DE733129C - Silencer consisting of successive resonators - Google Patents

Description

Schalldämpfer, bestehend aus aufeinanderfolgenden Resonatoren Bekannte Schalldämpfer zeigen eine Anordnung von Kammern und Rohren, die beliebig miteinander abwechseln bzw. durch beliebige Rohre miteinander in Verbindung stehen. Es sind auch weiterhin Schalldämpfer bekannt, bei denen die Anordnung so getroffen ist, daß der kleinen Kammer ein langes Rohr, der großen Kammer ein kürzeres Rohr zugeteilt ist. Eine derartige Anordnung ergibt dann die Eigenschaft, daß alle Resonatoren gleiche Eigenfrequenzen besitzen, wodurch keine störenden Kopplungsfrequenzen zwischen je zwei Resonatoren zustande kommen können. Es beginnt .also die Dämpfung einer solchen Schalldämpferanordnung für alle Resonatoren bei der gleichen Frequenz. In der Regel liegt diese Frequenz aber nicht tief genug, was durch diese baulichen Maßnahmen begründet ist.Sound absorber consisting of successive resonators known Mufflers show an arrangement of chambers and pipes, arbitrarily connected to each other alternate or are connected to each other by any pipes. There are still known silencers in which the arrangement is made so that a long tube was assigned to the small chamber and a shorter tube to the large chamber is. Such an arrangement then results in the property that all resonators have the same natural frequencies, so there are no interfering coupling frequencies between two resonators can come into being. It begins. So the attenuation of a such a silencer arrangement for all resonators at the same frequency. In Usually this frequency is not low enough, which is caused by this structural Measures is justified.

Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen, die in einem Schalldämpfer aufeinanderfolgenden Resonatoren in bezug .auf ihre Eigenfrequenz nach einer geometrischen Reihe mit ganzzahligen oder gebrochenen Faktoren zu staffeln und zwar so, daß die Reihe an- oder absteigend oder an- und absteigend bzw. ab- und ansteigend ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die jeweils benachbarten Resonatoren sich in bezug auf ihre Eigenfrequenz immer um den gleichen Faktor unterscheiden.According to the invention it is now proposed that in a muffler successive resonators with respect to their natural frequency according to a geometric To stagger the series with integer or fractional factors in such a way that the Row is ascending or descending or ascending and descending or descending and ascending. By this arrangement is achieved that the respective adjacent resonators are in always differ by the same factor in relation to their natural frequency.

Andererseits ist .durch entsprechende Wahl des Anfangsgliedes in der Reihe und Auswahl des Faktors q ,dieser Reihe (zum Beispiel q, < z < q2) .die Möglichkeit gegeben, sogleich mit der Dämpfung eines genügend tiefen Frequenzgebietes zu beginnen. Der Faktor q ist hierbei der Koeffizient der geometrischen Reihe und kann eine ganze oder gebrochene Zahl `sein. Dadurch wird also erreicht, daß ein sehr breites Frequenzband überdeckt wird, da dieDämpfung im Gegensatz zu den üblichen Schalldämpfern bereits bei einer sehr tiefen Frequenz voll einsetzt und trotzdem noch weit ins hohe Frequenzgebiethineinreicht. Obgleich bei dem Schalldämpfer nach der Erfindung die aufeinanderfolgenden Kammern sich um den jeweiligen-Faktor unterscheiden, ist der Unterschied zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Kammern in der Eigenfrequenz ein S so geringer, daß eine Beeinflussung der Kopplung im nachteiligen Sinne nicht erfolgen kann. Man hat also auf diese Art die Vorteile einer Resonatorkette gleicher Eigenfrequenz vereinigt finit den Vorzügen des breiteren Frequenzbandes, wie sie durch die erfindungsgemäße Ausführungsform gegeben ist.On the other hand, by appropriate choice of the initial term in the Series and selection of the factor q, this series (for example q, <z <q2) .die Possibility given, immediately with the attenuation of a sufficiently low frequency range to start. The factor q is the coefficient of the geometric series and can be a whole or a fractional number `. It is thus achieved that a very broad frequency band is covered, as the attenuation is in contrast to the usual Silencers are already fully deployed at a very low frequency and still extends far into the high frequency range. Although after the silencer the invention the successive chambers vary by the respective factor differ, is the difference between two consecutive chambers In the natural frequency an S is so lower that an influence on the coupling is disadvantageous Meaning cannot be done. In this way you have the advantages of a resonator chain same natural frequency finitely combines the advantages of the broader frequency band, as it is given by the embodiment according to the invention.

Zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Vorschlages können nun .die verschiedensten Anordnungen getroffen werden. Man. kann die Ausbildung zum Beispiel so treffen daß man den großen Kammern lange Rohre und -([en kleinen entsprechend kürzere zuordnet, jedoch immer so, daß die Reihenfolge der 12esonatoren in bezug auf ihre Resonanz in einer geometrischen Reihe erfolgt. Man. kann bei einer derartigen Ausführung die Rohre in bezug auf ihre akustischen Maße nach einer geometrischen Reihe staffeln, ebenso die zugehörigen Kammern, und zwar im gleichen Sinn. jedoch mit verschiedenen Faktoren. Eine derartige Ausführung ist deshalb möglich, weil nach den bekannten Sätzen der Mathematik zwei geometrische Reihen, in ein Gegenseitigkeitsverhältnis zueinander gebracht, wieder eine geometrische Reihe ergeben und sich dann im vorliegenden Falle aus dem Verhältnis bzw. die Frequenz ableitet. In: dieser Formel bedeutet D den Durchmesser der Leitwertöffnungen, I' das Volumen, F den Querschnitt und L die Länge des Rohres.A wide variety of arrangements can now be made to carry out this proposal according to the invention. Man. For example, the design can be such that long tubes and correspondingly shorter tubes are assigned to the large chambers, but always in such a way that the order of the resonators in relation to their resonance occurs in a geometric series Execution The pipes are staggered according to their acoustic dimensions according to a geometric series, as are the associated chambers, in the same sense, but with different factors brought a reciprocity relationship to each other, again result in a geometric series and then in the present case from the relationship or derives the frequency. In this Formula means D the diameter of the conductance openings, I 'the volume, F the cross section and L the length of the pipe.

Die Regel ist auch anwendbar bei Schalldämpfern mit glattem Durchgang, also dort, wo ein einzelnes gelochtes Rohr den Schalldämpfer durchläuft und von einer Anzahl von Kammern umgeben ist. In diesem Falle sind die aufeinanderfolgendenKammergrößen auch nach einer geometrischen Reihe gestaffelt.The rule is also applicable to silencers with a smooth passage, So where a single perforated pipe runs through the muffler and from a number of chambers is surrounded. In this case the chamber sizes are consecutive also staggered according to a geometric series.

An Stelle cJer Rohre die die einzelnen Kammern verbinden, können auch in einem Gehäuse Böden mit Löchern -angeordnet werden. Die Kammergröße .der einzelnen Kammern wird nach einer geometrischen Reihe gestaffelt. Die Lochdurchmesser resp. die akustischen Leitwerte werden dementsprechend nach einer anderen geometrischen Reihe auf- oder abwärts im selben oder umgekehrten Sinne «,-ie die Kammergrößen bemessen.Instead of pipes connecting the individual chambers, you can also use floors with holes -be arranged in a housing. The chamber size of the individual The chambers are staggered according to a geometric series. The hole diameter respectively. the acoustic conductance values are accordingly geometrical according to a different one Row up or down in the same or reverse sense «, -ie the chamber sizes measured.

Die Ausbildung kann so erfolgen, daß man auf einer Stange Böden so aufreiht, daß zwischen den Rändern dieser Böden und der Gehäusewand ein Ringraum, eine Sichel oder Segment verbleibt. Die Wirkung ist die gleiche, wenn auch hier wieder die freibleibenden Flächen bzw. die zwischen den einzelnen Böden sich ergebenden Kammern wie vorstehend ausgeführt bemessen werden.The training can be done in such a way that one floors so on a pole lined up that between the edges of these floors and the housing wall an annular space, a sickle or segment remains. The effect is the same, albeit here again the areas that remain free or those between the individual floors Chambers are dimensioned as stated above.

In der Zeichnung sind in schematischer Skizze Ausführungsbeispiele nach den Vorschlägen .der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt einen Schalldämpfer, bei dem den kleinen Kammern die kürzeren, den großen die längeren Rohre zugeordnet sind, jedoch so, daß die Reihenfolge der Reson.atoren in bezug auf ihre Resonanz in einer geometrischen Reihe liegt.In the drawing, exemplary embodiments are shown in a schematic sketch according to the proposals .der invention shown. Fig. I shows a silencer, in which the shorter tubes are assigned to the small chambers and the longer tubes to the larger ones are, however, such that the order of the resonators in relation to their resonance lies in a geometric row.

Abb.2 stellt einen Schalldämpfer dar, bei dem ein gelochtes Rohr von einer Anzahl Kammern umgeben ist. Bei diesem Schalldämpfer sind die aufeinanderfolgenden Kamrrergrößen wieder nach einer geometrischen Reihe gestaffelt.Fig.2 shows a silencer with a perforated pipe from a number of chambers is surrounded. In this silencer, the consecutive Chamber sizes again staggered according to a geometric series.

Den Fall, daß in einem Schalldämpfer die einzelnen Kammern nur durch entsprechende Gffnungen in den sie trennenden Böden miteinander verbunden sind, zeigt die Abb. 3. Dort sind der besseren Sicherung wegen die einzelnen Böden auf einer Stange aufgereiht. Nun wird die Kammergröße der einzelnen Kammern nach einer geometrischen Reihe gestaffelt, die Lochdurchmesser bzw. deren akustische Leitwerte dementsprechend nach einer anderen geometrischen Reihe auf- oder abwärts im selben oder umgekehrten Sinn bemessen.In the event that the individual chambers only go through in a silencer corresponding openings in the floors separating them are connected to one another, Fig. 3. shows the individual floors for better security lined up on a pole. Now the chamber size of the individual chambers according to a staggered geometric series, the hole diameter or their acoustic conductance accordingly, according to a different geometric series up or down in the same or the other way around.

