DE2308360A1

DE2308360A1 - SILENCER

Info

Publication number: DE2308360A1
Application number: DE19732308360
Authority: DE
Inventors: Ray T Flugger
Original assignee: PETALUMA; STEEL GRIP MANUFACTURING CO
Current assignee: PETALUMA; STEEL GRIP MANUFACTURING CO
Priority date: 1971-08-25
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1974-08-22
Also published as: BE799207A; US3710891A

Description

Die Erfindung betrifft Schalldämpfer zur Verringerung des Lärms, der durch das Ausströmen von Gas verursacht wird, wie z. B. beim Auspuff einer Verbrennungsmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugauspuff mit einem Venturi-Rohr.The invention relates to silencers for reducing the noise caused by the leakage of gas, such as B. the exhaust of an internal combustion engine. In particular, the invention relates to a motor vehicle exhaust with a venturi tube.

Kraftfahrzeugauspuffe werden im allgemeinen in zwei Gruppen eingeteilt, abhängig von der Verfahrensweise, nach der die Schallenergie aus dem den Auspuff durchströmenden Gasstrom entfernt wird. Einrichtungen, bei denen der Schall dadurch verringert wird, daß er zurück zur Schallquelle reflektiert wird, werden als nichtverwirbelnd (reaktiv) bezeichnet. Einrichtungen, bei denen die Schallenergie absorbiert wird, während das Gas hindurchströmt, werden verwirbelnde Ein-Motor vehicle exhausts generally fall into two groups divided, depending on the procedure, according to which the sound energy from the gas flow flowing through the exhaust Will get removed. Devices that reduce sound by reflecting it back to the source of the sound are referred to as non-swirling (reactive). Devices in which the sound energy is absorbed while the gas is flowing through it becomes swirling in

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richtungen genannt. Raktive Schalldämpfer werden hauptsächlich bei den Auspuffen von Kraftfahrzeugen und anderen Motoren und Kompressoren mit einer hin- und hergehenden Bewegung benutzt. Unter den Verfahren zur Erzeugung der notwendigen Reflektion befindet sich der Richtungswechsel, verursacht durch Krümmungen in dem den Gasstrom leitenden Rohr. Andere Ausführungsformen besitzen einen geradlinigen, durchgehenden Gasweg mit seitlichen Zweigresonatoren, um die Dämpfung zu erzielen. Andere bekannte Auspuffe benützen Kombinationen aus Resonatoren, Filtern und die Strömung umkehrenden Krümmungen, um eine angemessene Beeinflußung des Schalls zu erreichen. Der erfindungsgemäße Auspuff benützt Merkmale sowohl der reaktiven als auch der verwirbelnden Bauart, um das gewünschte Endergebnis zu erreichen.called directions. Ractive mufflers are mainly used in the exhausts of motor vehicles and other engines and Compressors used with a reciprocating motion. Among the methods of generating the necessary reflection is the change in direction caused by bends in the pipe that conducts the gas flow. Other embodiments have a straight, continuous gas path with side branch resonators to achieve damping. Other known Exhausts use combinations of resonators, filters, and flow reversing curvatures to provide adequate control of sound. The exhaust of the invention utilizes both reactive and swirling features Design to achieve the desired end result.

Der erfindungsgemäße Auspuff benutzt ein Einlaßrohr mit einem Venturi-Abschnitt, der eine Venturidrossel darstellt, durch die der Druck der Verbrennungsgase progressiv erhöht werden kann, während die Gase in den Auspuff eindringen. Diese Druckerhöhung reduziert jede Neigung zur Ausbildung eines Gegendruckes im Auspuffanschluß selbst, wodurch ein ungestörter Auslaß der Verbrennungsgase sichergestellt wird, ohne daß die Wirkungsweise der Auslaßventile beeinträchtigt wird. Nachdem die Gase die Einschnürung des Venturi-Abschnittes passiert haben, werden sie veranlaßt, sich seitlich zu bewegen, wobei auch die mit den Gasen verbundene Schallenergie seitlich verlagert wird. Die Schallenergie setzt sich in seitlicher Richtung fort und dringt durch ein den Schall absorbierendes Medium, wird an der Innenfläche des äußeren Auspuffgehäuses reflektiert undThe exhaust according to the invention uses an inlet pipe with a Venturi section that represents a venturi throttle through which the pressure of the combustion gases is progressively increased can while the gases enter the exhaust. This increase in pressure reduces any tendency to develop counter pressure in the exhaust connection itself, whereby an undisturbed discharge of the combustion gases is ensured without affecting the mode of operation the exhaust valves is affected. After the gases have passed the constriction of the Venturi section, it causes it to move laterally, with the sound energy associated with the gases also being shifted laterally. the Sound energy continues in a lateral direction and penetrates through a medium that absorbs the sound, becomes reflecting the inner surface of the outer exhaust housing and

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dann wieder durch das schallabsorbierende Medium zurückgeleitet. Auf diesem Weg wird die Schallenergie zerstreut oder verwirbelt und gleichzeitig treten die Gase selbst durch ein perforiertes Auspuffrohr aus dem Auspuff nach außen, wobei dieses Auspuffrohr im Allgemeinen gegenüber der Einschnürung des Venturi-Abschnittes einen relativ großen Querschnitt besitzt.then passed back through the sound-absorbing medium. In this way the sound energy is dispersed or swirled and at the same time the gases themselves pass through a perforated exhaust pipe from the exhaust to the outside, this exhaust pipe generally opposite the Constriction of the Venturi section has a relatively large cross section.

