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 einen Metallrohling,aus dem der Rohrkörper der Fig. 2 hergestellt wird,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer mit einer anderen Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rohrkörpers,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer mit einer weiteren Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rohrkörpers,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch einen Schalldämpfer mit noch einer : anderen Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Rohrkörpers,

JFig. 9 den Grundriß eines Metallrohlings, aus dem der in Fig. 8 ! gezeigte Rohrkörper hergestellt wird.

[Der in Fig. 1 gezeigte Schalldämpfer 1 weist ein Gehäuse 3 von ovailem Querschnitt auf, das an seinem Einlaßende durch eine Stirnwand J5 und an seinem Auslaßende durch eine Stirnwand 7 verschlossen ist;

jdas Gehäuse 3 ist mit den Stirnwänden durch gasdichte Verbindungen

|9 und 11 verbunden. Das Innere des Gehäuses 3 ist mittels Trennwänden 19, 21 in drei Kammern 13, 15 und 17 unterteilt. Die

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Trennwand«; 19, 21 weisen an ihren Au3enrändern Ringflansche 23, 25 auf, die mit PunktschweiBung an Gehäuse 3 befestigt sind. Die Stirnwand 5 weist eine Einlaiioffaung auf, die von sines: Ringflansch 27 begrenzt wird. In den Ringflansch 27 ist ein Einlaßrohr 29 gelagert. Die Stirnwand 7 weist eine Auslaßöffnung auf, die von einem Ringflansch 31 begrenzt wird. Im Ringflansch 31 ist ein AuslaSrohr 33 gelagert. In dem EinlaSrohr 29 sowie in einem Ringflansch 37 der Trennwand 19 ist ein einstückiger Rohrkörper 35 gelagert, der dazu dient, das vom Einlaßrohr 29 in die mittlere Kammer 15 zu führen. Die Trennwand 19 weist eine öffnung 39 auf, durch die Gas von der Kammer 15 in die Kammer 13 zurückj strömt, wo es in das Einladende eines Ausiaßgasrohrs 41 einströmen

kann. Das Auslaßrohr 41 ist in dem Auslaßrohr 33 und in einem

. Ringflansch 43 der Trennwand 19 gelagert. Ein Abschnitt des Aus-

laBgasrohres ist mit öffnungen 45 versehen, während ebenfalls im

, Auslaßrohr gebildete öffnungen 47 in eine das Auslaßgasrohr !

j umgebende Ringkammer mündet, die von einem Außenrohr 49 gebildet !

wird. Das Außenrohr 49 weist an seinen gegenüberliegenden Enden ^! einen durch Zusammendrücken hergestellten Abschnitt verringerten Durchmessers auf, durch den er in an sich bekannter Weise an dem Innenrohr 41 befestigt ist. Das Außenrohr 49 (und somit das Innenrohr 41) ist in einem Ringflansch 51 der Trennwand 21 gelagert. Die Kammer 15 ist außerdem mit der Kammer 17 durch ein Abstimmrohr 53 verbunden, das den einzigen Einlaß und Auslaß zur Kammer 17 bildet, wodurch diese Kammer und das Abstimmrohr 53 entsprechend der Helmholtz-Gleichung abgestimmt werden können, um| , eine bestimmte Frequenz zu dämpfen.

■ Der Rohrkörper 35 bildet einen Rir.K -auru 55 zum Dämpfen von Hoch-

■ frequenzschwingungen; der Ringraum 55 umgibt den größten Teil

; eines Innenrohres 57, wodurch Hochfrequenzlärm des vom Einlaß- : rohr 29 einströmenden Gases gedämpft wird, wenn es durch den Rohrkörper 35 in die Kammer 15 strömt. In der Kammer 15 kann das Gas entweder durch öffnungen 45 unmittelbar in das Auslaßgasrohr

j 41 oder durch die öffnung 39 in die Kammer 13 und von da in das : Auslaßrohr 41 strömen. Die Kammer 15 ist durch das Rohr 53 mit der Resonanzkammer 17 verbunden, so daß an dieser Stelle eine bestimmte verhältnismäßig niedrige Frequenz gedämpft wird. Eine . weitere Dämpfung erfolgt, wenn das Gas nach dem Durchströmen die : Öffnung 39 in der Kammer 13 expandiert. Wenn das Gas durch das Auslaßgasrohr 41 strömt, wird es durch die öffnungen 45 akustisch mit der Kammer 15 verbunden, wodurch eine zusätzliche Schalldämpfung erzielt wir . In dem durch das Außenrohr 49 gebildete η Ringraum werden verhältnismäßig hohe Frequenzen gedämpft, bevor das Gas den Schalldämpfer durch das Auslaßrohr 33 verläßt.

Es wird nun auf die Fign. 2 bis 5 Bezug genommen. Der Rohrkörper 35 wird aus einem ebenen Metallrohling 59 hergestellt, der ungefähr die Form eines T hat (Fig. 5). Der Metallrohling weist einen obere. Abschnitt 61 auf, der um die Achse 63 zu dem Innenrohr 57 gewalzt wird. Der Metallrohling weist außerdem einen unteren Abschnitt 65 auf, der um den Innenrohr-Abschnitt 6l in symmetrischer Weise gebogen wird, wodurch das Außenrohr 67 entsteht, das den Rin^raum 53 bildet. Der obere Rand 69 des Abschnitts 65 wird an einer gemeinsamen Mäht 71 mit dem oberen Rand 73 des Abschnitt 61 verbunden. Diese Naht kann durch Ineinanderwickeln

(Fig. 3) oder durch Schweißen oder auf irgendeine andere Art hergestellt werden. Die Naht 71 reicht bis zu den Enden des Innenrohrs 57* das über die Enden des Außenrohres 67 hinausragt.

Der Abschnitt 6l des Metallrohlings weist durch Einschneiden und j Eindrücken hergestellte öffnungen 75 auf, die in den Rin -raum 55 münden, um die Innenseite des Innenrohrs 57 mit dem Ringraum zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr akustisch zu verbinden. Die beiden Enden des Außenrohr-Abschnitts 67 sind mit der Außenfläche des Innenrohr-Abschnitts 57 durch eine gasdichte Verbindung 77, bestehend aus drei U-förmigen Eindrückungen 79, 8l, 83 verbunden; die Eindrückungen dienen dazu, den Durchmesser des Außenrohrs 65 an seinen beiden Enden zu verringern, so daß das Außenj rohr am Innenrohr 57 anliegt und die beiden Enden des Ringraums j 55 verschließt.

Es ist offensichtlich, daß die vorstehenden Abschnitte des Innenrohrs 57 an den beiden Enden des Außenrohrs 67 wie auch das Außenrohr 67 unterschiedlich lang gewählt werden können, indem dem Metallrohling 59 eine entsprechende Form gegeben wird. Durch entsprechende Wahl der Länge des Außenrohr-Abschnitts 65 des Metallrohlings kann auch der Durchmesser des Außenrohrs 67 verändert werden.

Es wird nun auf Fig. 6 Bezug genommen. Der Schalldämpfer 101 weist ein Gehäuse 103 auf, das an seinen gegenüberliegenden Enden durch Stirnwände 105, 107 mit einem Einlaßrohr 109 und einem Auslaßrohr 111 verschlossen ist. Das Innere des Gehäuses wird durch

Trannwän ν "¹I^, 115 in drei Kammern 117, 119 und 121 unterteilt. Die Trei.-v.· cad 113 weist einen Ringflansch 123 und die Trennwand 115 einei. Ringflansch 125 auf. In dem Flansch 125 und dem Auslaßrohr 111 ist ein Auslaßgasrohr 127 gelagert, das in die Kammer mündende öffnungen 129 und in die Kammer 121 mündende öffnungen 131 aufweist.

Rohrkörper 133, der aus einem Metallrohling durch Walzen hergestellt wird, vveist ein als Abstimmrohr dienendes Außenrohr 135 und ein als Strömungskanal dienendes Innenrohr 137 auf. Das Außenrohr ist in dem Ringflansch 123 gelagert, und das Einlaßende des Innenrohrs 137 ist in dem Einlaßrohr 109 gelagert- Der Rohrkörper 133 wird aus einem Metallrohling hergestellt, der die Form des in Fig. 5 gezeigten Metallrohlings hat. Es sind jedoch nur an dem stromabwärts liegenden Ende des Innenrohrs 135 Eindrückungen 139 (entsprechend den Eindrückungen 79, 8l und 83) vorgesehen, so daß das stromaufwärts liegende Ende 141 zur Kammer 117 geöffnet ist und die einzige Verbindung zwischen den öffnungen 143 des Gasrohrs 137 und der Kammer 117 bildet. Gegebenenfalls können am Ende des Gasrohrs 137, das in die Kammer 119 hineinragt, öffnungen 145 vorgesehen werden.

Es wird nun auf Fig. 7 Bezug genommen. Ein Schalldämpfer 201 weist ein Gehäuse 203 auf, das an seinen Enden durch Stirnwände 205, 207 verschlossen ist. Die Stirnwände tragen eine Einlaßhülse 209 bzw. eine Auslaßhülse 211. Das Gehäuse 203 ist durch Trennwände 213, 215, 217 in vier Kammern 219, 212, 223, 225 unterteilt. Die Trennwand 213 besitzt einen Ringflansch 227, die Trennwand 215

einen Ringflanseh 229 und die Trennwand 217 einen Ringflanseh 231. In dem Ringflanseh 231 and der Auslaßhülse 211 ist ein Auslaßgasrohr 233 gelagert, das in die Xassner 225 mündende öffnungen 235 aufweist- Das Auslaßgas! 3x.r führt das Gas von der Kammer 223 In die Auslaßhülse 211.

In den Ringflanseh 227 und 229 ist ein Rohrkörper 237 mit einem Außenrohr 239 und einem als Strömungskanal dienenden Innenrohr 249 gelagert. Das Innenrohr 241 weist öffnungen 243 und 245 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten von Eindrückungen 247 (die den Eindrüekungen 79, 8l und 83 der Fig. 4 entsprechen) angeordnet si2.d. Die Eindrückungen 247 unterteilen da«» AuBenrohr 239 in Abstimmrohre 249 und 251 unterschiedlicher Lange, die die öffnungen 243 und 245 mit der Kammer 219 bzw. 221 verbinden und den einzigen Einlaß und Auslaß zu diesen Kammern bilden. Der Rohrkörper 237 kann aus einem Metallrohling hergestellt werden, der im wesentlichen dem in Fig. 5 gezeigten Metallrohling entspricht.

Es wird nun auf die Fign. 8 und 9 Bezug genommen. Ein Schalldämpfer 301 weist ein Außenrohr 303 auf, das durch Stirnwände 305 und 307 verschlossen ist. Die Stirnwände tragen eine Einlaßhülse 309 bzw. eine Auslaßhülse 311. Das Innere des Gehäuses 303 ist durch Trennwände 313, 315» 317 und 319 in Kammern 321, 325, 327 und 329 unterteilt. Die Trennwand 313 ist mit Durchbrüchen 333, 335 und 337, die Trennwand 315 mit Durchbrüchen 339, 341, 343, die Trennwand 317 mit Durchbrochen 345, 3*7 und die Trennwand mit Durchbrächen 349, 351 versehen. Die EinlaBhülse 309 ist in dem Dunhbruch 333 gelagert und trägt ihrerseits das Einlaßende

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;eines Einlaßgasrohrs das mit in die Kammer 323 mündende öffnungen ' 353 versehen ist. Das stromabwärts liegende offene Ende ist in dem ,Durchbruch 339 gelagert und mündet in der Kammer 325. Ein Auslaß-Igasrohr ist an seinen beiden Enden in dem Durchbruch 335 und der

!Auslaßhülse 311 gelagert und erstreckt sich durch die Durchbrüche

ι 341, 345, 351, um das Gas von der Kammer 321 aus dem Schalldämpfer jherauszuführen. Das von dem Einlaßrohr in die Kammer 325 einströ-Imende Gas kehrt seine Richtung um und strömt durch die Durchbrüche 333 und 337 in die Kammer 321.

Die Kammern 327 und 329 sind unter Berücksichtigung der Helmholtz-'Gleichung mit der Kammer 325 mit einem als Doppelabstimmrohr dienenj den Rohrkörper 355 verbunden, der ein Außenrohr 357 und ein länge-

res Innenrohr 359 aufweist. Der Rohrkörper 355 wird in der gleichen !Weise wie die bereits beschriebenen Rohrkörper hergestellt, wobei j allerdings in diesem Fall der Metallrohling 361 (Fig. 9) eine ■etwas andere Form, und zwar die Form eines L hat. Aus dem Abschnitt i 363 wird durch Walzen um die Achse 365 das Innenrohr 359 herge-

j stellt, worauf der Abschnitt 367 um die Außenseite des Innenrohrs j 359 gerollt wird; danach werden beide Abschnitte an einer Längsjnaht, entsprechend der Längsnaht 71, miteinander verbunden. Der j dabei entstehende Rohrkörper 355 besitzt ein Außenrohr 357, das

i die Kammern 325 und 327 miteinander verbindet, und ein Außenrohr

1359, das die Kammern 325 und 329 miteinander verbindet. Das VoIu-

!men der Kammern 327 und 329 und die Länge und Fläche der ent-

sprechenden Rohrabschnitte werden derart gewählt, und unter Berücksichtigung der Helmholtz-Gleichung aufeinander abgestimmt , daß die Kammern 327 und 329 vorgegebenen Schallfrequenzen dämpfen.

Claims

Patentanwälte Dr. Ing. H. Negericbnk Dipt. Ing. H. Haucx U:pl. Phys. W. Schmilz Tenne e ο :. xej. Michigan Boulevard IJ. Januar 1971 Racine, Wisconsin, USA Anwaltsakte: K-±29^ Schutzansprüche

1. Rohrkörper, insbesondere für eine Schalldämpferanlage eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, aal das Innenrohr (57; 137; 2^9; 559) und das Au3enrohr (67; 155; 239; 357} eine gemeinsame Längsnaht (71) aufweisen, an der sowohl die Längsränder des Innenrohres als auch die Längsräder des Au3enrohrs zusammengefügt und das Au.:en- und Innenrohr miteinander verbunden sind.

2. Rohrkörper für einen Schalldämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (3; 103; 203; 303), das einen Einlaß (9; 109; 209; 309) und einen AuslaS (11; Ui; 211; 3H) auf- -.;eist, in dem Gehäuse gebildete Gaskanäle, die den EiniaS mit dem Ausla3 verbinden, und wenigstens eine "ammer (15; 117, 119; 213, 325, 329), cie mit dem Rohrkörper in Strömvngsverbindung steht.

3. Rohrkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in demjenigen Abschnitt des Innenrohrs, der innerhalb des Au2enrohrs liegt, öffnungen (7;; I²O; 2^3; 333) vorgesehen sind.

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4. Rohrkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das AuBenrohr einen Abschnitt (77; 139; 247) verringerten Durchmessers aufweist, der eine sich zwischen dem Außen- und Innenrohr erstreckende Wand bildet.

5- Roh*lcörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (2^7) zwischen den beiden Enden des Außenrohrs (239) angeordnet ist, daß das Innenrohr (241) zu beiden Seiten der Wand; angeordnete öffnungen (243, 245) aufweist, und dafl die gegenüberliegenden Enden des Außenrohrs offen sind.

6. Rohrkörper nach Anspruch 4, dadurch gel'.crnzi»ichnet, daß die Wand (139) an einem Ende d<£-s AuSenrohrs (135) angeordnet ist, und daß das andere Ende des AuSenrohrs offen ist und in die Kammer (117) mündet, so daß das Außenrohr als Abstimmkanal , dient, der die Kammer mit den öffnungen verbindet (Fig. 6).

7. Rohrkörper nach Anspruch 2, bei dem der Schalldämpfer zwei weitere Kammern aufweist, die neben der ersten Kammer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (359) und das Außenrohr (357) jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden offen sind, daß das eine Ende sowohl des Innen- als auch des Außenrohres in die erste Kammer (325) mündet, daß das andere Ende des Außenrohres in die zweite Kammer (327) und das andere Ende des Innenrohres in die dritte Kejaner (329"i mündet (Fig. 8, 9).

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8. Rohrkörper nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß die TJ$nge und Fläche des Außenrohres (357) und des Innenrohres (3^9) und das Volumen der zweiten (327) und der dritten (329) ! Kammer derart aufeinander abgestimmt sind, daß die zweite und dritte Kammer vorgegebene Frequenzen dämpfen.

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9. Rohrkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr einen Teil des Strömungsweges für ; das durch den Schalldämpfer strömende Gas bildet.

lO. Rohrkörper nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (67) an seinen gegenüberliegenden Enden mit dem Innenrohr (57) verbunden ist, um einen das Innenrohr umgebenden Ringraum zu bilden, und daß das Innenrohr innerhalb dieses geschlossenen Ringraums mit öffnungen versehen ist, um Hochfrequenzgeräusche zu dämpfen (Pign. 1 bis 5)·

D.I. Rohrkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß das Innenrohr langer als das Außenrohr ist.