Es können also sehr wohl bei den großen Kammergrößen große, bei den kleinen Kammergrößen kleine oder bei den großen Kammergrößen kleine und bei den kleinen Kammergrößen große Verbindungsöffnungen vorhanden sein. Der letztere Fall ist dargestellt.So it can very well with the large chamber sizes large, with the small chamber sizes or small for the large chamber sizes and small for the small chamber sizes large communication openings. The latter case is presented, layed out.

Schließlich ist in Abb. 4. ein Schalldämpfer gezeigt, bei dem einzelne Böden wieder auf einer Stange befestigt sind, tvobei diese Böden i einen Ringraum zwischen ihrem Rand und zwischen dem Gehäuse freilassen. Auch hier werden wieder die freibleibenden Durchströmt?ächen bzw. die zwischen den einzelnen Böden sich ergebenden Kammern nach den Regeln der Erfindung bemessen. Zweckmäßig werden diese Böden zur Sicherung ihrer Lage auf einer Stange aufgereiht und gegebenenfalls mit dem Gehäuse durch Punktschweißung o. dgl. an einzelnen Stellen verbunden.Finally, Fig. 4 shows a silencer in which individual Bottoms are again attached to a rod, with these bottoms i an annular space between its edge and between the housing. Again will be back the free flow areas or between the individual floors resulting chambers sized according to the rules of the invention. These are useful Bottoms lined up on a pole to secure their position and, if necessary, with the housing by spot welding or the like. Connected at individual points.

Die Abb. 5 und 6 zeigen wieder zwei Beispiele von Schalldämpfern, bei denen die Staffelung so vorgenommen ist, daß sie innerhalb eines Schalldämpfers auf- und absteigend ist. In Abb. .l geht diese Staffelung von hoch über tief wieder nach hoch, in Abb. 5 von tief über hoch wieder nach tief.Figs. 5 and 6 again show two examples of silencers, in which the staggering is made so that it is within a silencer is ascending and descending. In Fig. 1 this staggering goes from high to low again to high, in Fig. 5 from low to high and back to low.

Die hier angeführten Beispiele sind nur ganz wenige aus der Vielzahl der möglichen Anordnungen, die sich auf Grund der Lehre der Erfindung ergeben und lassen sich natürlich noch viele Varianten ausbilden.The examples given here are only a very few of the large number the possible arrangements that result from the teaching of the invention and Of course, many variants can still be developed.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schalldämpfer, bestehend aus aufeinanderfolgenden Resonatoren, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem, als akustisches Reihenfilter, Resonatoren in bezugl auf ihre Eigenfrequenz nach einer geom°-trischen Reihe mit ganzzahligen oder gebrochenen Faktoren gestaffelt sind, und zwar so, daß .die geometrische Reihe an-oder absteigend oder gegenläufig wechselnd an- und absteigend bzw. ab- und ansteigend ist. a. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß allein die Rohre in bezug auf ihre akustischen Massen oder ebenso allein die zugehörigen Kammern nach einer geometrischen Reihe im gleichen oder gegenläufigen Sinne gestaffelt sind, jedoch mit verschiedenen Faktoren. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in einemGehäu.se nach einer geometrischen Reihe gestaffelte Kammergrößen durch Einschalten von Böden hergestellt sind, wobei in diesen Böden Verbindungsöffnunben vorgesehen sind, deren Durchmesser bzw. deren akustische Leitwerte nach einer anderen geometrischen Reihe auf- oder abwärts im selben oder umgekehrten Sinne wi edie Kammergrößen bemessen sind. 4.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer im Schä,lldämpfergehäuse vorgesehenen Stange Böden derart aufgereiht sind, daß die zwischen ihnen sich ergebenden Kammern nach einer geometrischen Reihe gestaffelt sind, wobei die zwischen .den Rändern dieser Böden und der Gehäusewand entstehenden Ringräume, Sicheln oder Segmente, welche die Durchlaßöffnung darstellen, gleichfalls nach einer geometrischen Reihe gestaffelt sind.PATENT CLAIMS: i. Muffler consisting of successive Resonators, characterized in that in this, as an acoustic series filter, Resonators with respect to their natural frequency according to a geometrical series integer or fractional factors are graded, in such a way that .the geometric Row up or down or in opposite directions alternating up and down or down and is increasing. a. Device according to claim i, characterized in that only the pipes with regard to their acoustic masses, or just as much only the associated ones Chambers staggered according to a geometric row in the same or opposite sense are, however, with various factors. 3. Device according to claim i, characterized characterized in that in a housing staggered according to a geometric series Chamber sizes are made by switching floors, being in these floors Connection openings are provided, their diameter or their acoustic conductance values according to another geometrical series upwards or downwards in the same or in reverse Meaning how the chamber sizes are measured. 4 .. Device according to claim i, characterized characterized in that bottoms are provided on a rod provided in the peeler damper housing are lined up in such a way that the chambers resulting between them after a geometric series are staggered, with the between .den edges of these floors and the housing wall resulting annular spaces, sickles or segments, which the passage opening represent, are also staggered according to a geometric series.