Eine Form des Schalldämpfers benutzt ein Einlaßrohr, das an der Verengung des Venturi-Rohres endet, derart, daß ein Zwischenraum entsteht zwischen dieser Verengung und einer am inneren Ende des Auslaßrohres befestigten, gegenüber der Verengung des Venturi-Rohres fluchtend ausgerichteten und von dieser einen Abstand aufweisenden Prallplatte. Auf diese Weise können die einströmenden Gase, deren Druck durch den Venturi-Abschnitt erhöht wird, nach dem Durchströmen der Verengung des Venturi-Rohres expandieren und die Prallplatte hindern die Gase daran, in das Auslaßrohr einzuströmen.One form of muffler uses an inlet tube that terminates at the throat of the venturi tube such that a gap is created between this constriction and one attached to the inner end of the outlet pipe opposite the constriction of the Venturi tube aligned and spaced from this baffle plate. In this way, the inflowing gases, the pressure of which is increased by the venturi section, can after Flow through the narrowing of the Venturi tube expand and the baffle plate prevent the gases from entering the outlet tube to flow in.

Eine andere Bauform des Schalldämpfers benutzt ein perforiertes, inneres Rohr, das die Verengung des Venturi-Abschnittes mit der Prallplatte am inneren Ende des Auslaßrohres verbindet, wobei das innere Rohr einen Durchmesser besitzt, der annähernd die gleiche Größe besitzt, wie der Durchmesser der Verengung des Venturi-Rohres. Das innere Rohr hat die Aufgabe, eine progressive Verringerung des Gasdruckes herbeizuführen, während es zugleich den Gasen ermöglicht, sich seitlich und vom inneren Rohr aus nach außen und in RichtungAnother design of the muffler uses a perforated, inner tube, which the narrowing of the Venturi section with the baffle plate at the inner end of the outlet pipe connects, the inner pipe having a diameter which is approximately has the same size as the diameter of the narrowing of the venturi tube. The inner tube has the task of bring about a progressive reduction in gas pressure while at the same time allowing the gases to move laterally and from the inner tube outwards and towards

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auf das schallschluckende Medium zu bewegen, wodurch die Schallenergie in Richtung auf uad in das Medium selbst geleitet wird.to move on the sound-absorbing medium, whereby the Sound energy is directed towards uad in the medium itself.

Das schallabsorbierende Medium kann ein Material wie z. B. Glasfaser oder dergleichen sein, das eine Vielzahl von Pfaden aufweist, längs denen sich die Schallenergie bewegen muß. Alternativ kann ein Teil der Verbrennungsgase in den Bereich eingeleitet werden, der sich unmittelbar innerhalb des äußeren Gehäuses des Schalldämpfers befindet, um ein Puffermittel darzustellen, das die Schallenergie der Verbrennungsgase absorbiert, während sie sich nach dem Durchströmen der Engstelle des Venturi-Rohres seitlich bewegen.The sound absorbing medium can be a material such as. B. fiber optic or the like, which has a variety of paths has, along which the sound energy must move. Alternatively, some of the combustion gases can enter the area which is located immediately inside the outer casing of the muffler to provide a buffer means, which absorbs the sound energy of the combustion gases while they are after flowing through the constriction move the venturi tube sideways.

Es ist eine hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schalldämpfer mit verbesserter Konstruktion zu schaffen, der Bestandteile aufweist, die mit hoher Wirksamkeit Schallenergie aus einem Gas ableiten, das den Schalldämpfer durchströmt. It is a primary object of the present invention to provide a muffler of improved construction having components that produce sound energy with high efficiency derive from a gas that flows through the muffler.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schalldämpfer mit relativ geringer Größe zu schaffen, so daß er bei höherer Temperatur betrieben wird, wodurch die Kondensation von Feuchtigkeit verringert wird.Another object of the invention is to provide a muffler with a relatively small size so that it operates at a higher temperature, thereby preventing condensation is decreased by moisture.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalldämpfer zu schaffen, der ein zusätzliches Verbrennen der Automobilabgase im Abgasstrom ermöglicht, um die Luftverschmutzung dadurch zu verringern.Another object of the invention is to provide a muffler which additionally burns automobile exhaust gases in the exhaust gas flow in order to reduce air pollution.

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Noch eine weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, den Geräuschpegel einer Fahrzeugausstattung zu verringern, während gleichzeitig der Wirkungsgrad und die Lebensdauer dieser Ausstattung erhöht werden soll.Yet another object on which the invention is based is to reduce the noise level of vehicle equipment, while at the same time the efficiency and the service life of this equipment should be increased.

Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, einen Schalldämpfer zu schaffen, der den Gegendruck auf den Motor des Fahrzeuges verringert.It is also an object of the invention to provide a muffler that reduces the back pressure on the engine of the Vehicle reduced.

Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert, wobei sich weitere Aufgaben und Merkmale ergeben.Based on the following description of the exemplary embodiments of the invention shown in the drawing, this will be explained explained in more detail, resulting in further tasks and features.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers,Fig. 1 is a longitudinal section through an embodiment of a silencer according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II in Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische teilweise aufgeschnittene Ansicht des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schalldämpfers, FIG. 2 shows a cross section along the line H-II in FIG. 1, FIG. 3 shows a perspective partially cut away View of the silencer shown in FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Schalldämpfers,4 shows a view similar to FIG. 1 of a second embodiment of a silencer,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht einer weiteren Schalldämpferbauart undFIG. 5 is a view similar to FIG. 4 of a further type of silencer, and FIG

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig.6 shows a cross section along the line VI-VI in FIG.

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In der Zeichnung kennzeichnen gleiche Bezugszeichen einander entsprechende/teile der verschiedenen Ansichten. Der Schalldämpfer 10 umfaßt ein im Allgemeinen zylinderisches äußeres Gehäuse 12, das an einander gegenüberliegenden Enden halsartig verjüngt ist und an einem Ende ein nicht perforiertes zylinderisches Rohr 14 besitzt, das mit einem Einlaßrohr 18 verbunden ist, das einen Venturi-Abschnitt mit einer Verengung aufweist. Ein perforiertes, zylinderisches Auslaß- oder Auspuffrohr 16 ist mit dem äußeren Ende des Gehäuses 12 verbunden und durchdringt dieses. Das Rohr 16 ist dazu bestimmt, mit dem Endrohr des Auspuffsystems eines Motorfahrzeuges verbunden zu werden. In Strömungsmitteldichter Verbindung mit einem Abschnitt des Auslaßrohres 16 befindet sich ein nichtperforierter, zylinderischer, hülsenförmiger Abschnitt 20.In the drawings, like reference characters indicate corresponding / parts throughout the several views. Of the Muffler 10 includes a generally cylindrical outer housing 12 attached to opposite one another Ends is tapered neck-like and at one end has a non-perforated cylindrical tube 14, which with a Inlet pipe 18 is connected, which has a venturi section with a restriction. A perforated, cylindrical one Outlet or exhaust pipe 16 is connected to the outer end of the housing 12 and penetrates this. The pipe 16 is designed to be connected to the tailpipe of the exhaust system of a motor vehicle. In fluid seal Connection to a portion of the outlet pipe 16 is a non-perforated, cylindrical, sleeve-shaped Section 20.

Das Auslaßrohr 16 besitzt einen inneren perforierten, zylinderischen Abschnitt 20, dessen Wandung von Öffnungen 24 durchbrochen ist. Der innere Abschnitt 22 erstreckt sich im wesentlichen zwischen der Einlaß- und Auslaßöffnung des Gehäuses 12, obwohl er in Fig. 1 so dargestellt ist, daß er einen geringen Abstand von der Einlaßöffnung aufweist. Das Rohr 22 besitzt einen inneren Durchmesser von annähernd der Hälfte des Durchmessers des Gehäuses 12, obwohl Durchmesserverhältnisse von etwa 1:1,5 bis 1:4 ebenfalls zufriedenstellend sind. Die Öffnungen 24 stehen mit einem Raum 32 zwischen der Verengung des Venturi-Rohres und einer nichtperforierten Prallplatte 26 in Verbindung, der von der Verengung des Venturi-Rohres aus nachThe outlet tube 16 has an inner perforated, cylindrical Section 20, the wall of which is pierced by openings 24. The inner portion 22 extends substantially between the inlet and outlet openings of the housing 12, although it is shown in Fig. 1 as being a short distance from the inlet port. The tube 22 has an inner diameter of approximately half the diameter of the housing 12, although diameter ratios of about 1: 1.5 to 1: 4 are also satisfactory. The openings 24 are connected to a space 32 between the narrowing of the Venturi tube and a non-perforated baffle plate 26, from the narrowing of the Venturi tube

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innen gesehen einen Gesamtquerschnitt aufweist, der etwa 10 - 20 % größer ist, als der Querschnitt dieser Verengung selbst. Vorzugsweise ist die Auslaßkapazität aus der Kammer 36, d. h. die Gesamtfläche der Öffnungen 24 des Rohres 22 gleich oder bis zu 20 % größer, als die Einlaßkapazität, d. h. der Querschnitt der Einlaßöffnung des Einlaßrohres 18.seen inside has a total cross-section which is about 10-20% larger than the cross-section of this constriction itself. Preferably, the outlet capacity from chamber 36, i. H. the total area of the openings 24 of the tube 22 is equal to or up to 20% greater than the inlet capacity, i. H. the cross section of the inlet opening of the inlet pipe 18.

Die P_rallplatte 26 besitzt einen Flansch, der beispielsweise durch Schweißen mit dem Rohr 22 verbunden ist. Die Prallplatte 26 ist relativ zu dem sich nach innen verjüngenden Rohr 18 leicht konvex gekrümmt, um die Zerstreuung des aus dem Rohr 18 auf die Prallplatte auftreffenden Abgasstromes zu fördern. Das Innere des äußeren Gehäuses 12 ist mit einem schallschluckenden Material, wie z. B. einer Schicht 28 aus Glasfasern bedeckt, das in einer im allgemeinen zylinderischen Form dem Gehäuse 12 benachbart, durch ein Drahtgewebe 30 oder ein ähnlich perforiertes Stützelement gehalten wird. Die vorstehend erwähnten Elemente des Schalldämpfers 10 bilden den Eingangsraum oder die Kammer 32, eine Zwischenkammer 34 und eine Austrittskammer 36, die jeweils eine schal!verringernde Zone darstellen.The P _r allplatte 26 has a flange which is connected, for example by welding to the tube 22nd The baffle plate 26 is slightly convexly curved relative to the inwardly tapering pipe 18, in order to promote the dispersal of the exhaust gas flow impinging on the baffle plate from the pipe 18. The interior of the outer housing 12 is covered with a sound-absorbing material, such as. B. a layer 28 of fiberglass, which is in a generally cylindrical shape adjacent to the housing 12, held by a wire mesh 30 or a similarly perforated support member. The above-mentioned elements of the silencer 10 form the entrance space or the chamber 32, an intermediate chamber 34 and an exit chamber 36, each of which represents a sound-reducing zone.

Beim Betrieb des Schalldämpfers 10 werden die durch das Rohr 14 einströmenden Auspuffgase in ihrer Geschwindigkeit und hinsichtlich ihres Arbeitsdruckes erhöht, während sie durch die begrenzte Öffnung strömen, die durch das sichWhen the muffler 10 is in operation, the exhaust gases flowing in through the pipe 14 are accelerated and increased in terms of their working pressure as they flow through the restricted opening that extends through it

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nach innen verjüngende Rohr 18 gebildet wird. Durch eine Ausbildung des Rohres 18 derart, daß seine größeren, bzw. kleineren Enden ein Durchmesserverhältnis von etwa 2:1 besitzen, kann die Geschwindigkeit des Auspuffgases im Extremfall um den Faktor 3 erhöht werden, ohne daß der in das Rohr 14 eindringende Auspuff-Gegendruck beachtlich erhöht wird. Der Venturi-Abschnitt des Rohres 18 sorgt für eine Expansion der Gase in die Kammer 32, in der eine Abnahme der Intensität der Schallwellenenergie durch einen umgekehrten Megaphoneffekt erreicht wird. Wenn die Auspuffgase aus der Engstelle des Venturi-Abschnittes austreten, d. h. aus dem inneren Ende des Rohres 18, treffen sie auf die konvexe Prallplatte 26, wodurch sie rückwärts reflektiert werden und aus der Kammer 32 durch die in dem gegenüber der Prallplatte 26 hinteren Abschnitt des Rohres 22 befindlichen Öffnungen 24 austreten. Die Beschleunigung der Gase beim Austritt aus dem Rohr 18 sorgt außerdem für eine Temperaturerhöhung an dieser Stelle, wodurch die Nachverbrennung von im Auspuffstrom angesammelten, unverbranntem Brennstoff gefördert wird.inwardly tapering tube 18 is formed. By designing the tube 18 in such a way that its larger or smaller ends have a diameter ratio of about 2: 1, In extreme cases, the speed of the exhaust gas can be increased by a factor of 3 without it entering the pipe 14 penetrating exhaust back pressure is considerably increased. The venturi section of the tube 18 provides for an expansion of the gases into the chamber 32, in which a decrease in intensity of sound wave energy is achieved by a reverse megaphone effect. When the exhaust gases come out of the throat of the Venturi section exit, d. H. from the inner end of the tube 18, they hit the convex baffle plate 26, whereby they are reflected backwards and out of the chamber 32 through the in the opposite to the baffle 26 rear portion of the tube 22 located openings 24 escape. The acceleration of the gases as they exit the pipe 18 ensures also for a temperature increase at this point, whereby the afterburning of accumulated in the exhaust flow, unburned fuel is promoted.

Die Diffusion der Auspuffgase aus der Primärkammer 32 in die Niederdruckkammer 34 erlaubt es den wieder verteilten Auspuffgasen, sowohl in die Expansionskammer 34 als auch in die Schicht 28 des schallschluckenden Materials zu expandieren. Das in der Kammer 34 befindliche Gas wird dann gezwungen, in Längsrichtung der Kammer 34 in die Schicht 28 und aus dieser heraus zu strömen, von wo aus es dann durch die Öffnungen 24, die sich hinter der Prallplatte 26 befinden, hindurchströmtThe diffusion of the exhaust gases from the primary chamber 32 into the low-pressure chamber 34 allows the redistributed exhaust gases to to expand both into the expansion chamber 34 and into the layer 28 of the sound absorbing material. The gas in the chamber 34 is then forced into and out of the layer 28 in the longitudinal direction of the chamber 34 to flow out, from where it then flows through the openings 24, which are located behind the baffle plate 26

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und in die eine erneute Zerstreuung bewirkende Kammer 36 einströmt. Schließlich werden die Gase veranlaßt, durch das Rohr auszutreten und in das Endrohr einzuströmen und dem weiteren Auslaß zuzuströmen.and flows into re-dispersing chamber 36. Eventually the gases are caused to exit through the pipe and enter the end pipe and the rest of the way To the outlet.

Der Schalldämpfer 10 kann mit einem äußeren Gehäuse hergestellt werden, das einen Durchmesser aufweist, der bei Kraftfahrzeugen nicht größer ist als 7,5 cm oder der bei anderen Bauarten von hin- und hergehenden Motoren oder Kompressoren sogar noch kleiner ist, wobei die Einrichtung an Stellen unterhalb vieler Kraftfahrzeuge angebracht werden kann, die derzeit für die Anwendung herkömmlicher Schalldämpfer nicht zugänglich sind. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die Teile des Schalldämpfers 10 auf herkömmliche Weise hergestellt werden können, beispielsweise durch Schweißen aus üblichen Materialien, wie z. B. Stahl, Aluminium und dergleichen und aus Legierungen dieser Materialien.The muffler 10 can be manufactured with an outer housing that has a diameter that corresponds to Motor vehicles is not larger than 7.5 cm or the at other types of reciprocating motors or compressors are even smaller, with the facility can be installed in places underneath many motor vehicles that are currently used for conventional silencers are not accessible. It will be apparent to those skilled in the art that the parts of the muffler 10 are conventional Ways can be made, for example by welding from common materials, such as. B. steel, Aluminum and the like and from alloys of these materials.

Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist in Fig. 4 gezeigt und im allgemeinen durch das Bezugszeichen 50 gekennzeichnet. Der Schalldämpfer 50 umfaßt ein äußeres, im allgemeinen zylinderisches Gehäuse 52, ein rohrförmiges, inneres Gehäuse 54 aus einem Drahtgeflecht oder Drahtgitter, das vom Gehäuse 52 aus nach innen einen Abstand einhält. Eine rohrförmige Schicht eines schallschluckenden Materials, wie z. B. Glasfaser, befindet sich in dem Raum 56 zwischen deia Gehäusen 52 und 54. Das Gehäuse 52 besitzt amA second embodiment of the silencer according to the invention is shown in FIG. 4 and designated generally by the reference numeral 50. The muffler 50 comprises an outer, generally cylindrical housing 52, a tubular, inner housing 54 made of a wire mesh or wire mesh spaced inwardly from housing 52. A tubular layer of a sound absorbing Materials such as B. fiberglass, is located in the space 56 between deia housings 52 and 54. The housing 52 has on

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einen Ende einen Strömungsmitteleingang und am anderen Ende einen Strömungsmittelauslaß.a fluid inlet at one end and a fluid outlet at the other end.

Ein konisches Rohr 62 steht in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlaßende des Gehäuses 52 und erstreckt sich von diesem aus nach innen. Das Rohr 62 bildet einen Venturi-Abschnitt mit einer Verengung 63. Ein perforiertes, zylinderisches, inneres Rohr 58 ist mit der Engstelle des Rohres 62 verbunden und erstreckt sich von dieser aus nach innen. Das Rohr 58 besitzt einen Querschnitt, der im wesentlichen gleich dem Querschnitt der Engstelle 63 ist. Es besitzt außerdem eine Anzahl von mit Abstand angeordneten Öffnungen 60, die sich durch die Wandung des Rohres erstrecken. Das innere Ende des Rohrs 58 ist mit einer nichtperforierten Prallplatte 58 verbunden, die das innere Ende eines perforierten, zylinderischen, sich durch das Ausgangsende des Gehäuses 52 erstreckenden Auspuffrohres 64 verschließt und an diesem befestigt ist. Das Rohr 64 ist von Öffnungen 66 durchbrochen und besitzt einen Querschnitt, der größer ist als jener des inneren Rohres 58, jedoch geringer, als der des inneren Gehäuses 54. Ein zylinderisches Einlaßrohr 70 ist mit seinem einen Ende mit dem Einlaßende des konischen Rohrs 62 verbunden und ist geeignet, mit seinem entgegengesetzten Ende an einer Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels befestigt zu werden, wie z. B. dem Auslaßstutzen einer Verbrennungsmaschine.A conical tube 62 is in fluid communication therewith the inlet end of the housing 52 and extends inwardly therefrom. The tube 62 forms a venturi section with a constriction 63. A perforated, cylindrical, inner tube 58 is connected to the constriction of the tube 62 and extends from this inwards. The tube 58 has a cross section which is substantially the same as the cross section the bottleneck is 63. It also has a number of spaced apart openings 60 extending through the wall of the pipe. The inner end of the tube 58 is connected to a non-perforated baffle plate 58, which the inner end of a perforated, cylindrical, exhaust pipe 64 extending through the exit end of housing 52 locked and attached to this. The tube 64 is pierced by openings 66 and has a cross section that is larger than that of inner tube 58 but less than that of inner housing 54. A cylindrical inlet tube 70 is connected at one end to the inlet end of the conical tube 62 and is suitable with his opposite end to be attached to a source of pressurized fluid such. B. the outlet port of an internal combustion engine.

In Betrieb ist das Rohr 70 beispielsweise mit dem Auslaßstutzen einer Verbrennungsmaschine verbunden und die Verbrennungsgase treten in den Auspuff 50 durch das Rohr 62 ein.In operation, the pipe 70 is connected, for example, to the outlet connection of an internal combustion engine and the combustion gases enter exhaust 50 through pipe 62.

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Der Druck der einströmenden Gase wird erhöht und an der Engstelle 63 weisen der Druck und die Geschwindigkeit der Gase aufgrund der Venturiwirkung ihre Maximalwerte auf. Wenn die Gase in das Rohr 58 einströmen, expandieren sie durch die Öffnungen 60 und bewegen sich seitlich und vom Rohr 58 aus nach außen in den Raum, der vom inneren Gehäuse 54 umschlossen wird. Die den G_asen anhaftende Schallenergie tritt in der Form von Druckwellen auf. Diese Wellen dringen ebenfalls durch die öffnungen 60 und wandern in Richtung auf das innere Gehäuse 54 und durch dieses hindurch in den Raum 56. Ein Teil der Schallenergie wird in dem im Raum 56 befindlichen Material vernichtet und ein Teil dieser Energie wandert bis zur inneren Oberfläche des äußeren Gehäuses 52 hindurch, von&o aus er reflektiert und durch das im Raum 56 befindliche Material zurückgeleitet wird, wo er weiter absorbiert wird. Die Gase wandern durch den das Rohr 58 umgebenden Bereich, um das Rohr 68 und durch die Öffnungen 66 in das Rohr 64. Dann wandern die Gase durch das Auslaßende des Rohres 64 aus dem Auspuff 50 nach außen.The pressure of the inflowing gases is increased and at the constriction 63 the pressure and the speed of the gases have their maximum values due to the Venturi effect. As the gases flow into the tube 58, they expand through the openings 60 and move laterally and outwardly from the tube 58 into the space enclosed by the inner housing 54. The G _a sen adhering sound energy occurs in the form of pressure waves. These waves also penetrate through the openings 60 and migrate in the direction of the inner housing 54 and through it into the space 56. Part of the sound energy is destroyed in the material located in the space 56 and part of this energy migrates to the inner surface of the outer housing 52, from & o it is reflected and passed back through the material located in space 56, where it is further absorbed. The gases travel through the area surrounding the pipe 58, around the pipe 68, and through the openings 66 into the pipe 64. The gases then travel out of the exhaust 50 through the outlet end of the pipe 64.

Der Druck der Gase im Rohr 58 nimmt progressiv ab, weil die Gase aus diesem Rohr durch die Öffnungen 60 austreten können. Dadurch baut sich nur ein minimaler Gegendruck in dem konischen Rohr 62 entgegen der Strömungsrichtung auf. Das Rohr 58 ist außerdem in der Lage, die mit den Gasen verbundene Schallenergie seitlich mit den Gasen durch die Öffnungen 60 abzugeben, wodurch die Schallenergie in das Glasfasermaterial eindringen kann und dort wirksam durch die vielen, von ihr zu durchwandernden Pfade eingefangen und vernichtet wird.The pressure of the gases in the pipe 58 decreases progressively because the gases can escape from this pipe through the openings 60. As a result, only a minimal counterpressure builds up in the conical tube 62 against the direction of flow. The tube 58 is also able to emit the sound energy associated with the gases laterally with the gases through the openings 60, whereby the sound energy can penetrate into the fiberglass material and there through the many of it to be traversed paths is captured and destroyed.

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Wenn die Gase schließlich aus dem Auspuff austreten, wird die Schallenergie zum größten Teil in angemessener Weise vernichtet sein, um eine Lärmbelästigung aufgrund des Gasausstoßes zu vermeiden.When the gases eventually exit the exhaust, the sound energy is, for the most part, adequate be destroyed to avoid noise pollution due to gas emissions to avoid.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist im allgemeinen durch das Bezugszeichen 80 in den Fig. 5 und 6 gekennzeichnet. Diese Ausführungsform umfaßt ein äußeres, nicht perforiertes, zylinderisches Gehäuse 82 mit einer vorderen und einer hinteren Stirnwandung 83 bzw. 85, wobei jede dieser Wandungen von einer Öffnung durchquert wird. Ein inneres, perforiertes Gehäuse 84 befindet sich innerhalb des äußeren Gehäuses 82 und hält davon einen Abstand ein. Ein konisches Einlaßrohr 86 mit einer Verengung 87 ist an seinem verjüngten Ende mit einem Ende eines zylinderischen, perforierten, inneren Rohres 88 von relativ geringem Querschnitt verbunden. Das gegenüberliegende Ende des inneren Rohres 88 ist mit einer Prallplatte 90 verbunden, die an einem Ende eines zylinderischen, perforierten Rohrs 92 befestigt ist, dessen Querschnitt größer ist, als jener des Rohres 88. Das Rohr 92 erstreckt sich durch die Öffnung der hinteren Stirnwand 85. Ein zylinderisches Rohr 98 ist mit dem äußeren Ende des konischen Rohres 86 verbunden und steht in Strömungsmittelverbindung mit der Öffnung der vorderen Stirnwand 83.Another embodiment of a silencer according to the invention is indicated generally by the reference numeral 80 in FIGS. This embodiment includes an outer, imperforate, cylindrical housing 82 having a front and a rear end wall 83 or 85, each of these walls being traversed by an opening. An inner, perforated housing 84 is located is within the outer housing 82 and maintains a distance therefrom. A conical inlet tube 86 with a Constriction 87 is at its tapered end with one end of a cylindrical, perforated, inner tube 88 of relatively small cross-section connected. The opposite end of the inner tube 88 is connected to a baffle plate 90, which is attached to one end of a cylindrical, perforated tube 92, the cross section of which is larger than that of the tube 88. The tube 92 extends through the opening of the rear end wall 85. A cylindrical tube 98 is connected to the outer end of the conical tube 86 and is in fluid communication with the opening of the front end wall 83.

Das Rohr 86 besitzt eine ringförmige Reihe von Öffnungen 102 in der Nähe seines Einlaßendes. Die Öffnungen 102The tube 86 has an annular series of openings 102 near its inlet end. The openings 102

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stehen mit dem Raum 104 in Verbindung, der durch die Gehäuse 82 und 84 gebildet wird, wobei das Rohr 84 durch Öffnungen 106 durchbrochen ist, während das Rohr 88 Öffnungen 108 und das Rohr 92 Öffnungen 110 besitzt.are in communication with the space 104, which is formed by the housings 82 and 84, the tube 84 through Openings 106 is perforated, while the tube 88 has openings 108 and the tube 92 has openings 110.

In Betrieb wird der Schalldämpfer 80 mit dem Auslaßstutzen eines Verbrennungsmotors verbunden. Ein größerer Teil der vom Rohr 98 aus in das Rohr 86 einströmenden Verbrennungsgase wird in Richtung auf und in das Rohr 88 strömen, während ein kleinerer Teil der Gase in den Raum 104 durch die Öffnungen 102 eindringen wird, und als Polster für die Gase dienen wird, die in diesem Raum vom Rohr 88 aus eindringen werden. Die Venturiwirkung des Rohrs 86 bewirkt eine Erhöhung des Gasdruckes an der Verengung 87, an der der Gasdruck sein Maximum erreicht. Im Rohr 88 nimmt der Druck progressiv ab und entweicht seitlich nach außen durch die Bohrungen 108. Die Schallenergie tritt ebenfalls zusammen mit den Gasen seitlich durch die Bohrungen 108 aus und diese Energie in Form von Druckwellen wandert durch die Öffnungen 106 im inneren Gehäuse 84 in den Raum 104, in dem die Energie durch die unter Druck stehenden Gase innerhalb des Raumes verringert wird. Die Schallenergie wird an der inneren Oberfläche des äußeren Gehäuses 82 reflektiert und erfährt wiederum eine polsternde, dämpfende Einwirkung durch die Gase im Raum 104. Auf diese Weise wird die Energie wirksam verringert,In operation, the muffler 80 is connected to the exhaust port of an internal combustion engine. A bigger one Some of the combustion gases flowing into the tube 86 from the tube 98 are directed towards and into the tube 88 flow while a smaller portion of the gases will enter the space 104 through the openings 102, and as a cushion will serve for the gases that will penetrate from the pipe 88 in this space. The venturi effect of the tube 86 causes an increase in the gas pressure at the constriction 87, at which the gas pressure reaches its maximum. In the pipe 88 the pressure decreases progressively and escapes laterally to the outside through the bores 108. The sound energy also comes together with the gases laterally through the bores 108 and this energy in the form of pressure waves migrates through the openings 106 in the inner housing 84 into the space 104 in which the energy is generated by the pressurized gases within the space is decreased. The sound energy is reflected and experienced on the inner surface of the outer housing 82 again a cushioning, dampening effect by the gases in room 104. In this way, the energy is effectively reduced,

Die Gase strömen aus dem Rohr 88 um die Prallplatte 90 und dann durch die Öffnungen 110 in das Rohr 92. Dann treten die Gase aus dem Rohr 92 durch dessen hinteres Ende aus.The gases flow out of the tube 88 around the baffle 90 and then through the openings 110 into the tube 92. Then the Gasses out of tube 92 through the rear end thereof.

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Die Ausführungs formen nach den Fig. 4 und 5 ermöglichen es, daß die jeweiligen Auslaßrohre 64 und 92 über ihre gesamte Länge einen gleichen Querschnitt erhalten und daß ein Venturi-Verhältnis zwischen dem Eingangsende und dem Ausgangsende der konischen Rohre 58 bzw. 88 in der Höhe von 3:1 vorgesehen wird. Überdies besitzen auch die inneren Rohre 58 und 88 den gleichen Querschnitt, wie die Venturi-Verengungen 63, bzw. 87, um den Aufbau von großen Drücken zu gestatten und zugleih zu ermöglichen, daß diese Drücke progressiv abgebaut werden, während der jeweiligen Annäherung an die Prallplatten 68, bzw. 90.The execution forms according to FIGS. 4 and 5 allow the respective outlet pipes 64 and 92 over their entire Length obtained an equal cross-section and that a Venturi ratio between the input end and the Output end of the conical tubes 58 and 88 in the amount of 3: 1 is provided. Moreover, the inner ones also have Tubes 58 and 88 have the same cross-section as the Venturi constrictions 63 and 87, respectively, in order to build up large pressures to allow and train lending these pressures to be progressively relieved as they approach on the baffle plates 68 and 90, respectively.

- Ansprüche -- Expectations -

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Claims

Expectations;

1.) Silencer for soundproofing in a flowing Gas flow with a tubular housing, the ends of which are essentially aligned with one another Have inlet and outlet openings, characterized in that a layer of sound-absorbing Material is arranged concentrically along the inner surface of the housing (10, 52, 82), that a generally cylindrical, perforated tube (22; 58, 64; 88, 92) extends substantially from the inlet opening extends to the outlet opening and inwardly a distance from the layer of the sound-absorbing material, that from the inlet opening from a progressive in cross-section tapered flow path (18, 62, 86) extends to an open constriction that a one direct gas flow between the inlet opening and the outlet opening of the housing blocking means (26, 68, 90) is provided through which the through the inlet opening, through a flow path and against this blocking agent accelerates flowing gas, expands and reverses its direction of flow in order of this tube out through its perforation (24, 60, 108) to the outside into this layer of sound-absorbing Material and out of this layer and through between the blocking means und.der outlet opening

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Perforations (27, 66, 110) of the tube back into this and finally through the outlet opening to flow out of the housing.

2. Silencer according to claim 1 with an outer, non-perforated housing with a flow center lehlaß / on pointing one and one The other end having a fluid outlet and an inner, perforated housing within of the outer housing and at a distance therefrom, characterized in that the intermediate space (28, 56, 104) between the two housings (12, 30; 52, 54; 82, 84) for receiving a sound-absorbing Medium is suitable that a fluid inlet tube (14, 70, 98) with the inlet end the housing is connected to the inlet pipe having a venturi section (18, 62, 86) with a constriction (63,87) has that within the inner housing, in alignment with the constriction, a baffle plate (26, 68, 90) is arranged, and that a perforated outlet pipe (22, 64, 92) extends from the baffle plate extending outwardly through the outlet end of the outer housing.

3. Silencer according to claim 2, characterized in that the Venturi section (18) ends at the constriction and between the constriction and the baffle plate (26) there is an open space which extends outwards extends to the inner housing (30).

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4 _β silencer according to claim 2, characterized in that it comprises a perforated, inner tube (58, 88) which extends from the constriction (63, 87) to the baffle plate (68, 90) and has a cross-section which is smaller than that of the outlet pipe (64, 92).

5. Silencer according to claim 2, characterized in that that there is a layer in the space between the housings (12, 30; 52, 54; 82, 84) made of sound-absorbing material.

6. Silencer according to claim 2, characterized in that the inlet pipe (98, 86) in Is in fluid communication with the space (104) between the two housings (82, 84), to prevent at least a portion of the fluid flowing into the inlet tube from entering it To allow space.

7. Silencer according to claim 2, characterized in that there is between the inner housing and the outer housing is provided with a tubular space in which a layer of sound-absorbing Material is that the inner end of the outlet tube is a non-perforated baffle plate and that the space between the constriction of the Venturi section and the baffle plate

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has a larger cross-section than this constriction.

8. Silencer according to claim 7, characterized in that the sound-absorbing material Fiberglass is.

9. Silencer according to claim 7, characterized in that the outlet pipe (22, 64, 92) has a has a larger cross-section than the narrowing of the Venturi section (18, 62, 86).

10. Silencer according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid inlet tube (98) extends from the inlet end (83) of the muffler (80) extends from inside it and in fluid communication with the Inlet end of the outer housing (82) stands that the outlet tube (82) extends from the outlet end (85) into the Interior of the inner housing (84) extends and through a non-perforated baffle plate (90) on its inner end and that a perforated inner tube (88) in fluid communication with d'em inlet pipe (98, 86) in the area of the constriction (87) and the distance between the constriction and the baffle plate bridged, this inner tube having a cross-section, which is smaller than the cross section of the outlet pipe.

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11. Silencer according to claim 10, characterized in that that the inlet tube is conical and that the outlet tube and the inner tube are cylindrically shaped.

12. Silencer according to claim 10, characterized in that the inlet pipe (98, 86) has a number of openings (102) located within the inlet end (8 $ of the outer housing (82) and a fluid communication between the inlet tube and the gap (104) between the outer housing (8 2) and the inner housing (84) form.

13. Silencer according to claim 10, characterized in that the inner housing is tubular a wire mesh or wire mesh is formed.

14. Silencer according to claim 1, characterized in that the ratio of the inner diameter of the perforated tube (58, 88) to the outer housing (52, 82) is about 1: 1.5 to 1: 4.

15o silencer according to claim 1, characterized in that that the ratio of the inside diameter between the inlet cross-section and the outlet cross-section of the itself progressively tapering flow path is about 2: 1.

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16. Silencer according to claim 15, characterized in that the flow path through a conical Tube (62, 86) is formed.

17. Silencer according to claim 1, characterized in that the ratio of length to width of the outer housing is about 6: 1.

18. Silencer according to claim 1, characterized in that the cross section of the pipe between the progressively tapered fluid path and the blocking element is 10-20% larger than the cross-section of the constriction of the tapered Flow path.

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