DE2933105A1

DE2933105A1 - Schalldaempfer

Info

Publication number: DE2933105A1
Application number: DE19792933105
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Brueggen; Klaus-Juergen Jenner; Rolf-Dieter Raithelhuber; Guenther Strobel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-02-26
Also published as: GB2056563A; GB2056563B; DE2933105C2

Description

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3^8.1979 He/Ht

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Schalldämpfer Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Schalldämpfer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Schalldämpfer ist bekannt (DE-GM 66 07 145).

Bei dieser bekannten Bauart ist Stahlwolle in einem quaderförmigen Behälter angeordnet, die Behälterwände sind mit Durchbrüchen versehen und der Behälter ist an ein Ventilgehäuse so angesetzt, daß er für abströmende Druckluft bestimmte Ventilgehäuse-Auslaßöffnungen nach außen abdeckt. Auf diese Weise muß die Druckluft die Stahlwolle durchströmen, bevor sie zur Außenluft gelangt. Dadurch ist eine gewisse Geräuschdämpfung erzielt.

Es hat sich aber herausgestellt, daß eine solche Geräuschdämpfung oft nicht ausreicht, insbesondere des- ' halb nicht, weil im Zuge der immer schärfer werdenden Umwelt-Schutzbestimmungen die Anforderungen an Schalldämpfer immer höher werden. Außerdem ist die bekannte Bauart wegen des quaderförmigen Behälters sperrig und

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schwer unterzubringen. Schließlich kann bei dem möglichen geraden Durchgang der Abluft keine gute Geräuschdämpfung erzielt werden.

Vorteile der Erfindung

Der Schalldämpfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß er trotz seiner kleinen Abmessungen sehr wirksam ist. Die verwendete, vorzugsweise aus mehreren Drahtgittern bestehende Lochplatte stellt ein Strömungsglättendes Glied dar, das die Luft auf viele kleine Bohrungen sehr gleichmäßig verteilt, was im Einblick auf die Geräuschdämpfung besser ist als ein durch nur ein Loch gebildeter Durchgang. Trotz Lochplatte und wollartigem Absorptionsmaterial wird die abströmende Luft auf jeden Fall weniger gedrosselt, als es für das System maximal zulässig ist.

Dazu kommt, daß die weitere Luftführung von der das wollartige Absorptionsmaterial aufnehmenden Kammer nach aussen in überwiegendem Maß in radialer Richtung durchgeführt wird.

Durch den geringen Strömungswiderstand des vorgeschlagenen Schalldämpfers werden so gute Schalldämpfungswerte erreicht, daß bei Verwendung in Druckluftbremsanlagen weder vom Kunden noch vom TÜV Beanstandungen erfolgen. Die Abblas-Geräusche werden stark vermindert, ohne daß die zum zuverlässigen Arbeiten des Brems systems unbedingt notwendige Abblaszeit reduziert wird.

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Desweiteren erhöht eine Umlenkung des Luftstroraes im Dämp-, fer die Wirksamkeit der Dämpfung.

Außerdem ist gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung dafür Sorge getragen, daß durch Anwendung großer Auslaßöffnungen (Löcher oder Spalt) in den Wänden der das wollartige Dämpfungsmaterial aufnehmenden Kammer ein Zufrieren des Dämpfers im Winter vermieden ist, und es ist eine Sicherheitsöffnung vorgesehen, durch welche die Luft auch bei verstopften oder zugefrorenem Dämpfer noch nach außen abströmen kann,

Schließlich hat der Schalldämpfer den Vorteil, daß er an Druckluftventilen oder dergleichen sehr leicht nachgerüstet werden kann.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erste Bauart des Schalldämpfers, Figur 2 eine zweite Bauart des Schalldämpfers und Figur 3 eine Einzelheit des Schalldämpfers nach Figur 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Schalldämpfer 1 hat ein rohrförmiges Gehäuse 2, das im Durchmesser mehrfach abgesetzt ist. An einem. Teil kleinsten Durchmessers hat das Gehäuse 2 einen Gewindeanschluß 3, mit dem es in einem Auslaßstutzen Ü eines nicht näher dargestellten Ventilgehäuses 5 eines Druck-

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luftbremssystems verschraubt ist. Dieser Gewindeanschluß 3 ist hohl ausgebildet und hat einen Innendurchmesser^ der etwa dem Ventilausgang des Ventilgehäuses 5 entspricht.

