WO2017001272A1 - Gasführende einrichtung - Google Patents

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WO2017001272A1
WO2017001272A1 PCT/EP2016/064508 EP2016064508W WO2017001272A1 WO 2017001272 A1 WO2017001272 A1 WO 2017001272A1 EP 2016064508 W EP2016064508 W EP 2016064508W WO 2017001272 A1 WO2017001272 A1 WO 2017001272A1
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housing
exciter
oscillating body
module
flow
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PCT/EP2016/064508
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Inventor
Thomas Zirkelbach
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Mahle International Gmbh
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    • F02M35/14—Combined air cleaners and silencers

Definitions

  • the present invention relates to a gas-conducting device, in particular of a motor vehicle, with a vibration exciter.
  • the invention further relates to such a vibration exciter and a modular system for producing such a vibration exciter.
  • a gas-conducting device is flowed through during operation of a gas.
  • the gas may be air, exhaust gas or mixtures thereof.
  • Such a device can be used in particular in a motor vehicle. In the operation of such devices may, especially due to the flow of the gas, noise developments occur. Often, there is a need to influence these noise developments to alter, reduce or enhance them.
  • Such a gas-conducting device designed as a filter is known from EP 1 1 1 1 228 A2.
  • This device also has a membrane connected to the flow housing within the flow housing.
  • the membrane is in this case designed such that it is caused to oscillate by the flow of the gas through the flow housing in order to influence the acoustic behavior of the device. In this device, therefore, a passive, by the flow of the gas, displacing membrane is in vibration.
  • Such membranes and / or the associated oscillators require a corresponding adaptation of the device, in particular of the flow housing.
  • the present invention therefore deals with the problem of providing improved or at least other embodiments for a gas-conducting device with a vibration exciter and for such a vibration exciter, which are characterized in particular by a simplified assembly and / or by a variety of applications.
  • the present invention is based on the general idea to form a vibrator of a gas-conducting device as an essay, which is placed or placed on a component to be vibrated in the gas-conducting device.
  • a vibrator of a gas-conducting device as an essay, which is placed or placed on a component to be vibrated in the gas-conducting device.
  • more extensive connections and / or attachments and / or supports the vibration exciter to the device outside of the component to be vibrated omitted, so that the installation of the device is considerably simplified.
  • the vibrator is connected only to the component to be vibrated. Due to the design of the vibration exciter as an attachment of the vibrator is also used in a variety of different gas-conducting facilities, without a corresponding, in particular geometric, adaptation of the vibration exciter and / or the device are necessary. As a result, a diverse range of applications of the vibration exciter is achieved. This independence also allows appropriate constructive freedom in the planning and / or implementation of the facilities.
  • the gas-conducting device has a flow housing through which a gas flows during operation.
  • the flow housing in this case limits a flow path of the gas of the device.
  • a vibrating body is used which is fluidically in contact with the flow path.
  • the oscillator thus serves the purpose of putting the vibrating body in mechanical and / or physical vibrations.
  • the oscillator has an exciter housing with a generator for generating the mechanical vibrations, which is arranged in an inner space of the exciter housing.
  • Said exciter housing is designed as such an attachment for the oscillating body and placed on the oscillating body. By placing the exciter housing on the oscillating body, there is a connection between the oscillator and the vibrating body.
  • connection between the exciter housing and the oscillating body can be configured as desired. It is conceivable, for example, releasably connect the vibrating body and the exciter housing together. It is also to be thought of variants in which the exciter housing and the vibrating body are permanently connected to each other in such a way that they can not be separated without destruction. As connections here positive and / or non-positive connections can be used. It is conceivable, for example, to bond together the exciter housing and the oscillating body, to rivet, to weld, to clip or to use a mixture thereof for bonding.
  • the oscillator exciter advantageously serves to influence the acoustic behavior of the device and / or the generation of noise and is designed accordingly. This means that the vibration exciter can be used in particular for noise or noise compensation of the device. Likewise, the vibration exciter to produce such a sound or a sound, in particular a defined or predetermined sound, are used. In particular, it is conceivable to use the vibrator in applications where the development of a sound is desired to produce a corresponding acoustic signal.
  • the gas-conducting device can be used in any application. It is conceivable, for example, to use the device in a motor vehicle. In this case, the device serves, for example, the purpose of supplying air to an internal combustion engine of the motor vehicle and / or removing exhaust gas produced in the internal combustion engine. It is also conceivable to use the device in a ventilation system for ventilating an interior of the motor vehicle, in particular in an air conditioning system.
  • the excitation housing has an upper part and a lower part, wherein the upper part is provided on the oscillating body, while the lower part is arranged on the side facing away from the oscillating body of the upper part and bounded with the lower part of the interior of the exciter housing.
  • the exciter housing may be formed in two parts, namely from the upper part and the lower part.
  • the upper part of the exciter housing and the oscillating body are integrally formed.
  • the upper part and the oscillating body are in particular formed integrally and / or with the same material.
  • the upper part of the exciter housing is already integrated on the oscillating body, so that a subsequent placement of the exciter housing, in particular of the lower part, on the oscillating body is considerably simplified. In particular, this does not require a separate connection between the upper part and the oscillating body.
  • the upper part and the lower part of the exciter housing in one piece, that is, in particular the same material, form.
  • the generator of the vibration exciter for generating the mechanical vibrations can be configured as desired, provided that it vibrates the vibrating body.
  • the oscillator is advantageously designed such that the seismic mass moves in the operation of the oscillator in the interior of the exciter housing, in particular oscillated, is. As a result of the movement, in particular vibrations, the seismic mass, there is a corresponding vibration of the vibrating body.
  • the vibration generator advantageously has means for displacing the seismic mass into mechanical vibrations. These means can in principle be designed as desired. It is conceivable in particular that the oscillator has such means for magnetically displacing the seismic mass into mechanical vibrations.
  • the seismic mass advantageously has at least one magnet or is designed as such a magnet.
  • the respective magnet may be a permanent magnet and / or a ferromagnet.
  • the upper part and the lower part of the exciter housing can each have any desired design provided that they limit the interior space and / or together absorb the seismic mass and / or at least one such means for displacing the seismic mass into mechanical vibrations.
  • the upper part and / or the lower part are formed as a shell.
  • Particularly preferred are variants in which both the upper part and the lower part are each formed as a shell.
  • the upper part and the lower part are in this respect realized in shell construction, whereby a particularly simple production and / or assembly of the exciter housing is possible.
  • the upper part and the lower part can be connected to each other in any way.
  • the upper part and the lower part may, for example, be positively and / or non-positively connected with each other. It is also conceivable to glue the lower part and the upper part together. In principle, it is conceivable to mechanically connect the oscillator in addition to the attachment to the oscillating body with the device to support the oscillator, for example.
  • the oscillating body in particular the excitation housing, is mounted exclusively on the oscillating body. This eliminates other connections between the vibrating body and the device, whereby the assembly of the device, in particular the attachment of the vibration exciter on the vibrating body is simplified.
  • the oscillating body can be arranged arbitrarily on / in the flow housing, provided that the oscillating body is in fluidic contact with the flow path or with the gas flowing through the flow housing.
  • the vibrating body in the flow housing.
  • the oscillating body can protrude into the flow path and / or be arranged in a flow space of the flow housing through which the gas flows.
  • the vibrating body protrudes from the flow housing. That is, the vibrating body protrudes from the flow housing at one end and is spaced from the flow housing at at least one other end. As a result, the oscillating body can swing freely in the flow housing at least at the end spaced from the flow housing.
  • the oscillating body can fluidically separate a first area from a second area in the flow housing. This means that the oscillating body is fluid impermeable, in particular gas impermeable, and adjoins the flow housing in such a way that the first area and the second area are thereby fluidically separated.
  • the oscillating body can in principle be of any desired design, provided it is from
  • Shaker can be placed in mechanical vibrations.
  • the vibrating body as a membrane, which is caused by the vibrator in mechanical vibrations.
  • the vibrating body plate-like may be a component of the flow housing.
  • the flow housing has at least one flow housing wall, which limits the flow path of the gas in the device, wherein the oscillating body is such a flow housing wall.
  • the vibrator can be arranged arbitrarily with respect to the vibrating body. It is conceivable, for example, to arrange the vibrator on the flow path side facing the vibrating body.
  • the device can in principle be configured as desired. It is conceivable, in particular, to use the device in a motor vehicle. In this case, the device for exhaust system in the motor vehicle can be used. It is also conceivable to use the device for fresh air.
  • the device can thus in particular an intake duct, a clean air duct, a raw air duct, a Suction module, a charge air cooler or have a suction duct, a clean air duct, a raw air duct, a suction module, a charge air cooler.
  • the device for guiding air or an air mixture.
  • the device for supplying air to an internal combustion engine and / or for supplying air to an interior of the motor vehicle.
  • the device may have a filter element which is arranged in the flow path. The purpose of the filter element is to filter the gas flowing through the device.
  • the filter element separates a downstream side arranged clean side of an upstream side Roh.
  • the device can thus be designed in particular as a filter. It is particularly conceivable variants in which the device is air-conducting and the filter element is designed to filter the air.
  • the device is designed in particular as an air filter.
  • the vibration exciter is designed such that it contributes to the operation and / or maintenance of the device in addition to the displacement of the vibrating body in mechanical vibrations.
  • the exciter housing with a liquid outlet, with which it can be drained in the device liquid.
  • the liquid outlet may be formed as a water drain through which water which collects in the flow housing during operation of the device can be drained off.
  • the exciter housing has at least one opening different from the liquid drain or at least one breakthrough different from the liquid drain. These can serve other functions of the vibration exciter and / or the device. Such an opening or such breakthrough can also serve the weight savings and / or material savings.
  • the modular system has at least one generator module for generating the mechanical vibrations and at least one exciter housing module for receiving such a generator module.
  • different generator modules and exciter housing modules can be assembled to produce the oscillator.
  • the exciter housing module is composed in several parts of an upper module and a lower module. That is, the exciter housing module has at least one upper module and at least one submodule, wherein for producing the exciter housing module, such an upper module and such a submodule are assembled such that they delimit the interior of the exciter housing.
  • such an upper module is formed integrally with the oscillating body of the device.
  • the upper module has the oscillating body or vice versa.
  • the upper module and the oscillating body are formed of the same material.
  • the oscillating bodies be provided, which are assembled with the submodule and the generator module to the oscillator. That is, there may be various types, especially different sizes and / or shapes, of top modules while there is only one type of sub-module.
  • the number of different components of the device and / or the oscillator can be significantly reduced.
  • the electromagnet or the coil can be integrated in the submodule or upper module.
  • Such an integration is realized for example by a fixed connection, so that the electromagnet can be glued to the submodule or to the upper module and / or welded.
  • each schematically 1 shows a section through a gas-conducting device
  • FIG. 4 shows the section from FIG. 2 in another exemplary embodiment of the vibration exciter, FIG.
  • Fig. 6 shows the section of Fig. 4 in a further embodiment.
  • Fig. 1 shows a gas-conducting device 1, which is part of an otherwise not shown motor vehicle 2.
  • the device 1 carries air as a gas and has a filter element 3 for filtering the air.
  • the device 1 is designed as an air filter 4.
  • the air flows through a flow housing 5 of the device 1, which has a plurality of flow housing walls 6.
  • the flow housing walls 6 define a flow path 7 of the air.
  • the filter element 3 is arranged in the flow housing 5 and separates an upstream raw space 8 from a downstream clean room 9 of the device 1.
  • the device 1 purely by way of example an angled course.
  • a vibrating body 10 is arranged upstream of the filter element 4 in the crude space 8 and the edge completely connected to the flow housing 5.
  • the oscillating body 10 is in fluidic contact with the flow path 7 or with the gas flowing through the flow housing 5.
  • the oscillating body 10 is plate-shaped or formed as a plate 1 1 and / or as a membrane 42, where in the vibrating body 10 in the example shown is impermeable to air.
  • the oscillating body 10 fluidically separates a first region 12 from a second region 13 in the flow housing 5.
  • a vibrator 14 is provided, which is designed as an attachment 15, placed on the vibrating body 10 and connected to the oscillating body 10.
  • the vibrator 14 is connected exclusively to the vibrating body 10.
  • the vibrator 14 and the vibrating body 10 are configured or formed such that the vibrator 14 sets the vibrating body 10 in mechanical vibrations.
  • the acoustic behavior of the device 1 or of the vehicle 2 can be influenced in a targeted manner. It is particularly conceivable by means of the vibration exciter 10 and the vibrating body 14 to reduce the noise generated by the vehicle 2 and / or the device 1. It is also conceivable targeted generation of an acoustic signal.
  • the flow housing 5 has on the raw side 8, upstream of the vibrating body 10, a side channel 16.
  • the secondary channel 16 is in fluidic contact with the flow path 7 and is closed on the side facing away from the flow path 7 by such a flow housing wall 6.
  • From this flow housing wall 6 is another such oscillating body 10 from.
  • This vibrating body 10, which is formed plate-shaped, in this case projects into the auxiliary channel 16, wherein at least one end of the oscillating body 10 is spaced from the flow housing 5 and is free-standing.
  • a vibrator 14 is attached, with which the vibrating body 10 is displaceable in mechanical vibrations in order to influence the acoustic behavior of the device 1.
  • Fig. 2 is a section through such a vibrator 14 is shown.
  • the oscillator 14 shown has an exciter housing 17, as such Attachment 15 is formed.
  • the exciter housing 17 is formed in two parts and has an upper part 18 and a lower part 19.
  • the upper part 18 is provided on such a vibrating body 10, while the lower part 19 is arranged on the side facing away from the associated oscillating body 10 side of the upper part 18.
  • Upper part 18 and lower part 19 delimit the inner space 20 of the exciter housing 17, in which a generator 21 of the mechanical oscillations is arranged.
  • upper part 18 and lower part 19 are each formed as shells 22, 23.
  • the upper part 18 may be referred to as the upper shell 22 and the lower part 19 as the lower shell 23.
  • the lower part 19 or the lower shell 23 engages in the embodiment shown in the upper part 18 and the upper shell 22 a.
  • the generator 21 has a seismic mass 24, which is sprung in the interior 20.
  • the mass 24 rests on the side facing the upper part 18 on a first spring 25 and on the side 9 facing the lower part on a second spring 26.
  • the first spring 25 is supported on the upper part 18, while the second spring 26 is supported on the lower part 19.
  • corresponding means 27 are provided.
  • the spring 25, 26 and an electromagnet 28 are such means 27.
  • the electromagnet 28 in this case surrounds the seismic mass 24.
  • the seismic mass 24 is magnetic or has at least magnetic components.
  • the seismic mass 24 may in particular be ferromagnetic.
  • the electromagnet 28 is connected via electrical lines 29 to a voltage source, not shown.
  • a voltage in particular an alternating voltage
  • a magnetic field can be generated which deflects the seismic mass 24.
  • the electromagnet 28 thus causes the seismic mass 24 to vibrate.
  • These vibrations are transmitted via the exciter housing 17 to the vibrating body 10, which is thus set in vibration.
  • the frequency and / or amplitude of the vibrations of the vibrating body can in this case in particular be adjusted to desired effects via the parameters of the electromagnet 28 and / or the applied voltage and / or the spring constant of the spring 25, 26.
  • FIG. 3 shows another embodiment of the device 1 of the motor vehicle 2 designed as a filter 4.
  • This embodiment differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 in particular in that the flow housing 5 has no such secondary passage 16.
  • the oscillating body 10 arranged in the flow chamber 5 in the raw space 8 is arranged on such a flow housing wall 6 and projects from this flow housing wall 6. That is, the oscillating body 10 is spaced from the flow housing 5 at its end remote from this flow housing wall 6.
  • the vibrator 14 is disposed on the side facing away from the filter element 3 side of the vibrating body 10 and placed on the vibrating body 10.
  • the device 1 has another such oscillator 14.
  • This oscillator 14 is placed on the side facing away from the flow path 7 side of such a flow housing wall 6 on the flow housing wall 6. Accordingly, this flow housing wall 6 serves as such an oscillating body 10 which is set into mechanical oscillations by means of the oscillating exciter 14.
  • the oscillator 14 is here placed on the clean side 9 of the device 1 on the associated flow housing wall 6.
  • the oscillator 14 is disc-shaped, whereby a particularly simple attachment or placement of the oscillator 14 on the vibrating body 10 is possible.
  • the seismic mass 24 and the electromagnet 28 are disc-shaped or ring-shaped. educated.
  • the springs 25, 26 as a conical spring 30 and
  • Spring 30 may be formed.
  • FIG. 4 another embodiment of the device 1 and the vibrator 14 is shown.
  • This embodiment differs from the previously illustrated in particular in that the upper part 18 of the exciter housing 17 and the associated oscillating body 10 are formed in one piece or of the same material. That is, the oscillating body 10 and the upper part 18 of the exciter housing 17 are both components of a common component 31, which is manufactured in one piece and of the same material.
  • the upper part 18 of the exciter housing 17 is already part of the vibrating body 10 or vice versa. In this way, the oversight of the vibrating body 10 can be done considerably simplified with the vibrator 14.
  • the oscillating body 10 may be both such oscillating body 10 arranged in the flow housing 5 and such a flow housing wall 6.
  • the vibrating body 10 is formed as such a flow-casing wall 6. It can be seen that the exciter housing 17 has a liquid outlet 33 for discharging liquid from the device 1, which may be incurred during operation of the device 1.
  • the oscillating body 10 designed as a flow housing wall 6 is connected fluidically to the raw side 8 or clean side 9 with a fluidic connection, not shown, so that the liquid can enter the exciter housing 17 and be discharged through the liquid outlet 33.
  • the seismic mass 24 is arranged at a distance from the electromagnet 28, so that the liquid can pass the seismic mass 24 and pass to the liquid outlet 33. It is preferred if the liquid outlet 33 and / or said fluidic connection can be closed.
  • FIG. 5 shows a modular system 34 for producing the vibration exciter 14.
  • the modular building block system 34 comprises at least one exciter housing module 35 and at least one generator module 36. Only one such excitation housing module 35 and only one such generator module 36 are shown in FIG. 5.
  • the exciter housing module 35 has at least one upper module 37, wherein in FIG. 5 only one such upper module 37 is shown.
  • the upper module 37 corresponds in the assembled state to the upper part 18 of the exciter housing 17.
  • the exciter housing module 35 additionally comprises at least one submodule 38, wherein in FIG. 5 only such a submodule 38 is shown. In the assembled state, the sub-module 38 corresponds to the lower part 19 of the exciter housing 17. In each case, such an upper module 37 and such a sub-module 38 can be combined to form such an exciter housing 17.
  • the upper module 37 is formed in one piece or in the same material with such a vibrating body 10.
  • the generator module 36 has at least one mass module 39, as well as at least one first spring module 40 and at least one second spring module 41, wherein in FIG. 5 only such a mass module 39, such a first spring module 40 and such a second spring module 41 are shown.
  • the mass module 39 corresponds in the assembled state of the seismic mass 24, while the first spring module 40 of the first spring 25 and the second spring module 41 of the second spring 46 correspond. That is, the vibrator 14 may be composed of such exciter module 36 and such exciter housing module 35.
  • the exciter housing module 35 is derived from such an module 37 and such a sub-module 38 composed.
  • the excitation module 36 is composed of such a mass module 39, such a first spring module 40 and such a second spring module 41. Since the respective module 37, 38, 39, 40, 41 is present in various designs, as a result of this, corresponding vibration exciter 14 can be produced as required.
  • the electromagnet 28 is integrated in the sub-module 38 or in the sub-module 38, in particular welded to the sub-module 38.
  • the electromagnet 28 is part of the exciter housing module 35.
  • an assembly of the vibration exciter 14 is facilitated.
  • the electromagnet 28 in the upper module 37 (see Fig. 6), so that the electromagnet 28 is part of the upper module 37 and the exciter housing module 35.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the device 1 and the
  • This embodiment differs from the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4 in particular in that the electromagnet 28 is arranged, in particular integrated, in the upper part 18 of the exciter housing 17.
  • the electrical lines 29 are guided for applying an electrical voltage to the electromagnet 28 through the upper part 18.
  • Upper part 18 and lower part 19 and thus oscillating body 10 and lower part 19 are interconnected by friction welding, in particular spin welding.
  • the integration of the electromagnet 28 in the upper part 18 and the passage of the electrical lines 29 through the upper part 18 prevents the electrical lines 29 from moving during the friction welding, in particular rotating, and thus being damaged.
  • a plurality of openings 44 are provided in lower part 19 of the exciter housing 17 .
  • the openings 44 may serve other functions in addition to the liquid outlet 33.
  • the openings 44 may also serve to reduce the weight of the exciter housing 17.
  • the seismic mass 24 has elevations 45 on the corresponding sides facing the springs 25, 26, which engage in the respective associated springs 25, 26.
  • the common component 31 formed by the upper part 18 and the vibrating body 10 also has a step 46 facing the mass 24, which engages in the first spring 25.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasführende Einrichtung (1), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (2), die einen Schwingerreger (14) aufweist, der einen Schwingkörper (10) in mechanische Schwingungen versetzt. Eine vereinfachte Montage sowie vielfältigere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich dadurch, dass der Schwingerreger (14) ein als ein Aufsatz (15) für den Schwingkörper (10) ausgebildetes Erregergehäuse (17) aufweist, das auf den Schwingkörper (10) aufgesetzt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen solchen Schwingerreger (14) sowie ein modulares Baukastensystem (34) zum Herstellen eines solchen Schwingerregers (14).

Description

Gasführende Einrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gasführende Einrichtung, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Schwingerreger. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen solchen Schwingerreger sowie ein modulares Baukastensystem zum Herstellen eines solchen Schwingerregers.
Eine gasführende Einrichtung wird im Betrieb von einem Gas durchströmt. Bei dem Gas kann es sich hierbei um Luft, Abgas oder Mischungen daraus handeln. Eine solche Einrichtung kann insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen. Beim Betrieb derartiger Einrichtungen können, insbesondere bedingt durch die Strömung des Gases, Geräuschentwicklungen auftreten. Hierbei besteht häufig der Bedarf einer Beeinflussung dieser Geräuschentwicklungen um diese zu verändern, zu reduzieren oder zu verstärken.
Bekannt ist es hierzu eine Membran in der Einrichtung vorzusehen, die mit einem Strömungsgehäuse der Einrichtung verbunden ist und in Schwingungen versetzt wird, um besagte Beeinflussung auf das akustische Verhalten der Einrichtung zu erzielen.
Eine solche als Filter ausgebildete gasführende Einrichtung ist aus der EP 1 1 1 1 228 A2 bekannt. Auch diese Einrichtung weist innerhalb des Strömungsgehäuses eine mit dem Strömungsgehäuse verbundene Membran auf. Die Membran ist hierbei derart ausgebildet, dass sie durch die Strömung des Gases durch das Strömungsgehäuse in Schwingungen versetzt wird, um das akustische Verhalten der Einrichtung zu beeinflussen. Bei dieser Einrichtung erfolgt also ein passives, durch die Strömung des Gases, versetzende Membran in Schwingungen.
Eine weitere solche als Luftfilter ausgebildete gasführende Einrichtung ist aus DE 10 2008 030 197 A1 bekannt. Bei dieser Einrichtung erfolgt ein aktives Versetzen der Membran in Schwingungen mittels eines Schwingerregers. Hierbei ist die Membran in einem Strömungsraum des Strömungsgehäuses angeordnet und integral mit dem Strömungsgehäuse ausgebildet. Ein Schwingerreger ist mit der Membran verbunden und im Strömungsgehäuse abgestützt.
Derartige Membranen und/oder die zugehörigen Schwingerreger erfordern eine entsprechende Anpassung der Einrichtung, insbesondere des Strömungsgehäuses. Hierbei ist es notwendig, für unterschiedliche Einrichtungen entsprechende Membranen und/oder Schwingerreger vorzusehen, die insbesondere an die geometrischen Gegebenheiten der jeweiligen Einrichtung, insbesondere des Strömungsgehäuses angepasst sind. Dies führt zu einer hohen Anzahl von erforderlichen Bauteilen und/oder einem hohen Aufwand bei den entsprechenden Anpassungen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine gasführende Einrichtung mit einem Schwingerreger sowie für einen solchen Schwingerreger verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage und/oder durch vielfältige Einsatzmöglichkeiten auszeichnen.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Schwingerreger einer gasführenden Einrichtung als einen Aufsatz auszubilden, der auf einen in Schwingung zu versetzenden Bestandteil der gasführenden Einrichtung aufgesetzt bzw. aufsetzbar ist. Somit können insbesondere weitergehende Verbindungen und/oder Befestigungen und/oder AbStützungen des Schwingerregers an der Einrichtung außerhalb des in Schwingungen zu versetzenden Bestandteils entfallen, so dass die Montage der Einrichtung erheblich vereinfacht wird. Insbesondere steht der Schwingerreger nur mit dem in Schwingung zu versetzenden Bestandteil in Verbindung. Durch die Ausgestaltung des Schwingerregers als Aufsatz ist der Schwingerreger zudem in einer Vielzahl unterschiedlicher gasführender Einrichtungen einsetzbar, ohne dass eine entsprechende, insbesondere geometrische, Anpassung des Schwingerregers und/oder der Einrichtung notwendig sind. Hierdurch wird ein vielfältiger Einsatzbereich des Schwingerregers erzielt. Diese Unabhängigkeit erlaubt ferner entsprechende konstruktive Freiheiten bei der Planung und/oder Umsetzung der Einrichtungen.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist die gasführende Einrichtung ein Strömungsgehäuse auf, durch das im Betrieb ein Gas strömt. Das Strömungsgehäuse begrenzt hierbei einen Strömungspfad des Gases der Einrichtung. Als in Schwingungen zu versetzender Bestandteil der Einrichtung kommt ein Schwingkörper zum Einsatz, der mit dem Strömungspfad fluidisch in Kontakt steht. Der Schwingerreger dient also dem Zweck, den Schwingkörper in mechanische und/oder körperliche Schwingungen zu versetzen. Der Schwingerreger weist ein Erregergehäuse mit einem Erzeuger zum Erzeugen der mechanischen Schwingungen auf, der in einem Innenraum des Erregergehäuses angeordnet ist. Besagtes Erregergehäuse ist als ein solcher Aufsatz für den Schwingkörper ausgebildet und auf den Schwingkörper aufgesetzt. Durch das Aufsetzen des Erregergehäuses auf den Schwingkörper kommt es zu einer Verbindung zwischen dem Schwingerreger und dem Schwingkörper.
Die Verbindung zwischen dem Erregergehäuse und dem Schwingkörper kann beliebig ausgestaltet sein. Vorstellbar ist es beispielsweise, den Schwingkörper und das Erregergehäuse lösbar miteinander zu verbinden. Zu denken ist auch an Varianten, bei denen das Erregergehäuse und der Schwingkörper unlösbar miteinander verbunden sind, derart, dass sie nicht zerstörungsfrei getrennt werden können. Als Verbindungen können hierbei formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungen zum Einsatz kommen. Vorstellbar ist es beispielsweise, das Erregergehäuse und den Schwingkörper miteinander zu verkleben, zu vernieten, zu verschweißen, zu verclipsen oder eine Mischung daraus zum Verbinden zu verwenden.
Der Schwingerreger dient vorteilhaft der Beeinflussung des akustischen Verhaltens der Einrichtung und/oder der Geräuscherzeugung und ist entsprechend ausgestaltet. Das heißt, dass der Schwingerreger insbesondere zur Geräusch- bzw. Lärmkompensation der Einrichtung zum Einsatz kommen kann. Ebenso kann der Schwingerreger zur Erzeugung eines solchen Geräuschs bzw. eines Sounds, insbesondere eines definierten bzw. vorgegebenen Sounds, zum Einsatz kommen. Insbesondere ist es vorstellbar, den Schwingerreger bei Anwendungen, bei denen die Entwicklung eines Geräuschs erwünscht ist, einzusetzen, um ein entsprechendes akustisches Signal zu erzeugen.
Die gasführende Einrichtung kann in einer beliebigen Anwendung zum Einsatz kommen. Vorstellbar ist es beispielsweise, die Einrichtung in einem Kraftfahrzeug einzusetzen. Hierbei dient die Einrichtung beispielsweise dem Zweck, einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs Luft zuzuführen und/oder in der Brennkraftmaschine entstandenes Abgas abzuführen. Vorstellbar ist es auch, die Einrichtung in einem Lüftungssystem zur Belüftung eines Innenraums des Kraftfahrzeugs, insbesondere in einer Klimaanlage, einzusetzen.
Gemäß bevorzugter Ausführungsformen weist das Erregergehäuse ein Oberteil und ein Unterteil auf, wobei das Oberteil am Schwingkörper vorgesehen ist, während das Unterteil auf der vom Schwingkörper abgewandten Seite des Oberteils angeordnet ist und mit dem Unterteil den Innenraum des Erregergehäuses begrenzt. Hierbei kann das Erregergehäuse zweiteilig, nämlich aus dem Oberteil und dem Unterteil, ausgebildet sein. Eine solche Ausbildung des Erregergehäuses bie- tet insbesondere den Vorteil, dass das Versehen des Schwingkörpers mit dem Oberteil unabhängig vom übrigen Schwingerreger erfolgen kann, wodurch der Montageaufwand der Einrichtung und/oder des Schwingerregers erheblich reduziert werden kann.
Als vorteilhaft erweisen sich Varianten, bei denen das Oberteil des Erregergehäuses und der Schwingkörper einstückig ausgebildet sind. Das heißt, dass das Oberteil und der Schwingkörper insbesondere integral und/oder materialeinheitlich ausgebildet sind. Hierdurch ist das Oberteil des Erregergehäuses bereits am Schwingkörper integriert, so dass ein nachfolgendes Aufsetzen des Erregergehäuses, insbesondere des Unterteils, auf dem Schwingkörper erheblich vereinfacht wird. Insbesondere bedarf es hierdurch keiner gesonderten Verbindung zwischen dem Oberteil und dem Schwingkörper.
Vorstellbar ist es, das Oberteil und das Unterteil des Erregergehäuses einstückig, das heißt insbesondere materialeinheitlich, auszubilden.
Der Erzeuger des Schwingerregers zum Erzeugen der mechanischen Schwingungen kann beliebig ausgestaltet sein, sofern er den Schwingkörper in Schwingungen versetzt.
Zu denken ist beispielsweise an solche Erzeuger, welche eine seismische Masse aufweisen, die im Innenraum des Erregergehäuses gefedert angeordnet ist. Der Schwingerreger ist dabei vorteilhaft derart ausgebildet, dass die seismische Masse im Betrieb des Schwingerregers im Innenraum des Erregergehäuses bewegt, insbesondere in Schwingungen versetzt, wird. Infolge der Bewegung, insbesondere Schwingungen, der seismischen Masse kommt es zu einer entsprechenden Schwingung des Schwingkörpers. Der Schwingerreger weist vorteilhaft Mittel zum Versetzen der seismischen Masse in mechanische Schwingungen auf. Diese Mittel können prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Vorstellbar ist es insbesondere, dass der Schwingerreger solche Mittel zum magnetischen Versetzen der seismischen Masse in mechanische Schwingungen aufweist. Zu denken ist hierbei beispielsweise an Ausführungsformen, bei denen ein solches Mittel als eine Spule bzw. ein Elektromagnet ausgebildet ist, die, mit einem entsprechenden elektrischen Strom beaufschlagt, die seismische Masse bewegt, insbesondere in mechanische Schwingungen versetzt. Dabei weist die seismische Masse vorteilhaft wenigstens einen Magneten auf oder ist als ein solcher Magnet ausgebildet. Der jeweilige Magnet kann ein Dauermagnet und/oder ein Ferromagnet sein.
Das Oberteil und das Unterteil des Erregergehäuses können jeweils beliebig ausgebildet sein, sofern sie den Innenraum begrenzen und/oder die seismische Masse und/oder zumindest ein solches Mittel zum Versetzen der seismischen Masse in mechanische Schwingungen gemeinsam aufnehmen.
Als vorteilhaft erweisen sich Ausführungsformen, bei denen das Oberteil und/oder das Unterteil als eine Schale ausgebildet sind. Besonders bevorzugt sind hierbei Varianten, bei denen sowohl das Oberteil als auch das Unterteil jeweils als eine Schale ausgebildet sind. Das Oberteil und das Unterteil sind insofern in Schalenbauweise realisiert, wodurch eine besonders einfache Herstellung und/oder Montage des Erregergehäuses möglich ist.
Das Oberteil und das Unterteil können auf beliebige Weise miteinander verbunden sein. Das Oberteil und das Unterteil können beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Auch ist es vorstellbar, das Unterteil und das Oberteil miteinander zu verkleben. Prinzipiell ist es vorstellbar, den Schwingerreger zusätzlich zur Anbringung am Schwingkörper mechanisch mit der Einrichtung zu verbinden, um den Schwingerreger beispielsweise abzustützen.
Bei bevorzugten Varianten ist der Schwingkörper, insbesondere das Erregergehäuse, ausschließlich am Schwingkörper angebracht. Hierdurch entfallen sonstige Verbindungen zwischen dem Schwingkörper und der Einrichtung, wodurch die Montage der Einrichtung, insbesondere das Anbringen des Schwingerregers am Schwingkörper, vereinfacht wird.
Der Schwingkörper kann beliebig am/im Strömungsgehäuse angeordnet sein, sofern der Schwingkörper in fluidischem Kontakt mit dem Strömungspfad bzw. mit dem durch das Strömungsgehäuse strömenden Gas steht.
Vorstellbar ist es beispielsweise, den Schwingkörper im Strömungsgehäuse anzuordnen. Hierbei kann der Schwingkörper in den Strömungspfad hineinragen und/oder in einen Strömungsraum des Strömungsgehäuses, durch den das Gas strömt, angeordnet sein.
Dabei ist es möglich, dass der Schwingkörper vom Strömungsgehäuse absteht. Das heißt, dass der Schwingkörper an einem Ende vom Strömungsgehäuse absteht und an zumindest einem anderen Ende vom Strömungsgehäuse beabstandet ist. Hierdurch kann der Schwingkörper zumindest an dem vom Strömungsgehäuse beabstandeten Ende im Strömungsgehäuse frei schwingen.
Der Schwingkörper kann im Strömungsgehäuse einen ersten Bereich fluidisch von einem zweiten Bereich trennen. Das heißt, dass der Schwingkörper fluidundurch- lässig, insbesondere gasundurchlässig, ist und derart am Strömungsgehäuse angrenzt, dass hierdurch der erste Bereich und der zweite Bereich fluidisch getrennt sind. Der Schwingkörper kann prinzipiell beliebig ausgebildet sein, sofern er vom
Schwingerreger in mechanische Schwingungen versetzt werden kann.
Vorstellbar ist es beispielsweise, den Schwingkörper als eine Membran auszubilden, die durch den Schwingerreger in mechanische Schwingungen versetzt wird.
Vorstellbar ist es auch, den Schwingkörper plattenartig auszubilden. Ebenso kann der Schwingkörper ein Bestandteil des Strömungsgehäuses sein.
Zu denken ist insbesondere an Ausführungsformen, bei denen das Strömungsgehäuse wenigstens eine Strömungsgehäusewand aufweist, die den Strömungspfad des Gases in der Einrichtung begrenzt, wobei der Schwingkörper eine solche Strömungsgehäusewand ist. Hierdurch können zusätzliche Bestandteile der Einrichtung, welche als Schwingkörper dienen, entfallen.
Der Schwingerreger kann bezüglich des Schwing körpers beliebig angeordnet sein. Vorstellbar ist es beispielsweise, den Schwingerreger auf der dem Strömungspfad zugewandten Seite des Schwing körpers anzuordnen.
Vorstellbar ist es auch, den Schwingerreger auf der vom Strömungspfad abgewandten Seite des Schwingkörpers anzuordnen. Hierdurch wird der Einfluss des Schwingerregers auf die Strömung des Gases, insbesondere ein Strömungswiderstand durch den Schwingerreger, verhindert oder zumindest reduziert.
Die Einrichtung kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Vorstellbar ist es insbesondere, die Einrichtung in einem Kraftfahrzeug einzusetzen. Dabei kann die Einrichtung zur Abgasführung im Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen. Vorstellbar ist es auch, die Einrichtung zur Frischluftführung einzusetzen. Die Einrichtung kann also insbesondere ein Ansaugkanal, ein Reinluftkanal, ein Rohluftkanal, ein Saugmodul, ein Ladeluftkühler sein oder einen Ansaugkanal, einen Reinluftkanal, einen Rohluftkanal, einen Saugmodul, einen Ladeluftkühler aufweisen.
Vorstellbar ist es auch, die Einrichtung zur Führung von Luft bzw. einer Luftmischung einzusetzen. Insbesondere ist es vorstellbar, die Einrichtung zur Zuführung von Luft zu einer Brennkraftmaschine und/oder zur Zuführung von Luft zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs einzusetzen. Dabei kann die Einrichtung ein Filterelement aufweisen, das im Strömungspfad angeordnet ist. Das Filterelement dient dem Zweck, das durch die Einrichtung strömende Gas zu filtern. Hierbei trennt das Filterelement eine stromabseitig angeordnete Reinseite von einer stromaufseitigen Rohseite. Die Einrichtung kann also insbesondere als ein Filter ausgebildet sein. Zu denken ist insbesondere an Varianten, bei denen die Einrichtung luftführend ist und das Filterelement zum Filtern der Luft ausgestaltet ist. Hierbei ist die Einrichtung insbesondere als Luftfilter ausgebildet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist der Schwingerreger derart ausgebildet, dass er zusätzlich zum Versetzen des Schwingkörpers in mechanische Schwingungen zum Betrieb und/oder zur Wartung der Einrichtung beiträgt.
Vorstellbar ist es, das Erregergehäuse mit einem Flüssigkeitsablass zu versehen, mit dem sich in der Einrichtung befindende Flüssigkeit abgelassen werden kann. Insbesondere kann der Flüssigkeitsablass als ein Wasserablass ausgebildet sein, durch den sich im Betrieb der Einrichtung im Strömungsgehäuse sammelndes Wasser abgelassen werden kann.
Zu denken ist auch an Varianten, bei denen das Erregergehäuse zumindest eine vom Flüssigkeitsablass verschiedene Öffnung bzw. zumindest einen vom Flüssigkeitsablass verschiedenen Durchbruch aufweist. Diese können anderen Funktionen des Schwingerregers und/oder der Einrichtung dienen. Eine solche Öffnung bzw. ein solcher Durchbruch kann auch dem Gewichtsersparnis und/oder Materialersparnis dienen.
Es versteht sich, dass neben der Einrichtung mit dem Schwingerreger auch ein solcher Schwingerreger zum Umfang dieser Erfindung gehört.
Als vorteilhaft erweist es sich hierbei, den Schwingerreger aus einem modularen Baukastensystem herzustellen. Das modulare Baukastensystem weist zumindest ein Erzeugermodul zur Erzeugung der mechanischen Schwingungen und zumindest ein Erregergehäusemodul zur Aufnahme eines solchen Erzeugermoduls auf. Hierbei können unterschiedliche Erzeugermodule und Erregergehäusemodule zusammengesetzt werden, um den Schwingerreger herzustellen. Somit ist es möglich, den Schwingerreger an die jeweilige Gegebenheiten und/oder Anforderungen, insbesondere hinsichtlich der zu erzeugenden Schwingungen des Schwingkörpers, anzupassen, indem ein entsprechendes solches Erzeugermodul und ein entsprechendes solches Erregergehäusemodul zum Schwingerreger zusammengesetzt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das Erregergehäusemodul mehrteilig aus einem Obermodul und einem Untermodul zusammengesetzt ist. Das heißt, dass das Erregergehäusemodul zumindest ein Obermodul und zumindest ein Untermodul aufweist, wobei zum Herstellen des Erregergehäusemoduls ein solches Obermodul und ein solches Untermodul zusammengebaut werden, derart, dass sie den Innenraum des Erregergehäuses begrenzen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist ein solches Obermodul einstückig mit dem Schwingkörper der Einrichtung ausgebildet. Das heißt insbesondere, dass das Obermodul den Schwingkörper aufweist oder umgekehrt. Insbesondere sind das Obermodul und der Schwingkörper materialeinheitlich ausgebildet. Hierdurch können für verschiedene Einrichtungen unterschiedliche Oberteile mit entsprechen- den Schwing körpern vorgesehen sein, welche mit dem Untermodul und dem Erzeugermodul zum Schwingerreger zusammengesetzt werden. Das heißt, dass es verschiedene Arten, insbesondere verschiedene Größen und/oder Formen, von Obermodulen geben kann, während es lediglich eine Art von Untermodulen gibt. Somit lässt sich die Anzahl von verschiedenen Bestandteilen der Einrichtung und/oder des Schwingerregers erheblich reduzieren.
Vorstellbar ist es ferner, im Obermodul und/oder im Untermodul andere Bestandteile des Schwingerregers, insbesondere des Erzeugers, zu integrieren. Hierbei kann insbesondere der Elektromagnet bzw. die Spule im Untermodul oder Obermodul integriert sein. Eine solche Integration ist beispielsweise durch eine feste Verbindung realisiert, so dass der Elektromagnet mit dem Untermodul bzw. mit dem Obermodul verklebt und/oder verschweißt sein kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch Fig. 1 einen Schnitt durch eine gasführende Einrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Schwingerreger,
Fig. 3 den Schnitt aus Fig. 1 bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Einrichtung,
Fig. 4 den Schnitt aus Fig. 2 bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Schwingerregers,
Fig. 5 eine Explosionsdarstellung eines Baukastensystems,
Fig. 6 den Schnitt aus Fig. 4 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine gasführende Einrichtung 1 , die Bestandteil eines ansonsten nicht gezeigten Kraftfahrzeugs 2 ist. Die Einrichtung 1 führt im gezeigten Beispiel Luft als ein Gas und weist ein Filterelement 3 zum Filtern der Luft auf. Dementsprechend ist die Einrichtung 1 als ein Luftfilter 4 ausgebildet. Die Luft strömt durch ein Strömungsgehäuse 5 der Einrichtung 1 , das mehrere Strömungsgehäusewände 6 aufweist. Die Strömungsgehäusewände 6 begrenzen einen Strömungspfad 7 der Luft. Das Filterelement 3 ist im Strömungsgehäuse 5 angeordnet und trennt einen stromaufseitigen Rohraum 8 von einem stromabseitigen Reinraum 9 der Einrichtung 1 . Dabei weist die Einrichtung 1 rein beispielhaft einen gewinkelten Verlauf auf.
Ein Schwingkörper 10 ist stromauf des Filterelements 4 im Rohraum 8 angeordnet und randseitig gänzlich mit dem Strömungsgehäuse 5 verbunden. Hierbei ist der Schwingkörper 10 in fluidischem Kontakt mit dem Strömungspfad 7 bzw. mit dem durch das Strömungsgehäuse 5 strömenden Gas. Der Schwingkörper 10 ist plat- tenförmig oder als eine Platte 1 1 und/oder als eine Membran 42 ausgebildet, wo- bei der Schwing körper 10 im gezeigten Beispiel luftundurchlässig ist. Somit trennt der Schwingkörper 10 im Strömungsgehäuse 5 einen ersten Bereich 12 von einem zweiten Bereich 13 fluidisch. Auf der vom Strömungspfad 7 abgewandten Seite des Schwingkörpers 10 bzw. im zweiten Bereich 13 ist ein Schwingerreger 14 vorgesehen, der als ein Aufsatz 15 ausgebildet, auf den Schwingkörper 10 aufgesetzt und mit dem Schwingkörper 10 verbunden ist. Der Schwingerreger 14 ist ausschließlich mit dem Schwingkörper 10 verbunden.
Der Schwingerreger 14 und der Schwingkörper 10 sind derart ausgestaltet bzw. ausgebildet, dass der Schwingerreger 14 den Schwingkörper 10 in mechanische Schwingungen versetzt. Hierdurch kann das akustische Verhalten der Einrichtung 1 bzw. des Fahrzeugs 2 gezielt beeinflusst werden. Hierbei ist es insbesondere vorstellbar mittels des Schwingerregers 10 und des Schwing körpers 14 den durch das Fahrzeug 2 und/oder die Einrichtung 1 erzeugten Lärm zu reduzieren. Vorstellbar ist auch eine gezielte Erzeugung eines akustischen Signals.
Das Strömungsgehäuse 5 weist auf der Rohseite 8, stromauf des Schwingkörpers 10 einen Nebenkanal 16 auf. Der Nebenkanal 16 steht in fluidischem Kontakt mit dem Strömungspfad 7 und ist auf der vom Strömungspfad 7 abgewandten Seite durch eine solche Strömungsgehäusewand 6 abgeschlossen. Von dieser Strömungsgehäusewand 6 steht ein weiterer solcher Schwingkörper 10 ab. Dieser Schwingkörper 10, der plattenförmig ausgebildet ist, ragt hierbei in den Nebenkanal 16 hinein, wobei zumindest ein Ende des Schwingkörpers 10 vom Strömungsgehäuse 5 beabstandet bzw. freistehend ist. An diesem Schwingkörper 10 ist ein solcher Schwingerreger 14 angebracht, mit dem der Schwingkörper 10 in mechanische Schwingungen versetzbar ist, um das akustische Verhalten der Einrichtung 1 zu beeinflussen.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen solchen Schwingerreger 14 dargestellt. Der gezeigte Schwingerreger 14 weist ein Erregergehäuse 17 auf, das als ein solcher Aufsatz 15 ausgebildet ist. Das Erregergehäuse 17 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Oberteil 18 sowie ein Unterteil 19 auf. Das Oberteil 18 ist an einem solchen Schwingkörper 10 vorgesehen, während das Unterteil 19 auf der vom zugehörigen Schwingkörper 10 abgewandten Seite des Oberteils 18 angeordnet ist. Oberteil 18 und Unterteil 19 begrenzen den Innenraum 20 des Erregergehäuses 17, in dem ein Erzeuger 21 der mechanischen Schwingungen angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Oberteil 18 und Unterteil 19 jeweils als Schalen 22, 23 ausgebildet. Hierbei kann das Oberteil 18 als Oberschale 22 und das Unterteil 19 als Unterschale 23 bezeichnet werden. Das Unterteil 19 bzw. die Unterschale 23 greift im gezeigten Ausführungsbeispiel in das Oberteil 18 bzw. die Oberschale 22 ein.
Der Erzeuger 21 weist eine seismische Masse 24 auf, die im Innenraum 20 gefedert angeordnet ist. Hierzu liegt die Masse 24 auf der dem Oberteil 18 zugewandten Seite an einer ersten Feder 25 und auf der dem Unterteil 9 zugewandten Seite an einer zweiten Feder 26 an. Die erste Feder 25 ist am Oberteil 18 abgestützt, während die zweite Feder 26 am Unterteil 19 abgestützt ist. Zum Versetzen der seismischen Masse 24 in mechanische Schwingungen sind entsprechende Mittel 27 vorgesehen. Im gezeigten Beispiel sind die Feder 25, 26 sowie ein Elektromagnet 28 solche Mittel 27. Der Elektromagnet 28 umgibt hierbei die seismische Masse 24. Die seismische Masse 24 ist magnetisch oder weist zumindest magnetische Bestandteile auf. Die seismische Masse 24 kann insbesondere ferromagne- tisch sein. Der Elektromagnet 28 ist über elektrische Leitungen 29 mit einer nicht gezeigten Spannungsquelle verbunden. Somit kann über das Anlegen einer Spannung, insbesondere einer Wechselspannung, ein Magnetfeld erzeugt werden, das die seismische Masse 24 auslenkt. Zusammen mit den Federn 25, 26 versetzt der Elektromagnet 28 die seismische Masse 24 somit in Schwingungen. Diese Schwingungen werden über das Erregergehäuse 17 an den Schwingkörper 10 übertragen, der somit in Schwingungen versetzt wird. Die Frequenz und/oder Amplitude der Schwingungen des Schwing körpers können hierbei insbesondere über die Parameter des Elektromagneten 28 und/oder der angelegten Spannung und/oder der Federkonstanten der Feder 25, 26 an erwünschte Effekte angepasst werden.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der als Filter 4 ausgebildeten Einrichtung 1 des Kraftfahrzeugs 2. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass das Strömungsgehäuse 5 keinen solchen Nebenkanal 16 aufweist. Zudem ist der im Strömungsgehäuse 5 im Rohraum 8 angeordnete Schwingkörper 10 an einer solchen Strömungsgehäusewand 6 angeordnet und steht von dieser Strömungsgehäusewand 6 ab. Das heißt, dass der Schwingkörper 10 an seinem von dieser Strömungsgehäusewand 6 entfernten Ende vom Strömungsgehäuse 5 beabstandet ist. Zudem erfolgt durch den Schwingkörper 10 in Fig. 3 keine fluidische Trennung im Strömungsgehäuse 5. Der Schwingerreger 14 ist dabei auf der vom Filterelement 3 abgewandten Seite des Schwing körpers 10 angeordnet und auf den Schwingkörper 10 aufgesetzt.
Im in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Einrichtung 1 einen weiteren solchen Schwingerreger 14 auf. Dieser Schwingerreger 14 ist auf der vom Strömungspfad 7 abgewandten Seite einer solchen Strömungsgehäusewand 6 auf die Strömungsgehäusewand 6 aufgesetzt. Dementsprechend dient diese Strömungsgehäusewand 6 als ein solcher Schwingkörper 10, der mittels des Schwingerregers 14 in mechanische Schwingungen versetzt wird. Der Schwingerreger 14 ist hierbei auf der Reinseite 9 der Einrichtung 1 auf die zugehörige Strömungsgehäusewand 6 aufgesetzt.
Wie den Fig. 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist der Schwingerreger 14 scheibenförmig ausgebildet, wodurch ein besonders einfaches Anbringen bzw. Aufsetzen des Schwingerregers 14 auf den Schwingkörper 10 möglich ist. Auch die seismische Masse 24 sowie der Elektromagnet 28 sind scheibenförmig bzw. ringförmig aus- gebildet. Darüber hinaus können die Federn 25, 26 als Kegelfeder 30 bzw.
Sprungfeder 30 ausgebildet sein.
In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 bzw. des Schwingerregers 14 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den zuvor dargestellten insbesondere dadurch, dass das Oberteil 18 des Erregergehäuses 17 und der zugehörige Schwingkörper 10 einstückig bzw. materialeinheitlich ausgebildet sind. Das heißt, dass der Schwingkörper 10 und das Oberteil 18 des Erregergehäuses 17 beide Bestandteile eines gemeinsamen Bauteils 31 sind, das einstückig und materialeinheitlich hergestellt ist. Somit ist das Oberteil 18 des Erregergehäuses 17 bereits Bestandteil des Schwing körpers 10 oder umgekehrt. Hierdurch kann das Versehen des Schwing körpers 10 mit dem Schwingerreger 14 erheblich vereinfacht erfolgen. Bei dem Schwingkörper 10 kann es sich hierbei sowohl um einen solchen, im Strömungsgehäuse 5 angeordneten Schwingkörper 10 als auch um eine solche Strömungsgehäusewand 6 handeln. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt das Aufsetzen des Schwingerregers 14 auf den Schwingkörper 10 durch ein entsprechendes Aufsetzen des Unterteils 19 des Erregergehäuses 17 auf das Oberteil 18 des Erregergehäuses 17. Beim gezeigten Beispiel ist das Aufsetzen des Unterteils 19 auf das Oberteil 18 und eine Verbindung zwischen Unterteil 19 und Oberteil 18 über eine Rastverbindung 32 und somit eine formschlüssige Verbindung realisiert.
Beim in Fig. 4 gezeigten Beispiel ist der Schwingkörper 10 als eine solche Strömungsgehäusewand 6 ausgebildet. Dabei ist zu erkennen, dass das Erregergehäuse 17 einen Flüssigkeitsablass 33 zum Ablassen von Flüssigkeit aus der Einrichtung 1 aufweist, die im Betrieb der Einrichtung 1 anfallen kann. Hierbei ist der als Strömungsgehäusewand 6 ausgebildete Schwingkörper 10 mit einem nicht gezeigten fluidischen Anschluss mit der Rohseite 8 bzw. Reinseite 9 fluidisch verbunden, so dass die Flüssigkeit in das Erregergehäuse 17 gelangen und durch den Flüssigkeitsablass 33 abgelassen werden kann. Hierzu ist im gezeigten Bei- spiel die seismische Masse 24 zum Elektromagneten 28 beabstandet angeordnet, so dass die Flüssigkeit an der seismischen Masse 24 vorbei zum Flüssigkeitsab- lass 33 gelangen kann. Dabei ist es bevorzugt, wenn der Flüssigkeitsablass 33 und/oder besagter fluidischer Anschluss verschließbar sind.
In Fig. 5 ist ein modulares Baukastensystem 34 zum Herstellen des Schwingerregers 14 dargestellt. Das modulare Baukastensystem 34 umfasst zumindest ein Erregergehäusemodul 35 und zumindest ein Erzeugermodul 36. Dabei ist in Fig. 5 lediglich ein solches Erregergehäusemodul 35 und lediglich ein solches Erzeugermodul 36 dargestellt. Das Erregergehäusemodul 35 weist zumindest ein Obermodul 37 auf, wobei in Fig. 5 lediglich ein solches Obermodul 37 dargestellt ist. Das Obermodul 37 entspricht im zusammengebauten Zustand dem Oberteil 18 des Erregergehäuses 17. Das Erregergehäusemodul 35 umfasst zudem zumindest ein Untermodul 38, wobei in Fig. 5 lediglich ein solches Untermodul 38 gezeigt ist. Das Untermodul 38 entspricht im zusammengebauten Zustand dem Unterteil 19 des Erregergehäuses 17. Jeweils ein solches Obermodul 37 und ein solches Untermodul 38 können dabei zu einem solchen Erregergehäuse 17 zusammengesetzt werden. Beim in Fig. 5 gezeigten Beispiel ist das Obermodul 37 hierbei einstückig bzw. materialeinheitlich mit einem solchen Schwingkörper 10 ausgebildet.
Das Erzeugermodul 36 weist zumindest ein Massenmodul 39, sowie zumindest ein erstes Federmodul 40 und zumindest ein zweites Federmodul 41 auf, wobei in Fig. 5 lediglich ein solches Massenmodul 39, ein solches erstes Federmodul 40 und ein solches zweites Federmodul 41 gezeigt sind. Das Massenmodul 39 entspricht im zusammengebauten Zustand der seismischen Masse 24, während das erste Federmodul 40 der ersten Feder 25 und das zweite Federmodul 41 der zweiten Feder 46 entsprechen. Das heißt, dass der Schwingerreger 14 aus einem solchen Erregermodul 36 und einem solchen Erregergehäusemodul 35 zusammengesetzt werden kann. Das Erregergehäusemodul 35 ist aus einem solchen Ober- modul 37 und einem solchen Untermodul 38 zusammengesetzt. Das Erregermodul 36 ist aus einem solchen Massenmodul 39, einem solchen ersten Federmodul 40 und einem solchen zweiten Federmodul 41 zusammengesetzt. Da das jeweilige Modul 37, 38, 39, 40, 41 in verschiedenen Ausführungen vorliegt, können dadurch, je nach Bedarf, entsprechende Schwingerreger 14 hergestellt werden.
Beim in Fig. 5 gezeigten Beispiel des Baukastensystems 34 ist der Elektromagnet 28 Bestandteil des Untermoduls 38 bzw. im Untermodul 38 integriert, insbesondere mit dem Untermodul 38 verschweißt. Somit ist der Elektromagnet 28 Bestandteil des Erregergehäusemoduls 35. Hierdurch wird ein Zusammensetzen des Schwingerregers 14 erleichtert. Vorstellbar ist es auch, den Elektromagneten 28 im Obermodul 37 zu integrieren (vgl. Fig. 6), so dass der Elektromagnet 28 Bestandteil des Obermoduls 37 bzw. des Erregergehäusemoduls 35 ist. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, den Elektromagneten 28 als ein entsprechendes Modul des Erzeugermoduls 36 vorzusehen.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiels der Einrichtung 1 bzw. des
Schwing körpers 14 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem im Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass der Elektromagnet 28 im Oberteil 18 des Erregergehäuses 17 angeordnet, insbesondere integriert ist. Dabei sind die elektrischen Leitungen 29 zum Anlegen einer elektrischen Spannung an den Elektromagneten 28 durch das Oberteil 18 geführt. Oberteil 18 und Unterteil 19 und somit Schwingkörper 10 und Unterteil 19 sind durch Reibschweißen, insbesondere Rotationsschweißen miteinander verbunden. Hierbei verhindert die Integration des Elektromagneten 28 im Oberteil 18 und das Durchführen der elektrischen Leitungen 29 durch das Oberteil 18, dass sich die elektrische Leitungen 29 beim Reibschweißen bewegt, insbesondere dreht, und somit beschädigt wird. Inn Unterteil 19 des Erregergehäuses 17 sind mehrere Durchbrüche 44 vorgesehen. Die Durchbrüche 44 können dabei neben dem Flüssigkeitsablass 33 anderen Funktionen dienen. Die Durchbrüche 44 können ferner der Gewichtsreduzierung des Erregergehäuses 17 dienen.
Aus Fig. 6 geht hervor, dass die seismische Masse 24 auf ihrer den Federn 25, 26 zugewandten Seiten jeweils eine Ringnut 43 aufweist, in denen die jeweils zugehörige Feder 25, 26 eingreift. Hierdurch wird verhindert, dass die Feder 25, 26 sich relativ zur Masse 24 quer zur Schwingrichtung bewegen und sich somit von der Masse 24 lösen kann.
Zu diesem Zweck weist die seismische Masse 24 bei den in Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5 gezeigten Beispielen an den entsprechenden Seiten den Federn 25, 26 zugewandte Erhebungen 45 auf, welche in die jeweils zugehörige Feder 25, 26 eingreifen. Beim in Fig. 4 gezeigten Beispiel weist das durch das Oberteil 18 und den Schwingkörper 10 ausgebildeten gemeinsame Bauteil 31 zudem eine der Masse 24 zugewandte Stufe 46 auf, die in die erste Feder 25 eingreift.

Claims

Ansprüche
1 . Gasführende Einrichtung (1 ), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (2),
- mit einem Strömungsgehäuse (5), das einen Strömungspfad (7) des Gases durch die Einrichtung (1 ) begrenzt,
- mit wenigstens einem Schwingkörper (10), der mit dem Strömungspfad (7) in fluidischem Kontakt steht,
- mit einem Schwingerreger (14) zum Versetzen des Schwing körpers (10) in mechanische Schwingungen,
- wobei der Schwingerreger (14) ein Erregergehäuse (17) mit einem Innenraum (20) aufweist, in dem ein Erzeuger (21 ) zum Erzeugen der mechanischen Schwingungen angeordnet ist,
- wobei das Erregergehäuse (17) als ein Aufsatz (15) für den Schwingkörper (10) ausgebildet und auf den Schwingkörper (10) aufgesetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Erregergehäuse (17) ein am Schwingkörper (10) vorgesehenes Oberteil (18) und ein auf der vom Schwingkörper (10) abgewandten Seite des Oberteils (18) angeordnetes Unterteil (19) aufweist, wobei Oberteil (18) und Unterteil (19) den Innenraum (20) begrenzen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Oberteilteil (18) und der Schwingkörper (10) einstückig, insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Erzeuger (21 ) eine im Innenraum (20) gefederte seismische Masse (24) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingerreger (10) Mittel (27) zum Versetzen der Masse (24) in mechanische Schwingungen aufweist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Oberteil (18) und das Unterteil (19) als Schalen (22, 23) ausgebildet sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingerreger (10) ausschließlich am Schwingkörper (10) angebracht ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingkörper (10) im Strömungsgehäuse (5) angeordnet ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingkörper (10) vom Strömungsgehäuse (5) absteht.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwing körper (10) im Strömungsgehäuse (5) einen ersten Bereich (12) fluidisch von einem zweiten Bereich (13) trennt.
1 1 . Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Strömungsgehäuse (5) wenigstens eine Strömungsgehäusewand (6) aufweist, die den Strömungspfad (7) des Gases in der Einrichtung (1 ) begrenzt, wobei der Schwingkörper (10) eine solche Strömungsgehäusewand (6) ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingerreger (10) auf der vom Strömungspfad (7) abgewandten Seite des Schwing körpers (10) angeordnet ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Einrichtung (1 ) ein im Strömungspfad (7) angeordnetes Filterelement (3) zum Filtern des Gases aufweist, das eine stromabseitige Reinseite (9) von einer stromaufseitigen Rohseite (8) trennt.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Erregergehäuse (17) ein Flüssigkeitsablass (33) zum Ablassen von Flüssigkeit aus der Einrichtung (1 ) ausgebildet ist.
15. Schwingerreger (14) einer gasführenden Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
16. Modulares Baukastensystem (34) zum Herstellen eines Schwingerregers (14) für eine Einrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
- mit zumindest einem Erzeugermodul (36) zur Erzeugung mechanischer Schwingungen,
- mit zumindest einem Erregergehäusemodul (35) zur Aufnahme eines solchen Erzeugermoduls (36).
17. Baukastensystem nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Erregergehäusemodul (35) ein Obermodul (37) und ein Untermodul (38) aufweist, die im zusammengebauten Zustand einen Innenraum (20) des Erregergehäusemoduls (35) begrenzen.
18. Baukastensystem nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Obermodul (37) einstückig mit einem Schwingkörper (10) einer solchen Einrichtung (1 ) ausgebildet ist.
*****
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