DE649253C

DE649253C - Schalldaempfer fuer Brennkraftmaschinen

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Publication number: DE649253C
Application number: DEL87662D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-08
Filing date: 1935-03-08
Publication date: 1938-04-01

Description

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Gehäuse zur Führung der Luft oder Gase an-' angeordneten spiralförmig gekrümmten Kanal. Bekannte Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen haben den Nachteil einer großen Stauwirkung für die durchströmenden Gase und einer geringen Schalldämpfung. Die Schalldämpfung wird meist nur durch Vermehrung der Stauwirkung angestrebt. Außerdem sind die meisten Schalldämpfer im Aufbau sehr umständlich, verschmutzen sehr leicht durch die ausströmenden Rußteilchen, ohne daß bei ihnen eine leichte Möglichkeit zur Reinigung gegeben ist. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß bei einem Schalldämpfer mit spiralförmig gekrümmtem Kanal zur Führung der hindurchgeleiteten Luft oder" Gase in innere Windungen des Hauptführungskanals ein oder mehrere vom Anfang oder Ende des Führungskanals abgezweigte kürzere Nebenkanäle derart einmünden, daß sie an ihrer Einmündungsstelle annähernd die gleiche Strömungsrichtung wie der Hauptkanal aufweisen und durch das aus dem kürzeren Kanal in den längeren Kanal strömende Gas in dem letzteren eine Saugwirkung hervorrufen.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Schalldämpfer mit langge'-streckter Spirale im mittleren Längsschnitt,

Abb. 2 die gleiche Ausführungsform im Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 1,

Abb. 3 die gleiche Ausführungsform in Seitenansicht,

Abb. 4 einen Teil einer Seitenwand des Schalldämpfers im Querschnitt,

Abb. 5 das Schema eines Schalldämpfers mit einem Hauptkanal und zwei Nebenkanälen,

Abb. 6 un'd 7 das Schema eines Schalldämpfers mit zwei Spiralkanalsystemen nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse in zwei Ansichten,

Abb. 8 einen Schalldämpfer mit Gußgehäuse und eingesetztem Spiralkanalsystem,

Abb. 9 eine Seitenwand zu dem Schalldämpfer nach Abb. 8,

Abb. ίο eine seitliche kappenartige Haube für den gleichen Schalldämpfer nach Abb. 8,

Abb. 11 den gleichen Schalldämpfer in etwas abgeänderter Ausführung im Schnitt in der Ebene des Spiralkanalsystems,

Abb. 12 mehrere Schalldämpfer an einer Sternmotoranordnung für Flugzeuge,

Abb. 13 und 14 Schalldämpfer in doppelter und einfacher Anordnung unmittelbar am Motorblock,

Abb. 15, 16, 17 schematische Anordnungen von Spiralkanälen für andere Ausführungen des Schalldämpfers,

Abb. ι S das Schema eines Schalldämpfers mit einem Hauptkanal und zwei Nebenkanälen sowie einem Hohlraum für Luft- oder Wasserkühlung,
Abb. 19 das Schema eines Schalldämpfers mit einem Haupt- und einem Xebenkanal un'd dem gleichen Hohlraum für Luft- oder Wasserkühlung.

In den Abb. 1 bis 3 ist 1 das Außengehäuse des Schalldämpfers, 2 der Eintrittsstutzen für die Gase oder die Luft und 3 die in dem Gehäuse ι angeordnete spiralförmige Kanalwand. Alle diese Teile können aus einem Baustoff, wie ■/.: B. Aluminiumlegierung, Duralumin o. dgl., gegossen werden, oder sie können aus Blech bestehen und ganz oder teilweise mit besonderen schallabsorbierenden Einlagen, wie z. B. Asbest und gelochten Blechen o. dgl., versehen werden. Das Ende der spiralförmigen Wand 3 des Spiralkanalsystems 5 ist bis an den Einlaßkanal 2 herangeführt und bildet mit der Leitwand 15 des Gehäuses 1 den Xebenkanal. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind zwei Spiralkanal systeme 5 nebeneinander in einem " zweiteiligen Gehäuse 1 angeordnet und durch eine mittlere Trennwand 17 voneinander getrennt. In den Seitenwänden 9 sind im Bereich des mittleren Spiralkanalendes Durchtrittsöffnungen 11 vorgesehen, welche in von Hauben 12 oder Überdeckungen gebildete Kammern 10 führen. Von hier führen rechtwinklig zu den Öffnungen 11 Öffnungen 13 ins Freie. Die mittlere Trennwand 17 besitzt gegenüber den Auslaßöffnungen 11 ebenfalls Durchtrittsöffnungen 14. Die Eintrittskanäle 2 können, wie gezeichnet, schräg an das Spiralkanalsystem 5 herangeführt werden oder in der Ebene der Spiralkanäle 5 liegen, so daß die Gase beim Übergang vom Einlaßkanal 2 in das Spiralkanalsystem 5 keine wesentliche Richtungsänderung erfahren. Die Querschnittsgrößen des Haupt- und Nebenkanals können etwa wie 2: 1 gewählt werden. Die Hauben 12 sind mit dem Gehäuse durch Bajonettverschluß oder Schraubbolzen und mit Abdichtung lösbar verbunden. Durch die Öffnungen 14 in der mittleren Trennwand 17 kann ein Teil der Gase aus dem einen Spiralkanal 5 in den benachbarten Spiralkanal 5 und von hier durch die Öffnungen 11, die Kammer 10 und die Öffnungen 13 ins Freie gelangen. Der andere Teil der Gase geht durch die zugehörigen, gegenüberliegenden Öffnungen 11, die Kammer 10 und die Öffnungen 13 ins Freie. Die Öffnungen 11 in den Seitenwänden 9 bzw. die Öffnungen 14 in der mittleren Trennwand 17 werden zweckmäßig, wie in Abb. 4 wiedergegeben, mit Randlappen 18 versehen, damit beim Durchtreten der Gase oder der Luft keine pfeifenden Geräusche entstehen. Starke Wandungsteile können hohl ausgeführt werden, wie dies in Abb. ι und 2 bei 42 und 43 der Fall ist. Diese Hohlräume 42, 43 können einzeln oder samt-■.Hch durch schräg nach rückwärts zur Strö-,na^ngsrichtung verlaufende Verbindungsöff-'•Ä'ngen 44 an das Spiralkanalsystem 5 angeschlossen werden, um das stoßweise Strömen der Gase in dem Schalldämpfer abzuschwächen oder zu vernichten. Die Gase dringen dabei beim stoßweisen Einströmen durch die öffnungen 44 in die Entspannungskammern 42, 43, aus denen sie den in dem Spiralkanalsystem strömenden Gasen nachströmen.

In Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel mit einem Hauptspiralkanal 5 und zwei kürzeren Nebenkanälen 16 und 19 schematisch wiedergegeben. Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 und 7 sind zwei Spiralkanalsysteme 5 mit Xebenkanälen 16 in von der Abb. 2 abweichender Nebeneinanderanordnung dargestellt. Die Hauptkanäle verlaufen erst gemeinsam und teilen sich dann in zwei Spiralkanalsysteme 5 auf. Der Austritt der Gase erfolgt wieder seitlich durch Kanäle 20 oder auch, wie in Abb. 2 angegeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. S bis 11 ist um das Spiralkanalsystem 5 herum eine ringförmige Entspannungskammer 21 vorgesehen. Diese kann durch Öffnungen 22 mit den von den Kappen 12 gebildeten Sammelkammern 10 und, wie aus Abb. 11 ersichtlich, mit dem Einlaß 2 in Verbindung stehen. Hierbei ist zweckmäßig die Wand 3 des Spiralkanalsystems 5 durch Streben 23 ver-. steift und herausnehmbar oder verstellbar in dem Gehäuse 1 angeordnet. Die seitlichen Wände 9 besitzen wieder im Bereich des Spiralkanale|ndes Öffnungen 11 mit Lappen 18 und öffnungen 24, welche in der Größe und Lage mit den öffnungen 22 des Ringkanals

21 übereinstimmen. Die öffnungen 22 und 24 werden \Orteilhaft schlitzartig ausgebildet, so daß durch Verstellung der Seitenwände 9 der freie Durchtritt, welcher durch die öffnungen

22 und 24 gebildet wird, verändert werden kann.

Von dem Kanal 21 führen am äußeren Umfang Kanäle oder öffnungen ins Freie. Im übrigen kann um die Kammer 21 herum ein Kühlkanal 25 mit Ein- und Auslaßkanälen für das Kühlmittel in Form von Luft oder Wasser o. dgl. vorgesehen werden. Es kann aber auch das Gehäuse 1, wie in Abb. 8 dargestellt, mit Luftkühlrippen 26 versehen werden. Auch die Seitenkappen 12 können mit Luftkühlrippen ausgerüstet werden.

