EP0714087B1 - Resonator-Schalldämpfer - Google Patents

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EP0714087B1
EP0714087B1 EP95117301A EP95117301A EP0714087B1 EP 0714087 B1 EP0714087 B1 EP 0714087B1 EP 95117301 A EP95117301 A EP 95117301A EP 95117301 A EP95117301 A EP 95117301A EP 0714087 B1 EP0714087 B1 EP 0714087B1
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EP
European Patent Office
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end tube
absorber according
tube section
resonator sound
resonator
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EP95117301A
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EP0714087A3 (de
EP0714087A2 (de
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Friedrich Schlenker
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/003—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using dead chambers communicating with gas flow passages
    • F01N1/006—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using dead chambers communicating with gas flow passages comprising at least one perforated tube extending from inlet to outlet of the silencer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
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    • F01N1/023—Helmholtz resonators
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects

Definitions

  • the invention relates to a resonator muffler with upstream and downstream connecting pipes.
  • the most varied silencers are used in the damping characteristics to be achieved, which are arranged as separate components in the pipe string of the exhaust system.
  • the object of the invention is to provide a resonator muffler of the type mentioned, which is very simple in structure with a given damping characteristic.
  • the muffler is advantageously further developed by the features of subclaims 2 to 11.
  • the resonator muffler is not designed as a discrete component, but is formed by coaxial or staggered straight end pipe sections of the connecting pipes themselves, the inner end pipe section of the upstream connecting pipe having a circumferential perforation and between the inner end pipe section and the outer end pipe section of the downstream connecting pipe being formed by pipe pre-deformation Annulus is provided.
  • the pipe deformation is expediently carried out either by calibrating at least one of the two connecting pipes at the appropriate point or by hydrostatic deformation using an internal high-pressure process.
  • the inner connecting pipe has a constant diameter, while only the end pipe section of the outer connecting pipe is expanded for the later formation of the annular space.
  • the pipe preforming is carried out in such a way that in the assembled state of the arrangement between the inner end pipe section and the outer end pipe section at least one sliding seat is provided at the end of a connecting pipe.
  • a single sliding seat is formed at the upstream end of the outer tailpipe section, while at the other end of the resonator muffler integrated in the connecting pipes, a single connection weld seam is provided on the pipe circumference, i.e. at the downstream end of the inner tail pipe section.
  • the circumferential perforation of the inner tail pipe section expediently has approximately 450 through bores with a diameter of approximately 3.5 mm, and the annular space extends in the axial length over approximately 130 mm, a radial gap of approximately 8 mm being provided, and the The outer diameter of the inner tail pipe section is approx. 49 mm.
  • the resonator muffler can be designed on the one hand as a reflection muffler in which the inner annulus is an empty space, or alternatively as an absorption muffler in which the annulus is at least partially filled with a swallowing material such as basalt or steel wool.
  • the muffler itself is thus formed by the connection pipes which are present anyway, two components and a fastening point being provided in total, which results in increased fatigue strength during operation. Due to the integrated sliding seat, different lengths of the pipes are possible.
  • the resonator silencer is one size simply constructed, that there are significant advantages over conventional production of a silencer. Individual adaptation of a silencer to the overall system is possible in a simple manner.
  • connecting pipes of an exhaust system are shown in the area of their connection point, in which a resonator silencer 1 is formed.
  • the resonator muffler 1 is formed in particular by the straight, coaxially arranged end pipe sections of the connecting pipes, the inner end pipe section 2 of the upstream connecting pipe having a circumferential perforation 4 and an annular space 5 being present between the inner end pipe section 2 and the outer end pipe section 3 of the downstream connecting pipe .
  • the annular space 5 is created by appropriate pipe deformation of the connecting pipes before assembly, either by calibration or by a hydrostatic deformation process.
  • the downstream end of the resonator muffler 1 has a circular seam or circumferential connection weld 7 between the inner end pipe section 2 and the outer end pipe section 3, while the other, upstream end of the resonator muffler 1 has a sliding seat 6, so that length expansion between the parts is possible during operation .
  • the circumferential perforations 4 are approximately 450 through holes in the exemplary embodiment of the drawing.
  • basalt or steel wool can be used to form a Absorption silencer may be provided.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Resonator-Schalldämpfer mit stromaufwärtigem und stromabwärtigem Anschlußrohr.
  • Bei einer Abgas-Schalldämpferanlage finden je nach Motor und vorgegebenem Ziel in der zu erreichenden Dämpfungscharakteristik die unterschiedlichsten Schalldämpfer Verwendung, welche als separate Bauteile im Rohrstrang der Abgasanlage angeordnet sind.
  • Diese Schalldämpfer sind bekannt von, Z.6. DE-A- 1052173, US-A-4580656.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Resonator-Schalldämpfers der eingangs genannten Art, der bei vorgegebener Dämpfungscharakteristik sehr einfach aufgebaut ist.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch einen Resonator-Schalldämpfer der im Anspruch 1 angegebenen Art.
  • Vorteilhaft weitergebildet wird der Schalldämpfer durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 11.
  • Insbesondere ist der Resonator-Schalldämpfer nicht als diskretes Bauteil ausgebildet, sondern durch koaxial oder versetzt ineinander angeordnete gerade Endrohrabschnitte der Anschlußrohre selbst gebildet, wobei der innere Endrohrabschnitt des stromaufwärtigen Anschlußrohres eine Umfangsperforation aufweist und zwischen innerem Endrohrabschnitt und äußerem Endrohrabschnitt des stromabwärtigen Anschlußrohres ein durch Rohrvorverformung ausgebildeter Ringraum vorgesehen ist.
  • Die Rohrverformung erfolgt zweckmäßigerweise entweder durch Aufkalibrieren zumindest eines der beiden Anschlußrohre an entsprechender Stelle oder durch hydrostatische Verformung nach einem Innenhochdruckverfahren.
  • Vorzugsweise besitzt das innere Anschlußrohr einen konstanten Durchmesser, während ausschließlich der Endrohrabschnitt des äußeren Anschlußrohrs zwecks späterer Ausbildung des Ringraumes aufgeweitet wird.
  • Die Rohrvorverformung wird in einer Weise durchgeführt, daß im montierten Zustand der Anordnung zwischen dem inneren Endrohrabschnitt und dem äußeren Endrohrabschnitt zumindest ein Schiebesitz am Ende eines Anschlußrohres vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise ist ein einziger Schiebesitz am stromaufwärtigen Ende des äußeren Endrohrabschnitts ausgebildet, während am anderen Ende des in den Anschlußrohren integrierten Resonator-Schalldämpfers eine einzige Verbindungsschweißnaht auf dem Rohrumfang vorgesehen ist, d.h. am stromabwärtigen Ende des inneren Endrohrabschnitts.
  • Zweckmäßigerweise besitzt die Umfangsperforation des inneren Endrohrabschnitts ca. 450 Durchgangsbohrungen mit einem Durchmesser von ca. 3,5 mm, und es erstreckt sich der Ringraum in axialer Länge über ca. 130 mm, wobei ein Radialspalt von ca. 8 mm vorgesehen ist, und der Außendurchmesser des inneren Endrohrabschnitts ca. 49 mm beträgt.
  • Der Resonator-Schalldämpfer kann einerseits als Reflexionsschalldämpfer ausgebildet sein, bei dem der innere Ringraum ein Leerraum ist, oder alternativ als Absorptionsschalldämpfer, bei dem der Ringraum zumindest teilweise mit einem Schluckstoff wie Basalt-oder Stahlwolle gefüllt ist.
  • Durch die Erfindung wird mithin durch die ohnehin vorhandenen Anschlußrohre der Schalldämpfer selbst ausgebildet, wobei insgesamt zwei Bauteile und eine Befestigungsstelle vorgesehen sind, wodurch sich eine erhöhte Dauerfestigkeit im Betrieb ergibt. Durch den integrierten Schiebesitz ist unterschiedliche Längenausdehnung der Rohre möglich. Der Resonator-Schalldämpfer ist in einem Maße einfach aufgebaut, daß sich gegenüber einer konventionellen Fertigung eines Schalldämpfers deutliche Vorteile ergeben. Eine individuelle Anpassung eines Schalldämpfers an das Gesamtsystem ist auf einfache Weise möglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung näher beschrieben.
  • In der Zeichnung sind Anschlußrohre einer Abgasanlage im Bereich ihrer Verbindungsstelle gezeigt, in der ein Resonator-Schalldämpfer 1 ausgebildet ist.
  • Der Resonator-Schalldämpfer 1 ist insbesondere durch die geraden, koaxial ineinander angeordneten Endrohrabschnitte der Anschlußrohre gebildet, wobei der innere Endrohrabschnitt 2 des stromaufwärtigen Anschlußrohres eine Umfangsperforation 4 aufweist und zwischen dem inneren Endrohrabschnitt 2 und dem äußeren Endrohrabschnitt 3 des stromabwärtigen Anschlußrohrs ein Ringraum 5 vorhanden ist.
  • Der Ringraum 5 entsteht durch entsprechende Rohrverformung der Anschlußrohre vor einem Zusammenfügen, entweder durch Aufkalibrierung oder durch ein hydrostatisches Verformungsverfahren.
  • Das stromabwärtige Ende des Resonator-Schalldämpfers 1 weist eine Rundnaht oder Umfangsverbindungsschweißnaht 7 zwischen innerem Endrohrabschnitt 2 und äußerem Endrohrabschnitt 3 auf, während das andere, stromaufwärtige Ende des Resonator-Schalldämpfers 1 einen Schiebesitz 6 besitzt, so daß Längenausdehnung zwischen den Teilen im Betrieb möglich ist.
  • Die Umfangsperforationen 4 sind im Ausführungsbeispiel der Zeichnung ca. 450 Durchgangsbohrungen.
  • Im Ringraum 5 kann Basalt- oder Stahlwolle zwecks Ausbildung eines Absorptionsschalldämpfers vorgesehen sein.

Claims (11)

  1. Resonator-Schalldämpfer (1) mit stromaufwärtigem und stromabwärtigem Anschlußrohr,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß dieser durch zwei ineinander angeordnete, gerade Endrohrabschnitte (2, 3) der Anschlußrohre gebildet ist, wobei der innere Endrohrabschnitt (2) des stromaufwärtigen Anschlußrohres eine Umfangsperforation (4) aufweist und zwischen innerem Endrohrabschnitt (2) und äußerem Endrohrabschnitt (3) des stromabwärtigen Anschlußrohres ein durch Rohrvorverformung ausgebildeter, mit Ausnahme der Umfangsperforation (4) geschlossener Ringraum (5) vorgesehen ist.
  2. Resonator-Schalldämpfer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Endrohrabschnitte (2, 3) koaxial ineinander angeordnet sind.
  3. Resonator-Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest ein aufkalibrierter Endrohrabschnitt (2 bzw. 3) vorgesehen ist.
  4. Resonator-Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zumindest ein hydrostatisch vorverformter Endrohrabschnitt (2 bzw. 3) vorgesehen ist.
  5. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ringraum (5) mit einem Schluckstoff wie z.B. Basalt-oder Stahlwolle zumindest teilweise gefüllt ist.
  6. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem inneren Endrohrabschnitt (2) und dem äußeren Endrohrabschnitt (3) zumindest ein Schiebesitz (6) vorgesehen ist.
  7. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen dem inneren Endrohrabschnitt (2) und dem äußeren Endrohrabschnitt (3) eine einzige Verbindungsschweißnaht (7) auf dem Rohrumfang vorgesehen ist.
  8. Resonator-Schalldämpfer nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verbindungsschweißnaht (7) am stromabwärtigen Ende des inneren Endrohrabschnitts (2) vorgesehen ist.
  9. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der innere Endrohrabschnitt (2) einen konstanten Durchmesser aufweist.
  10. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Umfangsperforation (4) ca. 450 Durchgangsbohrungen sind, welche einen Durchmesser von ca. 3,5 mm aufweisen.
  11. Resonator-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1-10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ringraum (5) eine Axialerstreckung von ca. 130 mm und einen Radialspalt von ca. 8 mm aufweist, wobei der Außendurchmesser des inneren Endrohrabschnitts (2) ca. 49 mm beträgt.
EP95117301A 1994-11-26 1995-11-03 Resonator-Schalldämpfer Expired - Lifetime EP0714087B1 (de)

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EP0714087A2 EP0714087A2 (de) 1996-05-29
EP0714087A3 EP0714087A3 (de) 1996-06-26
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