Das rohrförmige Gehäuse 2 hat innen zwei Schultern 6 und 7. An der Schulter 6 liegt eine Lochplatte 8 und an der Schulter 7 eine Lochplatte 9 an. Die Lochplatte 8 bildet durch die Anordnung und Größe von engen Löchern 10 ein Dämpfungsglied j mit dem die durchströmende Luft zwar gedämpft, aber höchstens auf die im System maximal zulässige Entlüftungszeit gedrosselt wird.

Zwischen der Lochplatte 8 und einer mit einem wollartigen Absorptionsmaterial 11 gefüllten Kammer 12 ist ein Freiraum 13 vorgesehen. Ein ähnlicher Freiraum 14 liegt auch auf der anderen Seite der Lochplatte 8 unmittelbar hinter dem Gewindeanschluß 3.

Das in der Kammer 12 befindliche Absopptionsmaterial 11 kann entweder Stahlwolle oder Kunststoffwolle sein, es kann aber auch ein anderer geeigneter wollartiger Stoff verwendet werden. Das Gehäuse 2 hat im Bereich der Kammer 12 radiale.Abströmkanäle 15, die als Löcher ausgebildet sind. Gleichartige und gleichgroße axial verlaufende Löcher sind auch in der Lochplatte 9 als Abströmkanäle vorgesehen. Die Abströmkanäle 15 und 16 sind größer als die Löcher 10 in der Lochplatte 8 und haben auch einen größeren Abstand voneinander.

Die Lochplatte 8, das Dämpfungsmaterial 11 und die Lochplatte 9 sind gemeinsam durch einen an der Lochplatte 9

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angreifenden und im Gehäuse 2 abgestützten Klemmring 17 festgehalten.

Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur 1

Beim zeitweisen Abströmen von Druckluft aus dem Auslaßstutzen U des Ventilgehäuses 5 gelangt die Luft zuerst in den Ausdehnungsraum I^ und dann in die verhältnismäßig engen Löcher IO der Lochplatte 8. Die Strömung der Druckluft v.-ird beim Durchströmen der Löcher 10 geglättet. Mach der Lochplatte 8 kann sie sich in dem Freiraum 13 wieder ausdehnen. Auf diese Weise werden bereits einige Frequenzbereiche des Abblasgeräusches ausgefiltert.

Dann gelangt die Abblaseluft in die Kammer 12, wo ihr Geräusch in dem Stahlwolle-Absorptionsmaterial nochmals stark gedämpft wird. Schließlich strömt sie durch die Abstrcmkanäle 15 und 16 zur Außenluft ab. Das hier noch auftretende Geräusch ist so gering, daß es nicht mehr als störend empfunden wird.

Die verhältnismäßig großen Durchmesser der Abströmkanäle 15 und l6 verhindern im Winter ein Einfrieren des Schalldämpfers. Außerdem ist zu erkennen, daß der Schalldämpfer 1 leicht an jedes beliebige Ventil nachrüstbar ist.

In der Figur 2 ist unter Verwendung gleicher Bezugszahlen für die der Bauart nach der Figur 1 entsprechenden Teile eine andere Bauart eines Schalldämpfers dargestellt. Der hier gezeigte Schalldämpfer 21 hat eine Lochplatte 22, die in wesentliehen aus drei im Außendurchmesser kreis-

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runden Drahtgittern 23, 24 und 25 aus Maschendraht besteht. Solche Drahtgitter-Scheiben sind sehr einfach herzustellen. Zwischen den einzelnen Drahtgittern 23, 24 und 25 liegen Abstandsringe 27 und 28, so daß der gegenseitige Abstand der Gitter bestimmt ist. Es ist auch möglich, die Teile 23, 24, 25 und 27, 28 als Einbaueinheit herzustellen. Außerdem kann auch die Anzahl der Einzelteile variiert werden.

Bei dieser Bauart wird also der Auslaßstutzen 4 des Ventilgehäuses 5 zur Aufnahme eines Teiles des Schalldämpfers, nämlich der Lochplatte 22 mitverwendet. Ebenso ist es jedoch möglich, die Lochplatte 22 in einem Gewindeanschlußstutzen 30 anzuordnen. Ein Schalldämpfergehäuse 29 hat diesen Gewindeanschlußstutzen 30, der geradeso ausgebildet ist wie der in der Figur 1 dargestellte Anschlußstutzen 3. Jedoch befindet sich der Gewindeanschlußstutzen 30 an einem Deckel J>1, der einen Gehäusetopf 32 nach oben abdeckt und an diesem mit Hilfe von drei achsparallelen Schrauben 33 befestigt ist. Der Gewindeanschlußstutzen kann anstatt am Deckel 31 auch am Topf 32 angeordnet sein.

Der Deckel 31 hat an seiner Unterseite radiale Stege 37, mit denen er das Absorptionsmaterial (Stahlwolle) niederhält, das in dem Topf 32 angeordnet ist. Am Gehäuseboden 38 sind radiale Schlitze als Abströmkanäle 34 vorgesehen, die nur im äußeren Bereich des Bodens 38 angeordnet sind und die an der Außenwand auslaufen, indem sie diese noch anschneiden. Die Abströmkanäle 34 haben einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander. Ihre Anordnung am Topf 32 ist auch in der Figur 3 zu erkennen. Durch die Stege

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37 am Deckel 31 ist am Dämpfungsgehäuse 29 ein ringförmiger Spalt 36 geschaffen, dessen Bedeutung später noch erläutert wird. In einem von Gehäuse 32 und Deckel 21 umschlossenen Raum 35 ist das Absorptionsmaterial 11 angeordnet.

Im Där.pfungsgehäuse 29 sind außerdem auch bei dieser Bauart Freiräume 13 und 14 vorgesehen. Schließlich sind durch die Abstandsringe 27 und 28 zwischen den Drahtgittern 23, 24 und 25 auch hier Räume gebildet, die als Auscehnungs- und Glättungsräume wirksam sind.

Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Figur 2

Beim zeitweisen Abströmen von Luft aus dem Auslaßstutzen 4 des Ventilgehäuses 5 entstehen Wirbel., welche durch die Drahtgitter 23, 24 und 25 eine Strömungsglättung erfahren. Die Gitter 23, 24 und 25 beeinflussen also die durch das Ventil gebildete Schallquelle im Hinblick auf eine Geräuschdämpfung. Außerdem bewirken sie eine bessere Verteilung der Strömung über den Durchgangsquerschnitt.

Weder die durch die Gitter 23, 24 und 25 gebildete Lochplatte 22 noch die vor und hinter der Lochplatte 22 liegenden Freiräume 14 und 13 bewirken eine Einschnürung des Durchganges.

Dann erreicht die Luft den mit dem wollartigen Absorptionsmaterial gefüllten Raum 35· Das Absorptionsmaterial wird von einem radial abgelenkten Teil der Luft frei überstrichen und gelangt zu dem ringförmigen Spalt 36. Da dieser

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an einer bezüglich seiner Mündung nach hinten gerundeten Aussenflache liegt, läßt er ein besonders leises Abströmen der-Luft zu. Außerdem stellt der Spalt 36 eine Ausfallsicherung für den Fall dar, daß der Dämpferraum 35 verstopft oder zugefroren ist. Dann strömt die gesamte Luftmenge unmittelbar am Spalt 36 aus. Der andere Teil der Luftmenge strömt zu den durch die Schlitze gebildeten Abströmkanälen J>H. Um sie zu erreichen wird die axiale Strömung im Absorptionsmaterial 11 radial umgelenkt und tritt aus den Abströmkanälen 3^ heraus zur Außenluft. Die Schlitze als Abströmkanäle 3^ haben gegenüber Bohrungen den Vorteil besserer Schalldämpfung, da sie eine größere Austrittsfläche bilden und ihr gegenseitiger Abstand verhältnismäßig groß gestaltet werden kann.

Das beim Austreten der Luft noch entstehende Geräusch ist so gering, daß es nicht mehr als störend empfunden wird.

Es ist hier noch einmal festzuhalten, daß bei dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer vier Dämpfungsprinzipien miteinander kombiniert sind.

1. Die Lochscheibe 8 bzw. die Drahtgitter 23, 2k und verhindern das Entstehen von Wirbeln und damit von Geräuschen. Die Drahtgitter bilden für die Wirbel eine Störstelle, die den Strömungsverlauf glättet. Der Schallpegel wird gesenkt.

2. Der naehgeschaltete Freiraum 13 bildet eine Absorptionskammer, die den Schall weiter vermindert.

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3· Schließlich verteilt das in dem Raum 12 bzw. 35 angeordnete wollartige Material die abströmende Luft auf eine große Fläche mit großflächigen Durchgängen. Dabei wird das Abströmgeräusch der Luft weiter gedämpft. In dem Topf wird die Strömung durch das Absorptionsmaterial 11 hindurch ebenfalls radial umgelenkt, was wiederum Strömungsgeräusche dämpft. Zum weiteren Absenken des Schallpegels ist der Abstand der einzelnen Schlitze der Abströmkanäle 3^ so groß wie möglich gewählt.

4. Die radial verlaufenden Abströmkanäle 3^ sind am Umfang des Bodens 38 so angeordnet, daß dem Freiraum in gerader Richtung ein nichtgeschlitzter Teil des Bodens 38 vorgelagert ist. Die Fläche dieses nichtgeschlitz ten Bodenteils ist größer als der Querschnitt des Freiraums 13· Sie behindert aus dem Freiraum 13 austretende Geräuschanteile, indem diese reflektiert werden und erhöht dadurch an dieser Stelle, die allein durch das wollartige Absorptionsmaterial eventuell zu geringe Schalldämpfung auf ein ausreichendes Maß.

Auf diese Weise kann der unmittelbar hinter dem Ventil entstehende Wirbel-Schall gedämpft und der im Dämpfer auftretende Strömungssehall auf einen niedrigen Pegel gedrückt und ihr Verhältnis zueinander optimiert werden.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOQ Stuttgart 1

Ansprüche

Λ 1Λ Schalldämpfer für pneumatische Systeme, bei denen Arbeitsluft lediglich zeitweise zur Außenluft abgelassen wird, mit einem Ventilgehäuse, das mit einer Luftabga"besteile versehen ist, und mit einer Dämpferkammer, die zum Teil mit einem wollartigen Absorptionsmaterial gefüllt ist, dem eine Lochplatte vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lochplatte (8, 22) und dem wollartigen Absorptionsmaterial (11, 12) ein Freiraum (13) vorgesehen ist.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (9) achsparallel Abströmkanäle (l6) hat und daß die Lochplatte (9) in den runden Schalldämpfer (1) als Begrenzung der mit dem wollartigen Absorptionsmaterial (11) gefüllten Dämpferkammer (12) eingesetzt ist (Figur 1).

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem wollartigen Absorptionsmaterial

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(11) gefüllte Dämpferkamraer (12, 35) des Schalldämpfers (1, 21) eine runde Außenwand hat und dort radial verlaufende Abströmkanäle (15, 34 und Spalt 36) und gegebenenfalls axiale Abströmkanäle (16) aufweist (Figuren 1 und 2).

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (22) aus mehreren, vorzugsweise im Abstand voneinander angeordneten Drahtgittern (23, 24, 25) besteht (Figur 2).

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5. Schalldämpfer nach Anspruch 3/, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem wollartigen Absorptionsmaterial (11) gefüllte Dämpferkammer (35) in einem mit einem Deckel (3D verschlossenen Topf (32) vorgesehen ist und daß eine Sicherheitsentlüftung in Form eines Spaltes (36) zwischen dem Deckel (31) und dem Topf (32) vorgesehen ist (Figur 2).

6. Schalldämpfer nach Anspruch 5_S dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelunterseite angeformte Stege (37) besitzt und daß die Stege (37) zum Niederhalten des Absorptionsmaterials im Topf (32) bestimmt sind und dadurch ein hindernisfreies überströmen des wollartigen Absorptionsmaterials zum Spalt (36)stchevstellen.

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7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewindeanschlußstutzen (30) des Deckels (3D bzw. des Topfes (32) die Lochplatte (22) mit ihren Einzelteilen (23, 24, 25; 27, 28) am Schalldämpfer (21) festhält.

8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf (32) und/cder der
Deckel (31) mit radial verlaufenden Schlitzen (3*0 für den Luf^durchgang versehen ist (sind), die nur im äußeren Bereich des Bodens (38) des Topfes (32) angeordnet sind.

9. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der

an einem im pneumatischen System angeordneten Ventilgehäuse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3D unmittelbar mit einem Auslaßstutzen (M) des Ventilgehäuses (5) verbunden ist.

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