Bei der Mehrfachanordnung von Schalldämpfern im Zusammenhang mit einer Stern- iac motoranordnung für Flugzeuge führen die sich an die Einlaßstutzen 2 anschließenden

Rohre 27 zu verschiedenen Zylindern 28. 29 ist der Propeller und 30 der vordere Teil des Rumpfes des Flugzeuges. Zwischen je zwei der Motorzylinder 28 ist ein Schalldämpfer mit Gehäuse 1 angeordnet. Die seitlichen Auslaßhauben 12 der einzelnen Schalldämpfer werden zweckmäßig so gerichtet, daß -die ausströmenden Gase nicht auf den Rumpf des Flugzeuges treffen. Die Verbindungsfiansche

ίο für die beiden Hälften der einzelnen Gehäuse 1 werden zweckmäßig in das Gehäuse 1 hineinverlegt oder so ausgebildet, daß sie keine unerwünschten Wirbelbdldungen beim Flug verursachen. Aus dem gleichen Grunde erhält das Gehäuse 1 auch vorteilhaft eine tropfenähnliche Form mit möglichst wenig seitlich hervorstehenden Teilen. Stärkere = Wandungsteile können hohl ausgeführt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 13 sind zwei Schalldämpfer mit getrenntem Gehäuse 1 für einen Motor vorgesehen und direkt am .Motorblock 28 angebracht.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 14 ist ein Spiralenschalldämpfer mit einem kreisrunden Gehäuse 1 vorgesehen.

In den Abb. 15 bis 19 sind weitere Aus-, führungsmöglichkeiten für Schalldämpfer wiedergegeben. Dabei kann das Gehäuse und die Spiralwandungen 3 zur Bildung des Spiralkanalsystems 5 schneckenartig nach der Mitte des Schalldämpfers ansteigend ausgebildet werden. Um das Spiralkanalsystem 5 herum kann eine Sammelkammer angeordnet werden, von welcher über den ganzen Umfang verteilt Öffnungen ins Freie führen.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 15 sind die äußeren Enden der einzelnen Kanäle des Spiralkanalsystems 5 über den äußeren Umfang des Schalldämpfers verteilt. Die Hauptkanäle 5 wechseln mit de» kürzeren Nebenkanälen 16 ab, wobei die Nebenkanäle 16 auf den jeweils zugehörigen Hauptkanal ' wegen ihrer kürzeren Ausführung an ihrer

Ί5 Einmündungsstelle in dem Hauptkanal eine Saugwirkung ausüben.

Bei dem Kanalsystem nach Abb. 16 sind ein längerer Ha'uptkanal und zwei kürzere Nebenkanäle 16 nach der Mitte des Systems geführt, damit die kürzeren Ströme auf den längeren Strom eine Saugwirkung ausüben können.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i" treffen mehrere Nebenkanäle 16 an verschiedenen Stellen, einmal nahe dem Umfang, das andere Mal in der Mitte des Kanalsystems mit einem Hauptkanal 5 zusammen, um an beiden Stellen eine Saugwirkung auf den Hauptkanal auszuüben. Diese Wirkung kann also nahe dem* inneren Ende des Schalldämpferkanalsystems, innerhalb des Kanalsystems, oder nahe dem äußeren Ende des .

Spiralkanalsystems 5 erfolgen. Hierbei können die Spiralkanalwandungen auch hohl ausgeführt und mit einem schallabsorbierenden Mittel o. dgl. ausgefüllt werden.

In dem Kanalsystem können auch ein oder mehrere Hohlräume 40 als Entspannungskammern oder als Aufnahmeraum für Luftoder Wasserkühlung vorgesehen werden, wie dies in den Abb. 18,19 sehematisch gezeigt ist. In diesen Hohlraum 40 werden -dann Kanäle 41 für die Zuleitung der Luft oder des Wassers als Kühlmittel eingeführt. Bei Luftkühlung kann die eintretende Luft am Ende des Hohlraumes 40 mit den Gasen vereinigt werden und mit diesen zusammen aus dem Schalldämpfer austreten. Der Austritt erfolgt hier wieder durch seitliche Aus.trittsöffnungen, die in seitliche Kammern münden und durch Austrittsöffnungen in den kappenartigen Hauben dieser Kammern ins Freie führen.

Die zweiteilige Ausführung des Schalldämpfers als Guß- oder Preßstück .erleichtert auch seine Reinigung · in gewissen Zeitabständen, so daß die durch Ansammlung von Ruß o. dgl. zu befürchtenden Strömungswiderstände vermieden werden. Es empfiehlt sieh, in besonderen Fällen das ganze Gehäuse einschließlich der spiralförmigen Trennwände und der Seitenwände als Gußkörper aus" einem Baustoff, wie z. B. Duralumin, auszuführen. Bei Sternmotorenanordnung können alle Zylinder durch ein Sammelrohr miteinander verbunden werden, welches zwischen je zwei Austrittstellen des gleichen Zylinders eine Trennwand besitzt, so daß jeweils die Auspuffrohrstutzen zweier benachbarter Zylinder nach dem gleichen Schalldämpfer geführt sind. Da die Zylinder abwechselnd arbeiten, wird immer nur die gleiche Gasmenge eines Zylinders zu dem Schalldämpfer geführt. Bei gleichzeitigem Arbeiten der Zylinder kann ein Schalldämpfer mit zwei nebeneinanderliegenden Spiralkanalsystemen verwendet werden. Bei stationärem Motor können an den Seitendeckeln 12 Rohrstutzen vorgesehen werden, um die Gase mit zwei Gasleitungen abzuleiten. Der Schalldämpfer kann beim Einlaß der Luft am äußeren Ende des .Spiralkanalsystems und Auslaß, am inneren Ende dieses Kanalsystems als Ansaugschalldämpfer verwendet werden. In diesem Fall entsteht die Strömung durch die Ansaugwirkung des Motors. Die angesaugte Luftsäule wird im Schalldämpfer in einen oder mehrere Teilströme aufgeteilt. Der Motor saugt Luft zuerst durch den Kanal mit kurzer Strömungslänge und dann aus dem Kanal mit längerer Strömungslänge. Die seitlichen Wände des Ansaugschalldämpfers bestehen zweckmäßig aus Stoffen, wie z. B.

Kupfer, Messing, Si-Iumin,-oder sie sind mit solchen ausgekleidet. Ein solcher Schalldämpfer arbeitet nicht, wie die bekannten Ansaugschalldämpfer, durch Hindurchsaugen der Gase durch Stahlspäne, sondern lediglich durch Zerreißung zweier verschiedener Wellentäler der Schallwellen. Bei Fehlzündungen, welche ein knallartiges Zurücktreten der angesaugten Gase oder der Luft in dem Ansaugschalldämpfer bewirken, werden die Gasströme durch die L^Tnterteilung der Kanäle ebenfalls zerrissen und zerstört.

Claims

Patentansprüche:

i. Schalldämpfer für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Gehäuse angeordneten spiralförmig gekrümmten Kanal zur Führung der hindurchgeleiteten

ao Luft oder Gase, dadurch gekennzeichnet, daß in innere Windungen des Hauptführungskanals (5) ein oder mehrere vom Anfang oder Ende des Führungskanals abgezweigte kürzere Nebenkanäle (16) einmünden, die an ihrer Einmündungsstelle annähernd die gleiche Strömungsrichtung wie der Hauptkanal aufweisen und durch das aus dem kürzeren Kanal (16) in den längeren Kanal strömende Gas in dem letzteren (5) eine Saugwirkung hervorrufen.
2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an das Spiralkanalsystem eine oder mehrere Sammel- oder Entspannungskammern (z.B. 10, 21) angeordnet sind.
3. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ins Freie führenden Öffnungen des Hauptkanals (5) und der Nebenkanäle ii6) über den LTmfang des Gehäuses (i) verteilt sind.
4. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er unmittelbar am Motorblock angeordnet ist.
5. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit beim normalen Strömungsvorgang selbsttätig sich schließenden Klappen (39) ausgerüstet ist, welche beim Zurückströmen der Gase oder der Luft beispielsweise infolge Fehlzündungen unmittelbar nach außen führende öffnungen freigeben.
6. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberdekkungen (12) der seitlichen Sammelkammern (z. B. 10) als mit dem übrigen' Gehäuse verstellbar verbundene Deckel

o. dgl. mit Randabdichtungen ausgeführt sind.
7. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Gehäuse (1) mehrere Spiralkanalsysteme (5) angeordnet sind.
8. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in das Spiralkanalsystem (5) mündende Kanal (2) seitlich schräg an das Spiralkanal system (5) angesetzt ist.
9. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) als Gußkörper mit fest oder herausnehmbar daran eingesetzten Spiralwandungen (3) ausgeführt ist.
10. Schalldämpfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen in den Kanalwindungen mit annähernd in Strömungsrichtung aufgebogenen Lappen (18) ausgerüstet sind (Abb. 4).
11. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitungen mehrerer Zylinder (28) mit einer gemeinsamen Sammelleitungverbunden sind, in welcher zwischen den Zuleitungen zweier benachbarter Zylinder entweder eine Trennwand oder ein gemeinsamer Schalldämpfer angeordnet ist (Abb. 12).
12. Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (17) zwischen den benachbarten Spiralkanalsystemen (5) an der Stelle der seit-.liehen Austrittsöffnungen (11) der Spiralkanäle (3) unterbrochen ist, so daß diese Öffnung (14) in der mittleren Trennwand (17) zusammen mit den gegenüberliegen- . den seitlichen öffnungen (11) und Kanälen (12) für beide Spirafkanäle als Auslaßweg für die Gase benutzt werden (Abb. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen