DE1476492B2 - Aus einer Brennkraftmaschine und einer angetriebenen Maschine bestehendes Aggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus einer Brennkraftmaschine und einer angetriebenen Maschine, insbesondere einem Stromerzeuger, bestehendes, insbesondere fahrbares Aggregat, das von einem gegebenenfalls mit Schallschluckstoff ausgekleideten Kasten umhüllt ist, der Ein- und Auslaßöffnungen sowie Umlenkvorrichtungen für Luft und Abgas aufweist.

Sowohl bei beweglichen als auch bei stationären Aggregaten der vorgenannten Art besteht die Forderung, daß diese Aggregate möglichst geräuscharm sein sollen. Dies trifft insbesondere bei Verwendung derartiger Aggregate für militärische Zwecke, für nächtliche Reparatur- und Straßenarbeiten in Städten und dicht bewohnten Gebieten zu sowie zum Antrieb von Generatoren, zur Speisung von Apparaten für Tonfilmaufnahmen, Fernsehaufnahmen usw. <■ y:

Die bekannten Aggregate werden hauptsächlich in zweierlei Hinsicht ^:schallisoliert.

In einem Fall schließ man das gesamte Aggregat in einen großen Raum ein, der ein möglichst großes Volumen haben soll. Die Belüftung und Ableitung der Abgase erfolgt dabei durch Trommeln, wobei man davon ausgeht, daß, je größer das Luftvolumen ist, welches die vom Aggregat ausgehenden Schallwellen durchlaufen müssen, um an die Umgebungsluft zu gelangen, desto größer der Teil der Schallenergie ist, der in Form von Verlusten an das durchlaufende Luftvolumen und an eine etwaige Schallisolierung der Wände des Raumes abgeleitet wird. Der Nachteil dieser Art von Schallisolierung besteht vor allem darin, daß die genannten Räume ein großes Bauvolumen und ein hohes Gewicht haben, was insbesondere bei fahrbaren Aggregaten sehr störend ist.

Die zweite Art der Schallisolierung geht ebenfalls von einem schalldämpfenden Raum aus, in dem das Aggregat eingeschlossen ist. Während man aber im ersten Fall danach strebt, diesen Raum so groß wie möglich zu machen, begnügt man sich in dem letzteren Fall mit einem kleineren Raum, der jedoch mit dicken schalldämpfenden Enden versehen ist, die mit einem geeigneten schallabsorbierenden Material gefüllt werden. Der Lufteinlaß und die Ableitung der Warmluft sowie der Abgase erfolgt dabei durch Öffnungen in den Wänden, welche mit Luken überdeckt sind. Nach diesem Prinzip gebaute Aggregate sind wesentlich kleiner und auch leichter zu bedienen als die erstgenannten. Auch das Gewicht ist geringer. Für verschiedene Anwendungszwecke sind jedoch auch Aggregate dieser Art nicht ausreichend geräuscharm, denn es wurde z. B. versuchsmäßig festgestellt, daß eine Person mit durchschnittlichem Gehör ein derartiges Aggregat noch bis auf eine Entfernung von etwa 200 m hört.

Es ist zwar bekannt (schweizerische Patentschriften 219 756 und 219 759), Führungsbleche aus einem schalldämpfenden Werkstoff herzustellen. Hierdurch wird das bekannte Dröhnen von Blechen aus Metall, insbesondere aus Stahl, herabgesetzt. Eine ausreichende Schalldämpfung und Schallisolierung wird jedoch nicht erreicht.

Weiterhin ist es bekannt (schweizerische Patentschrift 251 727, deutsche Auslegeschrift 1 064 749, deutsche Patentschrift 935 823, britische Patentschrift 567 567, USA.-Patentschrift 2123 358), durch eine Auskleidung der Gehäusewände mit stark isolierenden Stoffen eine gewisse Schalldämpfung zu erzielen, was in Richtung der vorgenannten zweiten Art der Schallisolierung geht. Es besteht deshalb auch hier der diesbezüglich genannte Nachteil, daß Schallisolierung und -dämpfung nicht ausreichend sind.

Es ist ferner bekannt (schweizerische Patentschrift 224 736), die Innenwandungen eines Schalldämpfergehäuses mit Vorsprüngen, sogenannten Schikanen, zu versehen, welche eine zusätzliche Beugung und Brechung der Schallwellen bewirken sollen. Auch hierdurch wird keine ausreichende Schalldämpfung

ίο und -isolierung erreicht.

Schließlich ist es noch bekannt (französische Patentschrift 1 208 482), ein aus einer Brennkraftmaschine und einem Stromerzeuger bestehendes fahrbares Aggregat durch einen Kasten einzuhüllen, der Ein- und Auslaßöffnungen sowie Umlenkvorrichtungen für Luft und Abgas aufweist. Durch die Umlenkvorrichtungen, die z. B. im Bereich des Lufteinlasses das Aussehen eines Fensterladens mit V-förmigen an Stelle von geraden Leisten haben, erfolgt eine nur relativ geringfügige Umlenkung. Außerdem- wird der Weg der—tuft .jiicht ^ nennenswert vergrößert. Auch bei diesem bekannte'n Aggregat ist somit die erzielte Schalldämpfung und -isolierung nicht befriedigend.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, bei einem aus einer Brennkraftmaschine und einer angetriebenen Maschine bestehenden Aggregat, das von einem Kasten umhüllt ist, die Schalldämpfung mit geringem baulichem Aufwand und bei geringem Raumbedarf zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wandung des Kastens zumindest teilweise als das Aggregat umhüllender, etwa spiralförmiger Labyrinthkanal für Luft und Abgas ausgebildet ist, der mit einem Ende innerhalb und mit dem anderen Ende außerhalb des Kastens mündet.

Erfindungsgemäß wird somit eine besonders gute

Schalldämpfung und Schallisolierung dadurch erzielt, daß die Intensität der Schallwellen sowohl infolge des Durchlaufens eines langen Wegs als auch durch mehrfache Beugung infolge von Richtungsänderungen auf dem erfindungsgemäß durchlaufenden Schallweg stark abnimmt. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß diese gute Schalldämpfung und Schallisolierung mit geringem baulichem Aufwand und bei geringem Raumbedarf erreicht werden kann, so daß vor allem eine Anwendung für fahrbare Aggregate in Betracht kommt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform be-

steht der Läbyrinthkanal aus zwei Teilen, nämlich dem Lufteinlaßkanal und dem Abgasauslaßkanal.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Kasten aus fünf in Längsrichtung des Aggregates zusammenspannbaren Teilen, nämlieh einem das Aggregat tragenden Mittelteil, zwei beiderseits daran anschließenden, den Ein- bzw. Auslaßkanal bildenden Teilen und zwei Außenstirnwänden. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn der Einbzw. Auslaßkanal, der in den beiden an den Mittel-So teil anschließenden Teilen seitlich offen ist, durch das Zusammenspannen mit dem Mittelteil seitlich abgedichtet ist.

Der Ein- und Auslaßkanal können gegensinnig spiralförmig ausgebildet sein.

Das Mittelteil ist zweckmäßigerweise mit einem Tragrahmen bzw. Fahrgestell verbunden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungs-

beispiels ersichtlich, welches in der beiliegenden Zeichnung gezeigt ist. Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Ansicht, teilweise aufgebrochen, wobei zur Veranschaulichung die einzelnen Teile auseinandergezogen dargestellt sind.

Wie der Zeichnung zu entnehmen, ist ein Aggregat 1 in einem Rahmen 2 aufgehängt. Das Aggregat 1 weist einen Erzeuger für elektrische Energie sowie einen Verbrennungsmotor mit einem Lufteinlaß 3 und einem Auspuff 4 auf. Das Aggregat ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel luftgekühlt.

Als Erzeuger für elektrische Energie dient ein von dem Verbrennungsmotor angetriebener Generator 5. Von dem Verbrennungsmotor wird ferner ein am Generator 5 befestigter Ventilator 6 angetrieben, welcher über gesonderte Kanäle 7 und 8 dem Motoraggregat einen verstärkten Kühlluftstrom zuführt. Die ausströmende Warmluft ist mit einem Pfeil 9 bezeichnet. Die Kühlluft wird von außen beim Pfeil 10 zugeführt, passiert einen durch ein Blechgehäuse 11 gebildeten Läbyrinthkanal 12, gelangt in eine Schalldämpfungskammer 13 und strömt dann entspresprechend Pfeilen 14, 15 und 16 zum Generator und Motor.

Wie der Zeichnung zu entnehmen, ist das Aggregat 1 von einem Kasten umhüllt, der aus fünf in Längsrichtung des Aggregats zusammenspannbaren Teilen besteht, nämlich einem durch den Rahmen 2 gebildeten Mittelteil, zwei beiderseits daran anschließenden, den Ein- bzw. Auslaßkanal bildenden Teilen und zwei Außenstirnwänden. Das Mittelteil ist durch den Rahmen 2 gebildet. Die beiden beiderseits hieran anschließenden Teile sind durch das vorgenannte Blechgehäuse 11 mit dem Einlaßkanal 12 und durch ein weiteres Blechgehäuse 28 mit dem Auslaßkanal 18 gebildet. Die beiden Außenstirnwände sind durch zwei Blechstirnwände 33 gebildet.

Ein- und Auslaßkanal 12 bzw. 18, die zusammen den etwa spiralförmigen Labyrinthkanal für Luft und Abgas bilden, sind gegensinnig spiralförmig ausgebildet und werden jeweils an ihren beiden seitlich offenen Enden beim Zusammenspannen mit dem Mittelteil 2 bzw. den beiden Außenstirnwänden 33 seitlich abgedichtet.

Die Abgase des Motors aus dem Auspuff aus dessen Rohren 4 gelangen dabei ebenso wie die vom Aggregat kommende Warmluft 9 in die Schalldämpfungskammer 17 und passieren auf dem durch die Pfeile 20 bis 27 angedeuteten Weg durch einen entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Labyrinthkanal 18 beim Pfeil 19 hinaus ins Freie. Die beiden Schalldämpfungskammern 13 und 17 bestehen aus Blech, welches im ersten Fall mit und im zweiten Fall gegen den Uhrzeigersinn in Form einer rechtwinkligen Spirale verläuft. Die Blechwände sind innen mit schallisolierendem Material, beispielsweise Steinwolle bekleidet, wie dies in der Zeichnung bezüglich des Blechs 28 für die Schalldämpfungskammer 17 angedeutet ist. Auch das Blech 11 der Schalldämpfungskammer 13 ist mit Steinwolle und außerdem mit einer Schicht Glasfasergewebe bekleidet. Das spiralförmig gewickelte Blech ist an beiden Enden zu Falzen 29 und 30 bzw. 31 und 32 umgebogen. Auf diese Weise vermeidet man Vibrationen im Blech und damit auch eine indirekte Schalleitung.

Die Wandspiralen der beiden Schalldämpfungskammern schließen mit jeweils spiralenförmig in einer Ebene verlaufenden Seitenkanten ab, so daß die genannten Wandspiralen von beiden Seiten zur Anlage an den Rahmen 2 gebracht werden können. Durch geeignete Gummistreifen od. dgl. kann man dabei eine vollständige Abdichtung erhalten. Die beiden Schalldämpfungskammern sind durch je eine Blechstirnwand 33 abgedeckt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch aus je zwei Blechen bestehende, quaderförmige Blechkonstruktionen gebildet werden. In derem Inneren ist eine dicke isolierende

ίο Schicht aus beispielsweise Steinwollmatten 34, 35 angebracht. Auch die Anlagekanten zwischen den beiden Blechstirnseiten 33 und den Schalldämpfungskammern 13 bzw. 17 sind zweckmäßigerweise durch Gummistreifen od. dgl. abgedichtet.

Die gesamte Schalldämpfungskonstruktion wird in zusammengebautem Zustand von vier Bolzen 36, 37, 38, 39 zusammengehalten, welche durch frei verlaufende Löcher 40 bis 43 im Rahmen 2 geführt sind. Von diesen sieht man in der Figur nur die Löcher 40 und. 42, während das Loch 41 verdeckt ist^ und das Loch 43 zusajnmen mit der oberen rechten Ecke des Rahmens 2 abgeschnitten ist.

Das erfindungsgemäß schallgedämpfte Aggregat ist im Ausführungsbeispiel auf einem Fahrgestell 44 montiert, dessen eines Rad 45 auf der Zeichnung gezeigt ist. Zur Befestigung des Aggregats auf dem Fahrgestell 44 dient eine Konsolenkonstruktion.

Ein Aggregat gemäß der Erfindung für den gleichen Nenneffekt wie die beiden anfangs genannten Aggregate, weist nicht nur ein Geräuschniveau auf, welches um ein mehrfaches niedriger ist als das der genannten Aggregate, sondern hat gleichzeitig sowohl ein Volumen als auch ein Gewicht, welches bedeutend geringer als das der genannten Aggregate ist.

Man erreicht außerdem eine sowohl herstellungsmäßig als auch betriebsmäßig sehr vorteilhafte Aufteilung des Schalldämpfers in drei oder gegebenenfalls vier Einheiten, eine für die Belüftung und den schutz des Generators, eine für die Schallisolierung des Motors und schließlich eine für die Abgase und die Isolierung des Schalldämpfers, wozu noch der Tragrahmen 44 des Aggregats kommt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Aus einer Brennkraftmaschine und einer angetriebenen Maschine, insbesondere einem Stromerzeuger, bestehendes, insbesondere fahrbares Aggregat, das von einem gegebenenfalls mit Schallschluckstoff ausgekleideten Kasten umhüllt ist, der Ein- und Auslaßöffnungen sowie Umlenkvorrichtungen für Luft und Abgas aufweist, d a durch gekennzeichnet, daß die Wandung des Kastens zumindest teilweise als das Aggregat (1) umhüllender, etwa spiralförmiger Labyrinthkanal für Luft und Abgas ausgebildet ist, der mit einem Ende innerhalb und mit dem anderen Ende außerhalb des Kastens mündet.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Labyrinthkanal aus zwei Teilen, nämlich dem Einlaßkanal (12) für Luft und dem Auslaßkanal (18) für Abgas und Luft, besteht.
3. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten aus fünf in Längsrichtung des Aggregats zusammenspannbaren Teilen, nämlich einem das Aggregat tragenden Mittelteil (2), zwei beiderseits daran an-

schließenden, den Ein- bzw. Auslaßkanal (12 bzw. 18) bildenden Teilen (11,28) und zwei Außenstirnwänden (33) besteht.

4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Teil (11 bzw. '28) seitlich offene Ein- bzw. Auslaßkanal (12 bzw. 18) durch das Zusammenspannen mit dem Mittelteil (2) seitlich abgedichtet ist.

$. Aggregat nach ,einem der .vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ein- und Auslaßkanal (12 bzw. 18) gegensinnig spiralförmig ausgebildet sind.

6. Aggregat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil (2) mit einem Tragrahmen bzw. Fahrgestell .(44) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen