DE965801C

DE965801C - Silencer

Info

Publication number: DE965801C
Application number: DEM22893A
Authority: DE
Original assignee: Maxim Silencer Co
Current assignee: Maxim Silencer Co
Priority date: 1953-05-08
Filing date: 1954-04-30
Publication date: 1957-06-19

Description

PATfc'KTAMTESPATfc'KT OFFICE

AUSGEGEBEN AM 19. JUNI 1957ISSUED JUNE 19, 1957

M 22893 Ia/46c⁶ M 22893 Ia / 46c ⁶

Schalldämpfersilencer

.'.)ie Erfindung bezieht sich auf Schalldämpfer mit geradem Durchgang, wie sie insbesondere beim Auspuff von Düsenmotoren für die Durchführung ton Versuchen in einer Zelle oder für die Erprobung des Triebwerks nach ihrem Einbau in ein Flugzeug angewendet werden.. '.) The invention relates to mufflers with a straight passage, as they are in particular in Exhausts from jet engines for performing ton experiments in a cell or for testing of the engine after it has been installed in an aircraft.

Es sind Schalldämpfer mit geradem Durchgang bekannt',, bei denen ein gerader Hauptschall- und -gasführungskanal durch seine gelochte Wand, ίο einen diese Wand umgebenden Körper von schallschluckendem Material, z.B.Glaswolle oder Metallwolle, und eine diesen Körper umschließende gelochte Wand mit einem diese W^rand umgebenden, nach außen durch einen ungelochten Mantel abgeschlossenen Hohlraum akustisch verbunden ist.There are known mufflers with a straight passage, in which a straight main sound and gas duct through its perforated wall, ίο a body surrounding this wall of sound-absorbing material, e.g. glass wool or metal wool, and a perforated wall surrounding this body with one of these W ^r and the surrounding cavity, closed to the outside by an unperforated jacket, is acoustically connected.

Für diese Art von Schalldämpfern, die eine mehr oder weniger gleichmäßige Schalldämpfung über einen weiten Frequenzbereich ergeben, ist es charakteristisch, daß eine Herabsetzung der Dichte des schallschluckenden Materials zu einer stärkeren Dämpfung der höheren Tonfrequenzen auf Kosten der niederen Frequenzen führt. Ferner hat es sich gezeigt, daß bei Schalldämpfern mit geradem Durchgang Mineralwolle, z. B. Glaswolle, als schallschluckendes Material bessere akustische Eigenschäften als Metallwolle u. dgl. hat. Jedoch hat sich Mineralwolle bei Schalldämpfern für Strahldüsenmaschinen als unpraktisch erwiesen im Hinblick auf die sehr großen auftretenden Tonhöhen und die in dem Auspuffstrom auftretenden hohen Temperaturen, die häufig die Verwendung großer Mengen von Kühlwasser erforderlich machen, wodurch Lagen solchen Materials derart verstopft werden, daß sie nur noch eine schwache Dämpf ungs-For this type of silencer that requires a more or less uniform sound attenuation over result in a wide frequency range, it is characteristic that a decrease in the density of the sound-absorbing material results in greater attenuation of the higher sound frequencies at the expense the lower frequencies leads. It has also been shown that with mufflers with straight Passage mineral wool, e.g. B. glass wool, better acoustic properties as a sound-absorbing material as metal wool and the like. However, mineral wool has proven itself in silencers for jet nozzle machines Proven impractical in view of the very large pitches occurring and the high ones occurring in the exhaust stream Temperatures that often require the use of large amounts of cooling water, which Layers of such material are clogged in such a way that they only have a weak damping

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leistung vollbringen. Andererseits bewirkt Metallwolle, die sich infolge ihrer Hitzebeständigkeit und ihrer geringeren Dichte als für diese spezielle Anwendung besonders brauchbar erwiesen hat, eine viel stärkere akustische Kupplung zwischen dem Hauptkanal und den diesen umgebenden Hohlräumen und somit eine verhältnismäßig schwache Dämpfung im Niederfrequenzende des Schallspektrums. Man kann dem in der Praxis nicht dadiirch abhelfen, daß man den Durchmesser der das metallische schallschluckende Material umgebenden geschlossenen Kammern vergrößert, denn man würde dann bei einem üblichen Durchmesser des Schall- und Gaskanals von 1,25 bis 1,50 m zu einem praktisch unmöglichen Außendurchmesser kommen. Eine Vergrößerung der Dicke der metallischen schallschluckenden Schicht würde sich ebenso auswirken und in den meisten Fällen zu untragbaren Kosten führen.accomplish achievement. On the other hand, causes metal wool, which is due to its heat resistance and its lower density than has proven particularly useful for this particular application, a much stronger acoustic coupling between the main duct and the cavities surrounding it and thus a relatively weak attenuation in the low frequency end of the sound spectrum. In practice one cannot remedy this by changing the diameter of the metallic sound-absorbing material surrounding closed chambers enlarged because one would then become one with a normal diameter of the sound and gas duct of 1.25 to 1.50 m practically impossible outside diameter come. An increase in the thickness of the metallic A sound absorbing layer would have an impact as well and in most cases become unacceptable Lead to costs.

Es ist nun gefunden worden, daß mit Metallwolle die erwünschte Frequenzdämpfung bei Schalldämpfern mit geradem Durchlauf erreicht wird, wenn man einen Teil der Schicht dieses Materials gegen den sie umgebenden abgeschlossenen Hohlraum absperrt, indem man ihre Umhüllung nur in einem Teil ihrer Fläche locht. Dadurch wird die akustische Verbindung des Hohlraumes mit dem Hauptkanal verkleinert und damit die Niederfrequenzdrosselung der Schalldämpfung herabgesetzt, während ein akustisch ausgekleideter Durchgang für die Dämpfung der hohen Tonfrequenzen gewahrt wird.It has now been found that with metal wool the desired frequency attenuation in silencers with straight pass is achieved when one part of the layer of this material against the enclosed cavity that surrounds it, by only inserting its envelope into punctures part of its surface. This creates the acoustic connection between the cavity and the Main channel reduced in size and thus the low-frequency throttling of the sound attenuation is reduced, while an acoustically lined passage for dampening the high audio frequencies is preserved.

Es hat sich ferner gezeigt, daß durch diese Maßnahme die Einwirkung auf niedere Frequenzen derart verbessert wird, daß die Verwendung von besonderen Niederfrequenzdämpfern nach Art von Filtern mit kleinem Durchgangsvolumen sich weitgehend erübrigt. Infolge Verwendung von Filtern mit teilweiser Schallabstrahlung werden im Schalldämpfer keine Vibrationen erzeugt. Gewiß ist keine völlige Entschallung der Resonanzkammern eines Filters in einem Schalldämpfer gemäß der Erfindung möglich, doch wird auf jeden Fall die effektive Geräuschdämpfung vergrößert. An sich sind Schalldämpfer mit geradem Durch lauf bekannt, bei denen der Durchgang vom gelochten Hauptrohr zu einem ihn umgebenden, nach außen durch einen ungelochten Mantel geschlossenen Hohlraum zum Teil durch eine undurchlässige go oder zum Teil durchlässige Zwischenwand mehr oder weniger abgesperrt ist. Dabei ist aber zwischen dem gelochten Hauptrohr und dem erwähnten Hohlraum kein schallschluckendes Material angeordnet, so daß sich wesentlich andere Dämpfungsbedingungen ergeben.It has also been shown that by this measure the effect on low frequencies in such a way is improved that the use of special low-frequency dampers like Filters with a small passage volume are largely unnecessary. As a result of using filters with partial sound radiation, no vibrations are generated in the silencer. Certainly there is none complete de-sounding of the resonance chambers of a filter in a silencer according to the invention possible, but the effective noise attenuation is increased in any case. As such, mufflers are straight through run known, in which the passage from the perforated main pipe to a surrounding it, after outside by an unperforated jacket closed cavity partly by an impermeable go or partially permeable partition wall is more or less closed off. But it is between no sound-absorbing material is arranged in the perforated main pipe and the mentioned cavity, so that there are significantly different damping conditions.

Dasselbe gilt auch für eine andere bekannte Anordnung, bei der eine das gelochte Hauptrohr umgebende Schicht von schallschluckendem Material nicht oder nur durch wenige Lochungen einer Zwi schenwand mit einem durch den Außenmantel begrenzten Hohlraum und durch weitere Lochungen in einer ringförmigen Stirnwand mit einem axial anschließenden leeren Teilraum in Verbindung steht, wobei überdies der ganze Gasstrom am geraden Durchgang durch das gelochte Hauptroht durch eine in diesem angebrachte gasdichte Wand verhindert wird.The same also applies to another known arrangement in which one surrounds the perforated main pipe Layer of sound-absorbing material not or only through a few perforations of a Zwi Intermediate wall with a cavity delimited by the outer jacket and further perforations in an annular end wall with an axially adjoining empty sub-space in connection stands, moreover the entire gas flow on the straight passage through the perforated main tube is prevented by a gas-tight wall installed in this.

