DE803452C - Silencer for pulsating currents with partially or completely perforated exhaust pipe inside the damper - Google Patents
Silencer for pulsating currents with partially or completely perforated exhaust pipe inside the damperInfo
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Description
Schalldämpfer für pulsierende Strömungen mit im Dämpferinnern teilweise oder völlig durchgehendem perforiertem Abgasrohr Das ungedämpfte Abgasgeräusch besitzt in bezug auf seine Teiltonzusatnmensetzung im hohen Frequenzgebiet zwischen 3000 und 6ooo Hertz bekanntlich ein ausgesprochenes Lautstärkenmaximum, (las durch Schneid- und Wirbeltöne am Ventilquerschnitt und durch allgemeine Strömungsgeräusche in der Abgasrohrleitung zustande kommt. Diese hohen zischenden Töne Nverden bisher bei Abzweigfiltern mit innerem glattem Durchgang dadurch gedämpft, daß über das schlitz- oder lochperforierte Abgasinnenrohr ein in geringem Abstand befindliches längeres, nichtperforiertes Überwurfrohr gelegt wird, das durch abschließende vordere und hintere Ringböden ein langgestrecktes Zylindervolumen über dem perforierten Abgasrohr innerhalb des Dämpfers darstellt. Dieses Zylinderringvolumen bildet dann finit der akustischen Masse bzw. dem reziproken akustischen Leitwert der Perforation des Innenrohres einen Saugresonator für 3000 bis 6ooo Hertz.Silencer for pulsating flows with a partially or completely perforated exhaust pipe inside the damper The undamped exhaust noise has a pronounced volume maximum in relation to its partial tone composition in the high frequency range between 3000 and 600 Hertz (read by cutting and whirling tones on the valve cross-section and by general flow noises in the These high-pitched hissing tones were previously attenuated in branch filters with a smooth inner passage by placing a slightly spaced, longer, non-perforated cap pipe over the slot or hole-perforated exhaust gas inner pipe, which, through the concluding front and rear ring bottoms, forms an elongated cylinder volume This cylinder ring volume then forms the finite acoustic mass or the reciprocal acoustic conductance of the perforation of the inner tube ei A suction resonator for 3,000 to 6,000 Hertz.
Der große Nachteil dieser Bauart besteht nun darin, daß das Überwurfrohr auf Grund seiner Länge eine ganze Schalldämpferkammer nahezu restlos ausfüllt, so daß die eigentliche Funktion der übrigen Dämpfungskammer, nämlich die mittleren und die tiefen Frequenzen zu dämpfen, sowohl nicht nur wegen des geringen Restvolumens, als besonders wegen der kaum mehr vorhandenen freien Perforierung und insbesondere wegen der durch das Schallecho unvorteilhaften großen Bodennähe nur ganz beschränkt möglich ist. Dieses bisherige nachteilige Verfahren ist in Fig. i dargestellt. Die hohen Frequenzen werden in Pfeilrichtung t in das Ringvolumen, die tiefen Frequenzen in der Doppelpfeilrichtung T in das verbleibende Restvolumen gesaugt. In beiden Fällen erfolgt der Schwingungsvorgang dann so, als wenn mechanisch eine an einer Feder hängende Kugel von der Kugelseite her in Resonanz gebracht wird. Im Resonanzzustande ist dann an der Kugel keinerlei Arbeit zu leisten, d. h. der Schwingungswiderstand des Systems ist Null, und darauf beruht überhaupt die Schalldämpfung dieses in Fig. i dargestellten Abzweigfilters, daß nämlich quer zur Strömungsrichtung der Schwingungswiderstand dort Null wird, wo in Pfeilrichtung t T Resonanz zwischen Perforation (Kugel) und Volumen (Feder) auftritt.The big disadvantage of this design is that the union tube Due to its length, it almost completely fills an entire silencer chamber, see above that the actual function of the rest of the damping chamber, namely the middle and to attenuate the low frequencies, not only because of the small residual volume, than especially because of the barely existing free perforation and in particular only because of the great proximity to the ground, which is disadvantageous due to the echo quite is possible to a limited extent. This previous disadvantageous method is shown in FIG. The high frequencies are in the direction of arrow t in the ring volume, the low frequencies sucked in the double arrow direction T into the remaining volume. In both In cases, the oscillation process takes place as if mechanically one on one Spring hanging ball is brought into resonance from the ball side. In a state of resonance there is then no work to be done on the ball, d. H. the vibration resistance of the system is zero, and the sound attenuation of this in Fig. i branch filter shown, namely that transversely to the flow direction of the vibration resistance becomes zero where in the direction of the arrow t T resonance between perforation (sphere) and Volume (spring) occurs.
Daß nun für die tiefen Frequenzen in Fig. i nur noch eine geringe Passage in bezug auf den Durchtritt vom Abgasrohr in das restliche Dämpfervolumen übrigbleibt, ist offensichtlich. Ein weiterer, noch nicht erwähnter Nachteil dieser Bauart ist der, daß in dem langen Überwurfrohr in der Kammer der Fig. i stehende Wellen und Oberwellen sich bilden, bei denen keine Schalldämpfung auftritt.That now only a small one for the low frequencies in FIG Passage in relation to the passage from the exhaust pipe into the remaining damper volume remains is obvious. Another, not yet mentioned disadvantage of this The design is that standing in the long union tube in the chamber of FIG Waves and harmonics are formed that do not cause sound attenuation.
Sämtliche erwähnten Nachteile werden nun erfindungsgemäß durch folgende Maßnahme beseitigt: Das Überwurfrohr wird zunächst über die gesamte Kammerlänge ausgebildet, so daß sich der Hochtonschluckresonator über das gesamte perforierte Abgasrohrstück erstreckt. Um das -nun vorläufig noch vollkommen ausgeschaltete Restvolumen für die mittleren bzw. tiefen Frequenzen mit zum Schwingen zu bringen, wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Hälfte der bisherigen Perforation in dem Abgasinnenrohr des Hochtonschluckresonatorswegzulassen und dafür die fortgelassene Perforationshälfte auf dem Überwurfrohr unterzubringen. Damit ist folgender physikalischer Doppeleffekt erfindungsgemäß erreicht: Der Hochtonschluckresonator schwingt in diesem und nur in diesem speziellen Falle mit der gleichen Frequenz wie vorher, aber in sich gegenphasig, und zwar schwingt die akustische Masse der inneren Perforation gegen die akustische Masse der äußeren Perforation und schluckt damit die hohen Fre= quenzen. Gleichzeitig bildet sich nun aber noch erfindungsgemäß ein Tieftonsaugresonator. Bei diesem addieren sich jetzt die akustischen Massen beider Perforationen und schwingen gleichphasig mit einer wesentlich tieferen Frequenz, und zwar in Verbindung mit dem Restvolumen, und dämpfen damit den tieferen bzw. mittleren Frequenzbereich gleichzeitig aus.All the disadvantages mentioned are now, according to the invention, by the following Measure eliminated: The union tube is first of all over the entire length of the chamber designed so that the high-tone absorption resonator is perforated over the whole Exhaust pipe section extends. About the remaining volume, which has now been completely switched off for the time being for the middle and low frequencies to vibrate with, is now proposed according to the invention, half of the previous perforation in the inner exhaust pipe of the high frequency absorption resonator and the omitted perforation half to accommodate on the union tube. This has the following physical double effect achieved according to the invention: The high-frequency absorption resonator oscillates in this and only in this special case with the same frequency as before, but in phase opposition, namely, the acoustic mass of the inner perforation vibrates against the acoustic Mass of the outer perforation and thus swallows the high frequencies. Simultaneously According to the invention, however, a low-frequency suction resonator is still formed. Add this up Now the acoustic masses of both perforations and vibrate in phase with a much lower frequency, in conjunction with the remaining volume, and thus dampen the lower or middle frequency range at the same time.
'Man hat somit erfindungsgemäß zwei Effekte in einer Kammer mit voller Wirkung ohne Störung des einen Effektes durch den anderen erreicht. Man kann natürlich auch ungleiche Perforationen auf dem Abgasinnenrohr und auf dem überwurfrohr vornehmen, um den Hochtonschluckfrequenzbereich in noch höheres oder tieferes Gebiet zu legen. Wesentlich ist nur, daß die stärkere Perforation auf dem Abgasinnenrohr untergebracht ist, wobei als Perforierungsstärke bei gleicher Perforierungsart die Summe der gesamten freien Perforierungsfläche verstanden wird.According to the invention, one therefore has two effects in one chamber with full Effect achieved without disturbing one effect by the other. Of course you can also make uneven perforations on the inner flue pipe and on the transfer pipe, in order to place the high-frequency swallowing frequency range in an even higher or lower area. It is only essential that the stronger perforation is housed on the inner exhaust pipe is, where the perforation strength for the same type of perforation is the sum of the total free perforation area is understood.
Schließlich wird zur Vermeidung der stehenden Wellen in dem Hochtonschluckresonator-Ringvolumen erfindungsgemäß vorgeschlagen, in bezug auf den Abstand gestaffelt angeordnete Zwischenringböden zu verwenden, wobei es in bestimmten Fällen aus preislichen Gründen vorteilhaft ist, die Perforation des Überwurfrohres erfindungsgemäß durch einen Längsspalt in der Rohrnaht und die Zwischenringböden durch Ringsicken zu ersetzen.Finally, in order to avoid standing waves in the high-frequency absorption resonator ring volume proposed according to the invention, intermediate ring bottoms arranged in a staggered manner with respect to the spacing to use, whereby it is advantageous in certain cases for reasons of price is, the perforation of the cap tube according to the invention through a longitudinal gap in to replace the pipe seam and the intermediate ring bases with ring beads.
Eine weitere verbilligende Möglichkeit besteht darin, das Überwurfrohr zweihälftig und mit zwei Längsspalten entlang den Trennfugen auszubilden.Another cheaper option is to use the union tube in two halves and with two longitudinal gaps along the separating joints.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke ist die Anwendung mehrerer Hochtonschluckresonatoren verschiedener Frequenzbereiche nebeneinander, wobei lediglich das innere perforierte Abgasrohr zwei oder mehrere verschieden starke Perforationen erhalten muß, die durch Zwischenringböden voneinander getrennt sind. `'Weiter brauchen die Zwischen- und Abdeckböden an den äußeren Enden erfindungsgemäß nicht dicht zu sein, sondern können Spalte aufweisen, die in die Gesamtabstimmung mit eingehen.Another idea according to the invention is the use of several Hochtonschluckresonatoren different frequency ranges next to each other, whereby only the inner perforated exhaust pipe has two or more perforations of different strengths must receive, which are separated from each other by intermediate ring floors. 'Need further the intermediate and cover floors at the outer ends according to the invention do not close tightly but can have gaps that are included in the overall reconciliation.
Bezüglich der Kombination von Hochton- und Tief tonschluckresonator wird schließlich erfindungsgemäß vorgeschlagen, für die Fälle, in denen sehr kurze Dämpfer mit extrem großen Außendurchmessern Verwendung finden müssen, zwei oder mehr perforierte Überwurfrohre übereinanderzustecken, um damit in gleicher Weise mehrere Dämpfungsbereiche innerhalb einer Kammer zu erhalten. Hierbei muß lediglich Sorge getragen werden, daß die Perforation erfindungsgemäß am Abgasinnenrohr am stärksten und am äußersten Überwurfrohr am schwächsten ausgebildet ist.Regarding the combination of high frequency and low frequency absorption resonator is finally proposed according to the invention for those cases in which very short Damper with extremely large outer diameters must be used, two or more to put more perforated union tubes on top of each other in order to do so in the same way to obtain several damping areas within one chamber. Here only has to Care must be taken that the perforation according to the invention on the exhaust gas inner pipe on strongest and weakest at the outermost cap tube.
Der Erfindungsgegenstand ist in den Fig. 2 bis 6 abgebildet. Fig. 2 zeigt den Aufbau des Hochton-Tiefton-Schluckresonators in der größten Schalldämpferkammer.The subject matter of the invention is shown in FIGS. Fig. 2 shows the structure of the high-frequency / low-frequency absorption resonator in the largest muffler chamber.
Die in das perforierte Abgasinnenrohr i des Dämpfers 2 eintretenden ungedämpften Abgase erfahren durch die Kammer 3 zunächst eine Vordämpfung in bekannter Weise, bis sie die besagte Ringkammer 4 erreichen, gebildet durch das perforierte Abgasinmenrohr 5 und das perforierte Überwurfrohr 6, das seinerseits durch seine Perforation wieder mit dem Dämpfungsraum 7 in Verbindung steht. Die Pfeilanordnung * zeigt das gegenphasige Schwingen des gebildeten Hochtonschluckresonators und die Pfeilanordnung* die gleichphasige Schwingung des Tieftonresonators, bei dem sich die akustischen Massen beider Perforationen zu einer einzigen addieren'.Those entering the perforated inner exhaust pipe i of the damper 2 Undamped exhaust gases experience through the chamber 3 first a pre-attenuation in a known manner Way until they reach said annular chamber 4, formed by the perforated In the exhaust gas pipe 5 and the perforated union pipe 6, which in turn through its Perforation is again connected to the damping chamber 7. The arrow arrangement * shows the antiphase oscillation of the high-frequency absorption resonator formed and the Arrow arrangement * the in-phase oscillation of the low-frequency resonator, in which add the acoustic masses of both perforations to a single one '.
Fig.3 zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung von verschiedenen Perforationen von Abgasinnenrohr 8 und Überwurfrohr g.3 shows the design according to the invention of various perforations of exhaust gas inner pipe 8 and union pipe g.
In Fig. 4 ist der Querschnitt eines Hochton-Tiefton-Schluckresonators für den Fall dargestellt, daß an Stelle des perforierten überwurfrohres ein zweischalenhälftiges Rohr io verwendet wird, wobei die Stoßfugen als Längsschlitze ii und 12 ausgebildet sind.In Fig. 4 is the cross section of a high-frequency low-frequency absorption resonator shown in the event that instead of the perforated tube a two-shell half Tube io is used, the Butt joints as longitudinal slots ii and 12 are formed.
Fig. 5 zeigt schließlich die erfindungsgemäß gestaffelt angeordneten Zwischenböden 13, 14 innerhalb des Ringvolumens 17. Fig. 6 zeigt die Sonderausführung mit mehreren verschieden perforierten und unterteilten Überwurfrohren 18 bis 22.Finally, FIG. 5 shows the staggered arrangement according to the invention Intermediate floors 13, 14 within the ring volume 17. Fig. 6 shows the special design with several differently perforated and subdivided union tubes 18 to 22.
Die in Fig. 5 dargestellten Zwischenböden 13 und i4 können auch durch ringartig angeordnete Distanzsicken 16 in erfindungsgemäßer Weise ersetzt werden. Diese Distanzsicken können sowohl von dem Innenrohr i nach außen durchgesetzt werden, geradeso wie das perforierte Rohr 6 nach innen durchgesickt werden kann. Weiterhin kann eines der beiden Rohre in erfindungsgemäßer Weise so gestaltet sein, daß es in der Längsrichtung geschlitzt ist und daß es sich durch seine eigene Federwirkung oder durch eine andere bekannte, den Durchmesser verändernde Vorrichtung aufweiten bzw. zusammenziehen läßt. Dort, wo zwischen dem Innenrohr i und dem perforierten Rohr 6 zum "!.wecke der Einhaltung einer bestimmten Entfernung ohne bodenartig abschließende Wirkung nur die Distanz gehalten werden muß, geniigen statt der vorerwähnten ringförmigen Sicken auch einzelne in die Rohre eingeprägte oder gezogene warzenförmige Erhöhungen oder Vertiefungen 15. Da bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Schalldämpfer infolge des Wegfallens des inneren tlberdruckes völlig dichte Abschlußböden nicht notwendig sind, ist es möglich, die Böden derartiger Schalldämpfer unter Einsparung der sonst üblichen Verschweißung lisw. nur einzusprengen, -zubördeln oder -zusicken. Eine derartige Ausführung zeigt Fig. 5, die den Boden 23 darstellt, der in erfindungsgemäßer Weise so in (lern Schalldämpfermantel befestigt ist, daß er an einer Ringsicke 24 Anschlag findet und bei 23 durch Einziehen bzw. Umbördeln des Mantelmaterials befestigt ist.The intermediate floors 13 and i4 shown in Fig. 5 can also through ring-like arranged spacer beads 16 are replaced in the manner according to the invention. These spacer beads can be pushed through from the inner tube i to the outside, just as the perforated tube 6 can be beaded inward. Farther one of the two tubes can be designed according to the invention so that it is slotted in the longitudinal direction and that it is by its own spring action or by some other known diameter changing device or can contract. Where between the inner tube i and the perforated Pipe 6 for the purpose of maintaining a certain distance without a bottom-like final Effect only the distance must be kept, suffice instead of the aforementioned ring-shaped Crimps also have single protrusions embossed or drawn into the tubes or depressions 15. As in the embodiment according to the invention, the silencer as a result of the elimination of the internal overpressure, the final floors are not completely airtight are necessary, it is possible to save the floors of such silencers the otherwise usual welding lisw. only blasting, flanging or beading. Such an embodiment is shown in FIG. 5, which shows the bottom 23, which is in accordance with the invention Way is attached in (learn muffler casing that it is attached to a ring bead 24 The stop takes place and is fastened at 23 by pulling in or flanging the jacket material is.
Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit, die dort durchgeführt werden kann, wo eine Sicke sich nicht wirtschaftlich bzw. rationell anbringen läßt, ist in der vorgenannten Fig. 5 beim Boden 26 dargestellt. Dieser Boden schlägt an einzelne eingepreßte Warzen 27 und 28 an und ist dann ebenfalls beispielsweise durch Einziehung des Mantelmaterials oder durch Umbördelung gehaltert.Another possibility according to the invention that can be carried out there can, where a bead cannot be attached economically or rationally shown in the aforementioned FIG. 5 at the bottom 26. This soil strikes individuals pressed-in warts 27 and 28 and is then also, for example, by retraction of the jacket material or held by flanging.
Bei Schalldämpfern, die zu Reinigungszwecken demontierbar gebaut werden sollen, ist in erfindungsgemäßer Weise weiterhin die Möglichkeit gegeben, in sehr einfacher Weise die Böden demontierbar anzuordnen. Dadurch, daß infolge Fehlens des inneren C'berdruckes eine völlige Dichtheit der Böden nicht notwendig ist, kann, wie dies in Fig. 7 und 8 beispielsweise dargestellt ist, der äußere Schalldämpfermantel an seinen Enden eingeholt werden, so daß er einen bestimmten lichten Durchtrittsdurchmesser 29 freigibt. Es wird hierauf ein Abschlußboden 30 eingebracht, dessen Durchmesser kleiner ist als der vorgenannte Durchmesser 29. Dieser Boden 30 legt sich gegen ein Gegenlager 31, das geradeso gut ein besonderes Konstruktionsteil sein kann, wie es auch als Einpressung oder Einprägung aus der Schalldämpferwand heraus ausgebildet werden. kann. Dieses Gegenlager kann sich entlang dem Gesamtumfang des Schalldämpfermantels erstrecken; es kann aber auch nur aus einzelnen Auflagerpunkten bestehen, die mit dem Schalldämpfermantel verbunden oder aus dessen Material herausgeformt sein können, oder aber es kann ein anderes Einbauteil des Schalldämpferinnenausbaues dieses Gegenlager bilden. Hierauf wird ein Sprengring 32 eingeführt, der sich an der konisch verlaufenden Umbördelung 33 der Schalldämpferaußenwand anlegt und auf dieser sich abstützend den Boden nach innen an den Anschlag 31 andrückt. Auf diese Weise ist ohne Verschraubung und zusätzliche Abdichtungsnotwendigkeit in einfacher Weise ein demontierbarer Boden eingebracht.In the case of silencers that are to be built so that they can be dismantled for cleaning purposes, there is still the possibility, according to the invention, of arranging the floors so that they can be dismantled in a very simple manner. Due to the fact that, due to the lack of internal excess pressure, complete tightness of the bases is not necessary, the outer silencer jacket can be pulled in at its ends, as is shown in FIGS releases. Thereupon an end base 30 is introduced, the diameter of which is smaller than the aforementioned diameter 29. This base 30 rests against a counter bearing 31, which can just as well be a special structural part as it can be formed as an indentation or impression from the muffler wall . can. This counter bearing can extend along the entire circumference of the muffler jacket; but it can also consist only of individual support points, which can be connected to the silencer jacket or formed from its material, or another built-in part of the silencer interior construction of this counter bearing can form. A snap ring 32 is then inserted, which rests against the conical flanging 33 of the silencer outer wall and, on this, presses the floor inwards against the stop 31 in a supporting manner. In this way, a removable base is introduced in a simple manner without a screw connection and the need for additional sealing.
Die erfindungsgemäße Perforation der Rohre wird zweckmäßigerweise nicht rechteckig ausgeführt, sondern die Schlitzbegrenzungen verlaufen an ihren Enden in halbkreisförmigen, ellipsenförmigen oder in ähnlichen abgerundeten Raumkurvenfornien. Durch eine derartige Formgebung werden Strömungsgeräusche vermieden.The perforation of the pipes according to the invention is expedient not executed rectangular, but the slot boundaries run on theirs Ends in semicircular, elliptical or similar rounded space curve shapes. Such a shape avoids flow noises.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEE286A DE803452C (en) | 1949-11-22 | 1949-11-22 | Silencer for pulsating currents with partially or completely perforated exhaust pipe inside the damper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEE286A DE803452C (en) | 1949-11-22 | 1949-11-22 | Silencer for pulsating currents with partially or completely perforated exhaust pipe inside the damper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE803452C true DE803452C (en) | 1951-04-02 |
Family
ID=7064701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEE286A Expired DE803452C (en) | 1949-11-22 | 1949-11-22 | Silencer for pulsating currents with partially or completely perforated exhaust pipe inside the damper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE803452C (en) |
Cited By (10)
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1949
- 1949-11-22 DE DEE286A patent/DE803452C/en not_active Expired
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