DE8006103U1

DE8006103U1 - Absorptionsschalldaempfer

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Publication number: DE8006103U1
Application number: DE19808006103
Authority: DE
Original assignee: Paul Gillet 6732 Edenkoben GmbH
Current assignee: Paul Gillet 6732 Edenkoben GmbH
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1980-07-10
Also published as: ES264795U; FR2477627A1; ES264795Y; GB2071209A; FR2477627B1; GB2071209B

Description

DIPL.-ING. W. GOLLWITZBR · DIPL.-DiG. P. W. MOLL 6740 IiANDAVZPFALZ · LANGSTRA8SE 5

POSTFACH 2080 · TELEFON 0β341/8Τ0Ο0, 6035 · TELEX 04SS333 PO3T8CHECK LtTDWIGSHAFEN 2T 8β2-βΤβ ■ DEUTSCHE BAWK LANDAU 0215400 (BLZ 648 TOO 93)

4. März 1980 - 3 - Fr

Paul Gillet GmbH, Edenkoben/Pfalz

"Absorptionsschalldämpfer"

Die Neuerung betrifft einen Absorptionsschalldämpfer, also eine Ausbildungsform, die im wesentlichen aus einem Gehäuse mit einer oder mehreren Kammern besteht, die mit Absorptionsmaterial gefüllt sind und von einem Gasführungskanal in Gestalt eines perforierten Rohres durchsetzt sind.

Im allgemeinen sind, insbesondere bei Ausstattung moderner Hochleistungsmotoren, zur ausreichenden Gestaltung des bzw. der Abgasschalldämpfer recht aufwendige Schalldämpferkonstruktionen erforderlich. Diese Schalldämpferkonstruktionen können auf die Ausnutzung zweier Grundprinzipien zurückgeführt werden. Man spricht von Reflexionsschalldämpfer einerseits und Absorptionsschalldämpfern andererseits. Jede gute Schalldämpfei anlage enthält sowohl eine große Anzahl von Reflexionselementer als auch Kammern mit Absorptionsmaterialfüllung, ist also eine Kombination dieser beiden Grundprinzipien.

Neben der ausreichenden Schalldämpfung sollte jedoch, dies gilt wiederum insbesondere bei Hochleistungsmotoren, der Strömungswiderstand, welchem die vom Motor ausgestoßenen Auspuffgase in der Schalldämpferanlage ausgesetzt sind, so niedrig wie möglich gehalten werden. Damit kann sowohl die Motorleistung als auch der spezifische Kraftstoffverbrauch des Motors günstig beeinflußt werden.

Dem bekannten Stand der Technik sind demgemäß einfache, einkanalige Absorptionsschalldämpfer zuzurechnen, die gegebenenfalls mit in der Rohrleitung eingebauter bzw. eingebauten Venturidüsen ausgestattet sein können. Die Venturidüsen reduzieren vor allem tieffrequente Brummgeräusche. Anstelle eines durchgehenden Rohres kann dieses auch im Schalldämpfer mehrfach gekrümmt sein, so daß zum Beispiel drei parallel über Umlenkungsbögen miteinander verbundene Rohr- bzw. Kanalbereiche gebildet werden. Damit wird etwa die zweieinhalbfache Gesamtlänge des Durchganges gegenüber einem Schalldämpfer mit einfachem Rohr erzielt. Durch Gegenkopplungen und zusätzliche Reflexions- und Interferenzeffekte kann die Wirksamkeit eines solchen weitergebildeten Absorptionsschalldämpfers gegenüber dem Schalldämpfer mit einem einfachen das Gehäuse durchsetzenden Rohr weiter gesteigert werden. Eine solche Rohranordnung kann aber nur in einer Ebene, also in entsprechend flach gebauten Gehäusen, untergebracht werden. Durch die mehrmalige Umlenkung entstehen auch zusätzliche Strömungswiderstände, die, insbesondere für Hochleistungsmotoren, bereits oberhalb der zulässigen Toleranz liegen kann.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Absorptionsschalldämpfer dergestalt auszubilden, daß die Vorteile der vorstehend geschilderten Weiterbildung des Schalldämpfers in Zusammenhang mit diesen akustischen Eigenschaften

mit den Vorteilen des einfachen Absorptionsschalldämpfers hinsichtlich dessen strömungstechnischem Aufbau verbunden werden können.

Die Neuerung löst diese Aufgabe durch einen Absorptionsschalldämpfer, der als einkanaliger Absorptionsschalldämpfer mit erweiterten Gaskanälen ausgebildet ist, in welchen das Ausgangsrohr über einen Bereich von etwa einviertel bis einhalb der Gesamtlänge des erweiterten Gaskanals eingeschoben ist.

Durch die Erweiterung des Gaskanals wird die sich auf die gesamte Schalldämpferlänge zur Verfügung stehende Absorptionsfläche erheblich vergrößert, damit weiterhin die Strömungsgeschwindigkeit der Abgase verlangsamt, so daß eine bessere Anpassung an das Absorptionsvermögen des Schalldämpfers möglich ist. Durch den in den erweiterten Gaskanal eingeschobenen Ausgangsrohrbereich wird eine tiefere Abstimmung des Schalldämpfers und damit eine bessere Dämpfung tiefer Frequenzen erreicht. Die akustische Wirksamkeit eines solchen als Nachschalldämpfer eingesetzten Schalldämpfers erreicht bei wesentlich niedrigeren

jv Bauaufwand nahezu die Werte des vorbeschriebenen, mit drei Roh-

?: ren und zwischengeschalteten Umlenkungsbögen ausgestatteten

;■ Schalldämpfers, ohne daß er dessen Nachteile im Zusammenhang

; mit dem erhöhten Strömungswiderstand teilt.

Die Querschnittserweiterung des Gaskanals beträgt vor-

;■; zugsweise wenigstens 40 % gegenüber demjenigen des Eingangsund Ausgangsrohres.

Der in den Kanal reichende Bereich des Ausgangsrohres /_f ^! kann zusätzlich in Gestalt einer Venturidüse verformt sein.

\i Die den freien Strömungsquerschnitt einengende Venturidüse

₍v verbessert noch die angestrebte Dämpfungswirksamkeit insbesondere im tiefen Frequenzbereich.

Der Strömungswiderstand steigt durch die Venturidüse nur unmerklich an.

Schließlich kann der 'in den Kanal ragende Bereich des Ausgangsrohres im durch die Venturidüse gebildeten Teil oder zwischen diesem und dem Ende des Kanals im Schalldämpfer Längsschlitze aufweist. Durch diese Längsschlitze ist eine zusätzliche Seitenströmung möglich, so daß hinter der Düse weiterer Strömungswiderstand abgebaut und noch einmal das akustische Verhalten des Schalldämpfers verbessert werden kann.

Bei Motoren geringer Leistung kann die einfachste der neuen Bauform Anwendung finden. Mit zunehmender Motorleistung ist es empfehlenswert, zumindest die Venturidüse zusätzlich dann auch noch die zusätzliche Schlitzung vorzusehen.

Anstelle der durch die Venturidüse vorgegebenen Querschnittsverringerung des in den Schalldämpfer eingeschobenen Bereiches des Ausgangsrohres kann das innere Ende desselben auch nur in Abstimmung eines dann gegebenen Restdurchmessers auf das Gesamtdämpfungssystem nach innen gerollt sein.

Weitere Merkmale der Neuerung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsform zum vorbekannten Stand der Technik sowie des Neuerungsgegenstandes.

Fig. 1 gibt die einfachste der neuen Ausbildungsmöglichkeiten wieder,

Fig. 2 zeigt eine weitergebildete Ausführungsform, in

Fig. 3 ist eine andere Veriante dargestellt,

Fig. 4 zeigt schließlich eine andere mögliche Ausbildungsform.

Ein Schalldämpfer besteht aus einem Gehäuse 1, das bei den dargestellten Beispielen zwei Kammern 2 und 3 aufweist, die mit Absorptionsmaterial 4 gefüllt sind. Das Gehäuse 1 wird bei bekannten Schalldämpfern in Längsrichtung von einem Rohr durchdrungen, durch das die vom Motor kommenden Abgase (Pfeil 6) geführt werden. Dieses Rohr ist, um mit den einzelnen Kammern korrespondieren zu können, im Bereich dieser Kammern mit Perforationen versehen. Ein solcher Absorptionskanal einfachster Bauart kann, wie ebenfalls bekannt, durch Einbringen eines Venturidüsenkanaleinsatzes verbessert werden. Wird dem Rohr S-Form gegeben, bildet es also drei parallel verlaufende Bereiche, sind zwar die schalldämpfenden Eigenschaften besser als bei den beiden vorbeschriebenen Ausführungsformen, der Strömungswiderstand ist aber auch entsprechend höher.

Eine Schalldämpfung, die etwa an diejenige der letztbeschriebenen Schalldämpferausführung herankommt, wird auch durch die neuerungsgemäß vorgeschlagene Ausführungsform nach Fig. 1 erreicht. Hier ist der Rohrbereich 20 innerhalb des Schalldämpfers erweitert, vorzugsweise so weit, daß etwa eine Querschnittsvergrößerung des Rohrbereiches 20 gegenüber dem Querschnitt des Eingangsrohres 21 und des Ausgangsrohres 22 von etwa wenigstens 40 % gegeben ist. Bei dem gewählten Beispiel ist der Schalldämpfer wiederum als Zwei-Kammer-Schalldämpfer mit Kammern 2 und 3 ausgebildet, die mit Absorptionsmaterial 4 gefüllt sind. Die Verbindung zwischen dem Rohrbereich 20 und den Kammern 2 und 3 wird durch Perforationen 7 und

hergestellt. Das Ausgangsrohr 22 ragt mit seinem Ende 23 um einen Betrag in den erweiterten Rohrbereich 20 hinein, der etwa zwischen einviertel und einhalb der Gesamtlänge dieses Rohrbereiches 20 liegt. Die Länge des eingeschobenen Endes 23 hängt im Einzelfall von den Eigenschaften des Motors, dessen Abgase gedämpft werden sollen, ab. Trotzdem, wie gesagt, hier praktisch dieselbe Schalldämpfung erreicht wird, wie mit dem komplizierten Aufbau eines bekannten Schalldämpfers, treten hier nicht die dort in Kauf zu nehmenden nicht unwesentlichen Strömungswiderstände auf.

Steigen die Anforderungen an die Dämpfung mit steigender Motorleistung, kann das Ausgangsrohr 22, wie in Fig. 2 zu sehen, einen Endbereich 24 aufweisen, der etwa einer Venturidüse entspricht. Eine noch weitergehende Ausführung zeigt Fig. 3, bei der das Ausgangsrohr 22 zwischen anschließend an die Venturidüse 24 mit Längsschlitzen 25 ausgestattet ist. Schließlich kann anstelle der Venturidüse in einfacher Weise nach Fig. 4 das Ende 26 des Ausgangsrohres 22 nach innen gerollt sein, um so eine gewisse Querschnittsverengung zu erreichen.

Claims

PATENTANWÄLTE "
. W. GOLLWITZBR ■ DEPL.-DSTG. F. W. MOLL
6740 LANDAU/PFALZ · LANG8TBAB8B 5
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4. März 1980

Fr

Paul Gillet GmbH, Edenkoben/Pfalz

"Absorptionsschalldämpfer"

Schutzansprüche

1.) Absorptionsschalldämpfer mit einer oder mehreren
in einem Gehäuse untergebrachten und mit Absorptionsmaterial gefüllten Kammern, die von einem Gasführungskanal in Gestalt eines bereichsweise perforierten Rohres durchsetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasführungskanal (20) über die Länge des Schalldämpfergehäuses (1) in seinem Querschnitt gegenüber dem Querschnitt von Eingangsrohr (21) und Ausgangsrohr (22) erweitert ist und in diesen erweiterten Gaskanal
das Ausgangsrohr (22) über einen Bereich von etwa einviertel bis einhalb der Länge des erweiterten Gaskanals (20) mit seinem Ende (23) eingeschoben ist.

2.) Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittserweiterung des Gaskanals (20!

vorzugsweise ν,-enigstens 40 % gegenüber dem Querschnitt des Eingangs- und Ausgangsrohres (21, 22) beträgt.

3.) Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Kanal reichende Bereich (24) des Ausgangsrohres (22) in Gestalt einer Venturidüse verformt ist

4.) Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr (22) im durch die Venturidüse gebildeten Teil (24)oder zwischen diesem und dem Ende des Kanals (20) im Schalldämpfer Längsschlitze (25) aufweist.
5.) Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Schalldämpfer eingeschobene Ende (23) des Ausgangsrohres (22) an seinem Ende (26) nach innen gerollt ist.