Schließlich ist bereits der Vorschlag gemacht worden, bei einem Schalldämpfer der vorliegenden Art in dem den Hauptgas- und -schallkanal umgebenden. Mantel einen durch Lochungen der Kanalwand mit dem Kanal verbundenen, im übrigen aber dicht abgeschlossenen, mit Schallschluckstoff gefüllten Hohlraum vorzusehen und durch einen LängS'Schiitz im nicht gelochten Bereich der Kanalwand eine Verbindung mit einem oder mehreren von Schallschluckstoff freien, ebenfalls im übrigen abgeschlossenen Hohlräumen herzustellen. In diesem Bereich besteht somit ohne Dämpfung durch Schluckstoff eine akustische Verbindung mit dem Hauptschallkanal in Parallelschaltung mit dem die schallschluckende Packung enthaltenden Teilhohlraum. Finally, the proposal has already been made for a silencer of the present invention Type in the one surrounding the main gas and sound channel. Coat one through perforations in the canal wall connected to the canal, but otherwise tightly closed, filled with sound absorbing substance Provide a cavity and a longitudinal sliding seat in the non-perforated area of the canal wall a connection with one or more of the sound-absorbing material free, also in the rest to produce closed cavities. In this area, there is no attenuation Schluckstoff an acoustic connection with the main sound channel in parallel with the Partial cavity containing sound-absorbing packing.

Demgegenüber sind bei dem vorliegenden Schalldämpfer Locibungen der Schallkanalwand, eine schallschluckende Packung, äußere Lochungen und ein äußerer Hohlraum hintereinandergeschaltet. Die akustische Verbindung mit dem Schallkanal wird ebenfalls dadurch gedrosselt, daß die Kanalwand nur stellenweise gelocht wird, jedoch ist der go Kanal auch im ungelochten Teil mit Schallschluckstoff umpackt und dieser durchweg von einem freien Hohlraum umgeben. Die Schalldämpfung ist daher eine andere und wirksamere.In contrast, in the present silencer Locibungen the sound duct wall, a sound-absorbing packing, outer perforations and an outer cavity connected in series. The acoustic connection with the sound channel is also throttled by the fact that the duct wall is only perforated in places, but that's go Duct also wrapped in the unperforated part with sound absorbing material and this consistently from one surrounded free cavity. The sound attenuation is therefore different and more effective.

Die Zeichnungen stellen einige Verkörperungen g₅ des Erfindungsgedankens dar.The drawings illustrate some embodiments ₅ g represent the inventive concept.

Fig. ι ist ein schematischer Längsschnitt durch eine bekannte Schalldämpferbauart;Fig. Ι is a schematic longitudinal section through a known type of silencer;

Fig. 2 ist ein ähnlicher schematischer Längsschnitt durch einen Schalldämpfer gemäß der Erfindung;Fig. 2 is a similar schematic longitudinal section through a muffler according to the invention;

Fig. 3 ist ein ähnlicher schematischer Längsschnitt einer anderen Ausführungsform;Fig. 3 is a similar schematic longitudinal section of another embodiment;

Fig. 4 zeigt ebenfalls in schematischem Längsschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel;4 shows a further exemplary embodiment, likewise in a schematic longitudinal section;

Fig. 5 zeigt ebenfalls in ähnlicher Darstellung ein ferneres Ausführungsbeispiel;FIG. 5 shows a further exemplary embodiment, likewise in a similar representation; FIG.

Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie 6-6 derFig. 6 is a cross-section taken along line 6-6 of FIG

Fig. 5;Fig. 5;

Fig. 7 ist ein Längsschnitt eines Schalldämpfers., der sämtliche Ausführungsformen der Fig. 2 bis 6 vereinigt;Fig. 7 is a longitudinal section of a muffler. All of the embodiments of Figs united;

Fig. 8 bis 10 sind graphische Darstellungen der Wirkungen der verschiedenen Schalldämpferausführungen. Figures 8-10 are graphical representations of the effects of the various designs of mufflers.

Der bekannte Schalldämpfer gemäß Fig. 1 hat einen im allgemeinen zylindrischen Mantel 10, der in Stirnwänden it und 12 befestigt ist, und einen den Schall und das Gas führenden Hauptkanal 14. der durch ein gelochtes Rohr 16 gebildet wird, das sich zwischen den Stirnwänden 11 und 12 erstreckt. Ein äußeres gelochtes Rohr 18 umgibt das Rohr 16 konzentrisch, und eine Schicht von schallschlucken dem Material 20 ist im Zwischenraum zwischen den gelochten Rohren 16 und 18 untergebracht. Eine geschlossene Nebenkammer 22 befindet sich zwisehen dem zylindrischen Mantel 10, dem äußerenThe known muffler according to FIG. 1 has a generally cylindrical jacket 10 which is fastened in end walls 12 and 12, and a main channel 14 which carries the sound and gas and which is formed by a perforated tube 16 which extends between the end walls 11 and 12 extends. An outer perforated tube 18 concentrically surrounds the tube 16, and a layer of sound absorbing material 20 is housed in the space between the perforated tubes 16 and 18. A closed secondary chamber 22 is located between see the cylindrical shell 10, the outer

gelochten Rohr 18 und den Stirnwänden ii und 12. Diese Kammer 22 ist mit dem Hauptkanal 14 durch die Schicht 20 von schallschluckendem Material akustisch verbunden.perforated tube 18 and the end walls ii and 12. This chamber 22 is connected to the main channel 14 through the layer 20 of sound-absorbing material acoustically connected.

Die Kurve A von Fig. 8 gibt die Dämpfung der Frequenzbänder für den bekannten Schalldämpfer gemäß Fig. 1 an, bei dem Metallwolle als schallschluckendes Material verwendet wurde und der Durchmesser und die Länge des zylindrischen Mantels 10 je gleich dem dreifachen Durchmesser des Hauptkanals 14 sind. Der zur Ermittlung der Kurve A verwendete Schalldämpfer hatte einen Hauptkanaldurchmesser von 15,25 cm. Die Messungen wurden mit einer Schallquelle durchgeführt, die einen Rauschgeräuscherzeuger und geeignete Verstärker und Lautsprecher enthielt, die eine akustische Leitung von bekannter Länge speisten. Mikrophone waren im akustischen Kanal vor und hinter der Dämpfungsvorrichtung angeordnet. Der in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Schalldämpfer eignet sich besonders zur Wahrung der wünschenswerten Eigenschaften der bekannten Schalldämpfer mit geradem Durchlauf gemäß Fig. i, wenn Metallwolle als schallschluckendes Material verwendet wird. Er hat einen zylindrischen Mantel 24, der durch Stirnwände 25 und 26 abgeschlossen ist, die ein in der Mitte angeordnetes in der Längsrichtung verlaufendes gelochtes Rohr 2j aufnehmen, das den Hauptschall- und -gasleitungskanal 28 bildet. Der Mantel, die Stirnwand und das innere gelochte Rohr entsprechen in jeder Hinsicht denselben Teilen bei der Ausführung gemäß Fig. i.Curve A of FIG. 8 indicates the attenuation of the frequency bands for the known muffler according to FIG. 1, in which metal wool was used as the sound-absorbing material and the diameter and length of the cylindrical jacket 10 are each equal to three times the diameter of the main duct 14. The silencer used to determine curve A had a main duct diameter of 15.25 cm. The measurements were made with a sound source containing a noise generator and suitable amplifiers and loudspeakers feeding an acoustic line of known length. Microphones were arranged in the acoustic channel in front of and behind the damping device. The silencer according to the invention shown in FIG. 2 is particularly suitable for maintaining the desirable properties of the known silencer with a straight passage according to FIG. 1 when metal wool is used as the sound-absorbing material. It has a cylindrical jacket 24 which is closed by end walls 25 and 26 which receive a centrally located, longitudinally extending perforated pipe 2j which forms the main sound and gas duct 28. The jacket, the end wall and the inner perforated tube correspond in all respects to the same parts in the embodiment according to FIG. I.

Eine Schicht von aus Metallwolle bestehendem schallschluckendem Material 29 umgibt das Rohr 27. Ein äußeres, teilweise gelochtes Rohr 30 umgibt die schallschluckende Packung 29. Das Rohr 30 hat dieselben Abmessungen wie das gelochte Rohr 18 der Fig. 1 und begrenzt demgemäß die Dicke der schallschluckenden Packungsschicht 29 auf die Stärke der Schicht 20 gemäß Fig. 1. Das Rohr 20 weist jedoch zwei ungelochte Teile 31 auf, die durch einen zylindrischen gelochten Teil 32 getrennt sind. Bei allen dargestellten Ausführungsformen sind die Art der Lochung und das Verhältnis der offenen Fläche zur Gesamtfläche im inneren und äußeren Rohr im wesentlichen dieselben, d. h., der gelochte Teil des äußeren Rohres und das gelochte innere Rohr stimmen hinsichtlich der Lochungen im wesentlichen überein. Vorzugsweise sind die gelochten Teile 40 % offen. Gemäß der Zeichnung umfaßt der gelochte Teil 32 annähernd ein Drittel der Oberfläche des äußeren Rohres 30 und die nicht gelochten Teile 31 die übrigen zwei Drittel. .Mit anderen Worten: die akustische Verbindung zwischen dem Hauptkanal 28 und der akustischen Nebenkammer 33 zwischen dem Rohr 30 und dem Mantel 24 besteht nur über einen Teil der Oberfläche des äußeren gelochten Rohres 30. In der Darstellung besteht diese akustische Verbindung durch etwa ein Drittel der Oberfläche des äußeren Rohres. Befriedigende Ergebnisse werden erreicht, wenn etwa 25 bis 50 % der ganzen Oberfläche des äußeren Rohres für die akustische Verbindung zur Verfugung stehen.A layer of sound-absorbing material 29 made of metal wool surrounds the pipe 27. An outer, partially perforated tube 30 surrounds the sound-absorbing packing 29. The tube 30 has the same dimensions as the perforated tube 18 of FIG. 1 and accordingly limits the Thickness of the sound-absorbing packing layer 29 to the thickness of the layer 20 according to FIG. 1. The pipe 20 however, has two unperforated parts 31 which are separated by a cylindrical perforated part 32. In all of the illustrated embodiments, the type of perforation and the ratio are open Area to the total area in the inner and outer tubes essentially the same, i.e. i.e., the perforated one Part of the outer tube and the perforated inner tube are correct with regard to the perforations in the essential match. The perforated parts are preferably 40% open. According to the drawing the perforated portion 32 comprises approximately one third of the surface area of the outer tube 30 and that does not perforated parts 31 the remaining two thirds. In other words: the acoustic connection between the main channel 28 and the acoustic secondary chamber 33 between the pipe 30 and the Jacket 24 exists over only part of the surface of the outer perforated tube 30. In the illustration this acoustic connection exists through about a third of the surface of the outer tube. Satisfactory results are achieved when about 25 to 50% of the total surface of the exterior Pipe are available for the acoustic connection.

Die Frequenzdämpfungswirkung des Schalldämpfers gemäß Fig. 2,· dessen Größenverhältnisse denen des Schalldämpfers nach Fig. 1 entsprechen, ist durch die Kurve B der Fig. 8 im Vergleich mit der Wirkung des bekannten Schalldämpfers gemäß Fig. ι veranschaulicht, bei dem ebenfalls Metallwolle als schallschluckendes Material verwendet wurde. Die Kurve B läßt eine deutliche Verbesserung der schalldämpfenden Wirkung bei dem Schalldämpfer gemäß Fig. 2 erkennen, die besonders auffallend bei den niedrigen Frequenzen des Schallspektrums ist.The frequency damping effect of the silencer according to FIG. 2, whose proportions correspond to those of the silencer according to FIG. 1, is illustrated by curve B of FIG. 8 in comparison with the effect of the known silencer according to FIG Material was used. Curve B shows a clear improvement in the sound-absorbing effect in the case of the silencer according to FIG. 2, which is particularly noticeable at the low frequencies of the sound spectrum.

Fig. 3 stellt einen Schalldämpfer mit denselben Abmessungen wie Fig. 1 und 2 dar. Die Bezeichnungen sind, soweit Übereinstimmung besteht, dieselben wie in Fig. 2. Das dem Rohr 30 der Fig. 2 entsprechende Rohr 35 weist einen einzigen ungelochten Abschnitt 36 auf, der etwa zwei Drittel der Gesamtlänge des Rohres ausmacht, während das restliche Drittel 37 gelocht ist.3 shows a silencer with the same dimensions as FIGS. 1 and 2. The designations are the same as in FIG. 2, insofar as they match corresponding tube 35 has a single unperforated section 36, which is about two thirds of the Total length of the pipe, while the remaining third 37 is perforated.

Die frequenzdämpfende Wirkung der Ausführungsform der Fig. 3 ist durch die Kurve C der Fig. 8 veranschaulicht. Die stärkste Dämpfung liegt hiernach im Niederfrequenzspektrum im Oktavband 150 bis 300.The frequency-damping effect of the embodiment in FIG. 3 is illustrated by curve C in FIG. 8. According to this, the strongest attenuation is in the low frequency spectrum in the octave band 150 to 300.

Fig. 4 zeigt einen Schalldämpfer, der ungefähr halb so lang wie die Schalldämpfer gemäß Fig. 1 bis 3 bei gleichen Durchmessern seiner Teile ist. Dieser Schalldämpfer besitzt einen zylindrischen Mantel 40, der an beiden Enden durch Stirnwände 41,42 geschlossen ist, die in der Mitte ein gleichachsiges gelochtes Rohr 43 aufnehmen, das den Hauptgas- und -schallkanal 44begrenzt. Ein äußeres gelochtes Rohr 45 umgibt das innere gelochte Rohr 43 in einem Abstand, und zwischen beiden gelocht-- i_Ot> ten Rohren ist eine schallschluckende Packung 46 aus Metallwolle untergebracht. Der Hohlraum zwischen dem Mantel 40 und dem äußeren gelochten Rohr 45 ist in drei Kammern unterteilt, nämlich eine Hauptringkammex 47 und zwei kleinere Ringkammern 48. Die Kammern 48 sind durch kegelstumpfförmige Ringwände 50 abgetrennt, die sich zwischen dem äußeren gelochten Rohr 45 und den Stirnwänden 41 und 42 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform sperren die kegelstumpfförmigen n₀ Ringwände 50 die Verbindung zwischen der Hauptnebenkammer und dem inneren gelochten Rohr zum Teil ab, so daß die akustische Verbindung zwischen ihnen verkleinert wird. Im übrigen erfolgt infolge des kleinen Volumens und der Form der Kammern ng 48 die Schwächung einer Gruppe von Tonfrequenzen, die weit höher sind als diejenigen, die durch die Hauptnebenkammer 47 geschwächt werden. Diese besondere Wirkung ist durch die Kurve E in Fig. 9 veranschaulicht. Zum Vergleich wurde der Schall _lzo dämpfer gemäß Fig. 4 auch mit herausgenommenen Wänden 50 geprüft mit dem aus Kurve D in Fig. 9 ersichtlichen Ergebnis.Fig. 4 shows a silencer which is approximately half as long as the silencer according to FIGS. 1 to 3 with the same diameters of its parts. This silencer has a cylindrical jacket 40 which is closed at both ends by end walls 41, 42, which receive a coaxial perforated tube 43 in the middle, which delimits the main gas and sound channel 44. An outer perforated tube 45 surrounds the inner perforated tube 43 at a distance, and between the two gelocht-- th i _Ot> tubes is housed a sound-absorbent packing 46 made of metal wool. The cavity between the jacket 40 and the outer perforated tube 45 is divided into three chambers, namely a main ring chamber 47 and two smaller ring chambers 48 and 42 extend. In this embodiment, the frustoconical n ₀ annular walls 50 shut off the connection between the main sub-chamber and the inner perforated tube part, so that the acoustic connection is reduced between them. In addition, due to the small volume and the shape of the chambers ng 48, a group of sound frequencies is attenuated which are far higher than those which are attenuated by the main secondary chamber 47. This particular effect is illustrated by curve E in FIG. 9. For comparison, the sound _lzo damper according to FIG. 4 was also tested with the walls 50 removed, with the result evident from curve D in FIG.

Eine andere den Erfindungsgedanken verwirklichende Ausführungsform ist in Fig. 5 und 6 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind dieAnother embodiment realizing the idea of the invention is shown in FIGS. In this embodiment, the

Stirnwände und das innere gelochte Rohr 43 identisch mit den entsprechenden Teilen der Ausführungsform der Fig. 4. Jedoch ist das äußere Rohr 51, das an die Stelle des gelochten Rohres 45 der Fig. 4 tritt, anders ausgeführt. Dieses Rohr besteht aus einem über die ganze Länge gehenden gelochten Teil 52 und einem ebenfalls über die ganze Länge gehenden ungelochten Teil 53. Der gelochte Teil 52 nimmt etwa ein Drittel des Umfangs, also der Gesamtfläche des Rohres 51 ein. Während der akustische Kupplungsbereich zwischen dem Hauptkanal 44 und der Nebenkammer 54 zwischen dem Rohr 51 und dem Mantel 40 bei Fig. 5 und 6 derselbe wie bei der Ausführung gemäß Fig. 4 ist, weicht die Wirkung, wie die Kurve F der Fig. 9 zeigt, etwas ab.End walls and the inner perforated tube 43 are identical to the corresponding parts of the embodiment of FIG. 4. However, the outer tube 51, which takes the place of the perforated tube 45 of FIG. 4, is designed differently. This tube consists of a perforated part 52 extending over the entire length and an unperforated part 53 likewise extending over the entire length. While the acoustic coupling area between the main channel 44 and the secondary chamber 54 between the pipe 51 and the jacket 40 in FIGS. 5 and 6 is the same as in the embodiment according to FIG. 4, the effect differs, as shown by curve F in FIG. 9 , something off.

Natürlich genügt die schalldämpfende Wirkung eines einzelnen Dämpfers oder eines einzelnen Dämpferabschnittes von gegebener Länge im allgemeinen nicht zur Erfüllung der Anforderungen von Anlagen, in denen ein sehr weiter Bereich von Schallfrequenzen auftritt. Deshalb ist es vorteilhaft, mehrere Abschnitte derselben oder abweichender Ausführungen der dargestellten Art hintereinandergeschaltet zu verwenden, um die gewünschte Dämpfung zu erhalten. Die in Fig. 2, 3 und 5 dargestellten Ausführungen eignen sich besonders gut für Reihenkombinationen, weil in jedem solchen Abschnitt nur durch den gelochten Mantelteil hindurch eine akustische Verbindung der das schalldämpfende Material umgebenden Kammer mit dem Hauptkanal besteht, während im übrigen Teil wegen Fehlens dieser Verbindung eine Schallanstrahlung eintritt, die dem Entstehen einer Resonanz zwisehen den Abschnitten entgegenwirkt.Of course, the sound-absorbing effect of a single damper or a single one is sufficient Damper section of a given length in general not to meet the requirements of plants in which a very wide range of Sound frequencies occurs. It is therefore advantageous to have several sections of the same or different To use versions of the type shown connected in series to achieve the desired To maintain cushioning. The designs shown in FIGS. 2, 3 and 5 are particularly suitable for row combinations, because in each such section only through the perforated shell part an acoustic connection of the chamber surrounding the sound-absorbing material with the Main channel exists, while in the remaining part, due to the lack of this connection, there is sound radiation occurs, which counteracts the creation of a resonance between the sections.

Die Wirkung einer Reihenkombination ist an sich bekannt. Jedoch sind solche Vorrichtungen nicht zu verwechseln mit denen der vorliegenden Erfindung, gemäß welcher die akustische Verbindung mit den außerhalb des Hauptkanals liegenden Hohlräumen durch einen Körper von schallschluckendem Material hergestellt wird, der auch einen akustischen Teil des Hauptkanals bildet. Infolge der Anwesenheit des schallschluckenden Materials in der Verr bindungszone ist die Einwirkung auf die Frequenzen verbreitert. Zusätzlich ist gemäß der Erfindung ein erheblicher Schutz, gegen Mantelgeräusche im äußeren Gehäuse vorgesehen; er tritt besonders deutlich auf infolge der teilweise schallabstrahlender Verbindungsfläche zwischen dem Hauptkanal und dem äußeren Gehäuse.The effect of a series combination is known per se. However, such devices are not too confuse with those of the present invention, according to which the acoustic connection with the cavities outside the main duct by a body of sound-absorbing material which also forms an acoustic part of the main channel. As a result of the presence of the sound-absorbing material in the connection zone is the effect on the frequencies widened. In addition, according to the invention, there is considerable protection against shell noises in the outer housing provided; it occurs particularly clearly due to the partially sound-emitting Connection surface between the main channel and the outer housing.

Fig. y stellt eine kombinierte Bauart dar, in der die vier beschriebenen verschiedenen Dämpfertypen vereinigt sind. Es sind Abschnitte 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106 dargestellt, die ein einziges gelochtes Rohr 110 umgeben, durch das der Hauptgas- und -schallkanal 120 geht. Die Abschnitte 100 und 103 entsprechen der Ausführung der Fig. 3, weichen aber von ihr und voneinander in der Länge ab. Der Abschnitt 101 ist ähnlich ausgeführt wie der Schalldämpfer gemäß Fig. 2, aber von abweichender Länge, und der Abschnitt 102 unterscheidet sich nur in der Lange von der Ausführung gemäß Fig. 5. Die Abschnitte 104, 105 und 106 ähneln der Ausführung gemäß Fig. 4.FIG. Y shows a combined design in which the four different types of dampers described are combined. Sections 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106 are shown which surround a single perforated tube 110 through which the main gas and sound duct 120 passes. The sections 100 and 103 correspond to the embodiment of FIG. 3, but differ from it and from one another in length. The section 101 is designed similarly to the silencer according to FIG. 2, but of a different length, and the section 102 differs only in length from the design according to FIG. 5. The sections 104, 105 and 106 are similar to the design according to FIG. 4th

Eine typische Dämpfungskurve für einen kombinierten Dämpfer ist in Fig. 10 wiedergegeben, in der die angegebenen Tonfrequenzen in ihrer Größenordnung denen entsprechen, die in großen Schalldämpfern auftreten, bei denen der Hauptkanal einen y₀ Durchmesser in der Größenordnung von 1,25 bis 1,50 m hat. Ein Schalldämpfer dieser Art und Größe kann vorteilhaft beim Auspuff eines Düsentriebwerks od. dgl. verwendet werden. Zum Zwecke einer graphischen Darstellung der Wirkung ist der _7S Schalldämpfungsgrad als Ordinate der als Abszisse aufgetragenen Tonfrequenz gegenübergestellt. Die Geräuschdämpfung gemäß Fig. 10 berücksichtigt das selbsterzeugte Geräusch, das durch den Durchgang des sehr schnellen Gasstromes durch den Ge- räuschdämpfer vom Auspuff des Triebwerks aus erzeugt wird, und berücksichtigt ferner die Dämpfwirkung des Schalldämpfers. Darüber hinaus berücksichtigt Fig. 10 den Schallkurzschluß zwischen den einzelnen Abschnitten, der durch die Zwischenwände zwischen den Abschnitten sowohl als durch den Mantel des Schalldämpfers stattfindet.A typical damping curve for a combined damper is shown in FIG. 10, in which the specified sound frequencies correspond in their order of magnitude to those that occur in large mufflers in which the main duct has a y ₀ diameter in the order of 1.25 to 1.50 m has. A silencer of this type and size can advantageously be used in the exhaust of a jet engine or the like. For the purpose of a graphical representation of the effect, the _{7S degree of} sound attenuation is compared as the ordinate with the audio frequency plotted as the abscissa. The noise attenuation according to FIG. 10 takes into account the self-generated noise that is generated by the passage of the very rapid gas flow through the noise damper from the exhaust of the engine, and also takes into account the damping effect of the silencer. In addition, FIG. 10 takes into account the acoustic short circuit between the individual sections which takes place through the partitions between the sections as well as through the jacket of the muffler.

Es sind andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung möglich, jedoch ist festgestellt worden, daß bei allen Ausführungsformen die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn die Verbindungsfläche zwischen dem Hauptkanal und der oder den Nebenkammern im Bereich von 25 bis 50 °/o· der Oberfläche des Hauptkanals liegt.Other embodiments are possible within the scope of the invention, but it has been found that in all embodiments the best results are obtained when the connecting surface between the main channel and the or the Secondary chambers in the range of 25 to 50% of the surface of the main channel.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Muffler with a main duct for the gas and the sound, whose perforated wall is covered by a layer of sound-absorbing Material is surrounded which is held by a perforated envelope around which a chamber is arranged, thereby characterized in that the envelope (30, Fig. 2; 35, Fig. 3; 45. Fig-4; 51, Fig. 5) of the sound-absorbing Material, in particular metal wool, is only perforated in part of its surface, only in the area of the perforations lying part of the outer chamber to connect acoustically with the main channel.

2. Silencer according to claim 1, characterized in that the perforated part 25 to 50% the total area of the Li envelope.

3. Silencer according to claim 1, characterized in that about one third of the envelope is perforated.

4. Silencer according to claim 2 or 3, characterized in that the perforated part essentially occupies the center of the envelope in the longitudinal direction (FIG. 2).

5. Silencer according to claim 2 or 3, characterized in that the perforated part is at one end of the envelope (Fig. 3).

6. Silencer according to claim 2 or 3, characterized in that the perforated part

extends over part of its circumference over the entire length of the envelope (Fig. 5 and 6).

7. Silencer according to claim 1, characterized in that between at least one Front wall of the chamber surrounding the sound-absorbing material and the perforated envelope one or two by one or two frustoconical insert walls (50, Fig. 4) further chambers (48) are formed, all chambers (47, 48) with the main channel (44) are acoustically connected by the adjacent parts of the sound-absorbing material and the Additional chamber or chambers (48) narrow towards the outside, while the central chamber (47) expands outwards.

8. Silencer according to claim 7, characterized in that the chambers (47, 48) the acoustic maximum attenuation are matched to considerably different sound frequencies.

Considered publications:
German patent specifications No. 733 047, 803452; U.S. Patent Publication No. 1954,516, 2056608.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings