ГЛУШИТЕЛЬ ШУМА ДЛЯ СИСТЕМЫ СЖАТОГО ВОЗДУХА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, В ЧАСТНОСТИ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ
NOISE SILENCER FOR A COMPRESSED AIR SYSTEM OF A VEHICLE, IN PARTICULAR A TRUCK

Настоящее изобретение относится к глушителю шума для системы сжатого воздуха транспортного средства, в частности, грузового автомобиля.
Из уровня техники уже известны глушители шума для систем сжатого воздуха транспортных средств, в частности, грузовых автомобилей, которые включают корпус и изолирующее от шума средство. Корпус имеет впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха и изолирующее от шума средство располагается внутри корпуса.
Подобные глушители шума применяются, в частности, для глушения шума от систем подготовки воздуха для тормозной системы грузового автомобиля, как автомобиля большой грузоподъемности.
Глушение шума, достигается, в частности, с помощью того, что воздух из впускного отверстия для воздуха пропускается через изолирующее от шума средство к выпускному отверстию для воздуха.
Эти глушители шума пригодны, в частности, для случая, когда шумы в системе сжатого воздуха, которые возникают при выпуске воздуха из системы сжатого воздуха, могут снижаться.
Подобные глушители шума известны, в частности, из ЕР 0 565 136 А2, ЕР 0 596 220 В1 и DE 10 2009 052 884 А1.
Кроме того, из WO 2008/138465 А2 известно звукопоглощающее устройство для глушения шума от выпуска сжатого воздуха из устройств пневматической системы грузовых автомобилей, которые имеют спиралевидное расположенное внутри звукопоглощающего устройства трикотажное полотно.
Из ЕР 0 132 696 А2 известен глушитель шума для расположения клапанов в установках для выработки сжатого воздуха грузовых автомобилей, который под сменным блоком для защиты от шума имеет структуру с направляющими ребрами, которая ведет к выпускному отверстию для воздуха.
Из WO 2009/152884 известен глушитель шума для систем сжатого воздуха транспортных средств, который имеет несколько выступающих во внутреннее пространство поперечных ребер для натягивания изолирующего от шума материала.
Другой глушитель шума для систем сжатого воздуха транспортных средств известен из ЕР 0 019 855.
Документ DE 29 04 529 А1 раскрывает глушитель шума для систем сжатого воздуха транспортного средства и DE 19701361 раскрывает глушитель шума для расположения клапанов в установках для выработки сжатого воздуха для грузовых автомобилей, который имеет обходной канал и дополнительный выпуск, через которые воздух может выходить, если материал, защищающий от шума, забился.
В WO 2013/026763 А1 раскрыто звукопоглощающее устройство для установок сушки воздуха системы снабжения сжатым воздухом для грузового автомобиля, причем штифтовый нагреватель предусмотрен внутри звукопоглощающего устройства, чтобы предотвратить замерзание и закупоривание замерзшим конденсатом звукопоглощающего устройства.
В до сих пор известных глушителях шума существует опасность так называемых мертвых зон. Через эти мертвые зоны в изолирующем от шума средстве не проходит воздух. Вследствие этого сильно снижается коэффициент полезного действия глушения шума.
В устройствах для выпуска сжатого воздуха не исключено, что после долгосрочного периода рабочего режима проницаемость сжатого воздуха глушащего шум средства во внутренней части корпуса, например, трикотажного полотна или подобного снижается, например из-за замерзания конденсата или отложений масляного нагара. Это может вести к более высокому динамическому давлению внутри глушителя шума.
Отсюда задачей настоящего изобретения является совершенствование глушителя шума однажды указанного вида предпочтительным образом, в частности, в том отношении, что он при более низких издержках имеет более высокую стойкость в отношении вредного воздействия следствие закупоривания изолирующего от шума материала.
Согласно изобретению эта задача решается с помощью глушителя шума, охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения. В соответствии с этим предусмотрено, что подготавливается глушитель шума для системы сжатого воздуха транспортного средства, в частности, грузового автомобиля, причем глушитель шума имеет корпус, по меньшей мере, впускное отверстие для воздуха и, по меньшей мере, выпускное отверстие для воздуха, а также расположенную в корпусе изолирующую от шума лабиринтную структуру.
В основе изобретения лежит то, что внутри корпуса расположен изолирующий от шума материал, соответственно задаваемое движение воздуха таково, что глушитель шума главным образом свободен от мертвых зон. Благодаря не использованию полностью до использования в незначительной степени изолирующих от шума средств проходящий через глушитель шума воздух должен проходить более длинное расстояние, которое получается вследствие наличия нескольких поворотов. Повороты возникают, в частности, благодаря расположенной в корпусе изолирующей от шума лабиринтной структуре. Благодаря подобной структуре может обеспечиваться очень однородное протекание через глушитель шума, которое минимизирует долю мертвых зон и максимизирует изолирующие шум качества установленного изолирующего от шума материала. Одновременно возможна незначительная доля изолирующего от шума средства, что делает глушитель шума значительно более благоприятным в экономическом отношении по сравнению с до сих пор известными подходами.
Может быть предусмотрено, что впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха расположены по оси и радиально относительно продольной оси корпуса. Благодаря этому становится возможным, что прохождение глушителя шума воздухом обеспечивается через сначала расположенное по оси впускное отверстие через середину звукопоглощающее устройство глушителя шума, причем после этого поступивший сжатый воздух должен выходить радиально наружу через лабиринт. Вследствие этого уже автоматически осуществляется первый поворот, который результатом имеет более длинное расстояние протекания и позволяет замедление скорости течения протекающей глушитель шума текучей среды, в частности, протекающего глушитель шума сжатого воздуха.
Корпус может быть образован из двух частей, с, по меньшей мере, верхней частью корпуса и, с по меньшей мере, нижней частью корпуса. Таким образом, становится возможным в целом просто изготавливать глушитель шума. Это исполнение глушителя шума позволяет точно также просто располагать в корпусе изолирующую от шума лабиринтную структуру.
Может быть предусмотрено, что верхняя часть корпуса имеет, по меньшей мере, главным образом полностью радиально идущее по кругу ребро верхней части корпуса, и, что нижняя часть корпуса имеет, по меньшей мере, главным образом полностью радиально идущее по кругу ребро нижней части корпуса. Эти ребра частей корпуса в верхней части корпуса, соответственно нижней части корпуса, точно также позволяют поворот проходящей глушитель шума текучей среды, в частности, проходящего глушитель шума сжатого воздуха и служат точно также замедлению скорости течения этой текучей среды, соответственно сжатого воздуха. Ребро верхней части корпуса и ребро нижней части корпуса таким образом участвуют в глушении шума и могут быть существенной составной частью изолирующей от шума лабиринтной структуры.
В частности, может быть предусмотрено, что ребро верхней части и ребро нижней части расположены со смещением радиально друг к другу. Возможно, в частности, что ребро верхней части и ребро нижней части входят в зацепление друг с другом, в частности, это становится возможным благодаря тому, что с помощью непокрытых вставленных одна в другую верхней части корпуса с нижней частью корпуса через вдающиеся одно в другое ребра верхней части корпуса образуется изолирующая от шума лабиринтная структура, причем воздушный поток направляется между ребрами верхней части корпуса зигзагообразно. Это ведет к просто реализуемому повороту протекающей текучей среды, соответственно протекающего сжатого воздуха, так как более длинный путь протекания обеспечивается за счет очень многих поворотов. Это ведет к значительному снижению скорости течения. Дальше с помощью подобной структуры становится возможным уменьшение поперечного сечения канала, вследствие чего текучая среда не находит мало или совсем не находит мертвых зон, которые остаются неиспользуемыми. Дальше течение потока осуществляется очень однородно.
В частности, может быть предусмотрено, что ребро верхней части корпуса и ребро нижней части корпуса образовывают главным в основном изолирующую от шума лабиринтную структуру.
Дальше может быть предусмотрено, что верхняя часть корпуса и нижняя часть корпуса входят в зацепление одна в другую.
В частности, в этой связи возможно, что между двумя ребрами нижней части корпуса в зацепление входит ребро верхней части корпуса, соответственно между двумя ребрами верхней части корпуса в зацепление входит ребро нижней части корпуса.
Кроме этого может быть предусмотрено, что предусмотрен блок редукционного клапана. С подобным блоком редукционного клапана может обеспечиваться, что при забивании глушителя шума и при достижении слишком высокого динамического давления, возможно возникающее избыточное давление в глушителе шума может отводиться через блок редукционного клапана. В частности, возможно, что блок редукционного клапана работает без разрушения и реверсивно.
Кроме того, со стороны впускного отверстия предусмотрено впускное пространство, и, что блок редукционного клапана, впускное отверстие для воздуха и изолирующая от шума лабиринтная структура соединены с впускным пространством. Таким образом, может реализоваться компактная конструкция и просто реализуемая структура глушителя шума.
Внутри глушителя шума может быть расположено изолирующее от шума средство.
Изолирующее от шума средство здесь может быть запрессовано перед расширением диаметра, например, в промежуточном канале внутри глушителя шума на обращенном к внутренней части глушителя шума конце с номинальным диаметром входа впускного отверстия для воздуха.
Поступающий через впускное отверстие для воздуха воздух отсюда попадает прямо в изолирующее от шума средство, а именно, прежде чем он поступит в промежуточный канал.
Другие детали и преимущества изобретения более подробно поясняются с помощью представленного на чертежах примера осуществления.
На чертежах представлено следующее:
фиг. 1 - глушитель шума в разрезе в первом примере осуществления, схематично;
фиг. 2 - глушитель шума в разрезе во втором примере осуществления, схематично;
фиг. 3 - глушитель шума в разрезе в третьем примере осуществления, схематично;
фиг. 4 - глушитель шума в разрезе в четвертом примере осуществления, схематично;
фиг. 5 - глушитель шума в разрезе в пятом примере осуществления, схематично;
фиг. 6 - глушитель шума в разрезе в шестом примере осуществления, схематично;
фиг. 7 - глушитель шума в разрезе в седьмом примере осуществления, схематично;
Фиг. 1 показывает схематическое изображение разреза первого предложенного в соответствии с изобретением примера осуществления глушителя 10 шума для системы сжатого воздуха транспортного средства, здесь грузового автомобиля.
Глушитель 10 шума представляет собой глушитель шума, который применяется в связи с установкой подготовки воздуха пневматической тормозной установки грузового автомобиля.
Глушитель 10 шума имеет состоящий из нескольких частей корпус 12, который состоит из крышки 14 корпуса, наружного стакана 16 корпуса и съемного блока 18, который образует верхнюю часть 18 корпуса.
Крышка 14 корпуса имеет на своем одном конце насадок 20, в котором расположено впускное отверстие 22 для воздуха глушителя 10 шума.
Впускное отверстие 22 для воздуха ведет к расширению диаметра в крышке 14 корпуса, причем расширение диаметра в комбинации с верхней частью 18 корпуса образует впускное пространство 24.
Во впускном пространстве 24 предусмотрено несколько направляющих ребер 26.
Дальше в области впускного пространства 24 предусмотрен радиально лежащий снаружи блок 28 редукционного клапана.
Блок 28 редукционного клапана состоит из гнезда 30 корпуса, в котором предусмотрено отверстие 32 редукционного клапана, которое непосредственно присоединено к впускному пространству 24.
Отверстие 32 редукционного клапана в нормальном рабочем состоянии (как показано на фиг. 1) закрывается подпружиненным шариком 34, который нагружен усилием пружины 36. Гнездо 30 корпуса опять же имеет по направлению к наружной стороне крышки 14 корпуса сменный блок 38, в котором образовано выпускное отверстии 40 редукционного клапана.
Сменный блок 38 установлен в гнезде 30 корпуса, чтобы соответственно установить диаметр выпускного отверстия 40 редукционного клапана.
Верхняя часть 18 корпуса в смонтированном состоянии глушителя 10 шума находится во внутреннем пространстве, которое образуется крышкой 14 корпуса и наружным стаканом 16 корпуса.
Верхняя часть 18 корпуса на своей обращенной к крышке 14 корпуса стороне имеет воронкообразную структуру, именно, кубкообразный насадок 42, который образует вид промежуточного канала. На обращенной в смонтированном состоянии глушителя 10 шума к впускному отверстию 22 для воздуха стороне дальше предусмотрен краевой выступ 44, который простирается наружу от промежуточного канала 42. Краевой выступ 44 при этом вытянут вплоть до внутренней стороны стенки наружного стакана 16 корпуса.
На обращенной от краевого выступа 44 стороне промежуточного канала 42 с концевой стороны промежуточного канала 42 предусмотрено множество выходных отверстий 46 для воздуха.
Эти выходные отверстия 46 выхода воздуха соединяют промежуточный канал 42 с изолирующей от шума лабиринтной структурой 48.
Изолирующая от шума лабиринтная структура 48 образуется, во-первых, с помощью выступающих на наружной стороне промежуточного канала 42 верхней части 18 корпуса нескольких параллельных к этой наружной стенке ребер 50 нижней части корпуса, равно как и проходящих точно также параллельно к наружной стенке промежуточного канала 42 и со смещением к ребрам 50 нижней части корпуса ребер 52 верхней части корпуса.
Ребра 52 верхней части корпуса и ребра 50 нижней части корпуса расположены со смещением радиально друг к другу и входят в зацепление одно в другое, так что верхняя часть 18 корпуса и нижняя часть корпуса входят в зацепление одна в другую.
Путь потока от отверстий 46 через ребра 50 нижней части корпуса и ребра 52 верхней части корпуса проходит таким образом зигзагообразно и с несколькими поворотами.
На конце наружного стакана 16, который обращен от крышки 14 корпуса, предусмотрены радиально располагающиеся снаружи на наружном стакане 16 корпуса выпускные отверстия 54 для воздуха глушителя 10 шума.
Таким образом, глушитель 10 шума имеет осевое впускное отверстие 22 для воздуха и радиальное выпускное отверстие 54 для воздуха относительно продольной оси корпуса 12 глушителя 10 шума.
Между ребрами 52 верхней части корпуса и ребрами 50 нижней части корпуса может быть предусмотрен изолирующий от шума материал. Дополнительно изолирующий от шума материал может предусматриваться в бокалообразной насадке 42. Это не является обязательно необходимым.
Функционирование глушителя 10 может осуществляться как описано ниже:
Воздух через впускное отверстии 22 поступает в глушитель 10 шума и идет сначала во впускное пространство 24, где с помощью направляющих ребер 26 и краевого выступа 44 верхней части 18 корпуса направляется по направлению к промежуточному каналу 42. там воздух идет через отверстия 46 в изолирующую от шума лабиринтную структуру 48 и там многократно поворачивается с помощью ребер 52 верхней части корпуса и ребер 50 нижней части корпуса, пока не достигнет выпускных отверстий 54 для воздуха.
Благодаря многократным поворотам скорость течения проведенного через изолирующую от шума лабиринтную структуру 48 воздуха заметно снижается, поэтому происходит глушение шума. Таким образом приходя к уменьшению шума.
В случае, в котором по причине, например, замерзшего конденсата или остатков масляного нагара на пути потока между впускным отверстием 22 для воздуха и выпускными отверстиями 54 для воздуха, по меньшей мере, возникают закупоривание, избыточное давление может сниматься при помощи блока 28 редукционного клапана, без того, чтобы при этом последовало необратимое изменение блока 28 редукционного клапана. Динамическое давление, которое должно достигаться, здесь может регулироваться, в частности, при помощи пружины 36. Если прилагающееся динамическое давление настолько велико, что шарик 34 отжимается назад против пружины 36, отверстие 32 открывается и сжатый воздух может выходить через отверстие 32 редукционного клапана и выпускное отверстие 40.
Показанный на фиг. 1 пример осуществления представляет, таким образом, глушитель 10 шума с принудительно управляемым движением воздуха через изолирующую от шума лабиринтную структуру 48 с дополнительным изолирующим от шума материалом и расположенным сбоку (радиально) блоком 28 редукционного клапана.
Фиг. 2 иллюстрирует второй предложенный в соответствии с изобретением пример осуществления глушителя 110 шума.
Глушитель 110 шума при этом имеет главным образом все структурные и функциональные признаки, как это имеет место в случае выше в связи с описанным на фиг. 1 глушителем 10 шума.
Однако имеются следующие отличия, которые должны ниже вкратце поясняться.
Показанный на фиг. 2 глушитель 110 шума является глушителем 110 шума с принудительно управляемым движением воздуха с или без изолирующего от шума материала и без блока редукционного клапана, который присоединен к впускному пространству. (прим. перевод. – на фиг. 2 этот блок есть см. поз. 128).
Вместо этого блок 128 редукционного клапана расположен на противоположном впускному отверстию для воздуха конце промежуточного канала 142.
Дальше нижняя часть 116 а корпуса, которая имеет ребра 150 нижней части корпуса, не является интегральной составной частью стакана 116 корпуса, а выполнена в качестве особой конструктивной детали. Направляющая 130 для блока 128 редукционного клапана образована при этом в нижней части 116а корпуса.
Стакан 116 корпуса имеет на своей радиальной наружной стороне несколько выпускных отверстий 154 для воздуха со сравнительно большим поперечным сечением или диаметром, в частности, в сравнении с выпускными отверстиями 154 для воздуха.
Наружный стакан 116 корпуса дальше имеет в своей нижней области направляющую 116b для гнезда 130.
В этой области как в гнезде 130, так и в направляющей 116b, предусмотрены выпускные отверстия 130а и 116с для воздуха избыточного давления.
В области впускного отверстия 122 для воздуха вслед за выпускным отверстием 122 для воздуха и переходом к впускному пространству 124 предусмотрено крупное сито 123, через которое сначала должен проходить поступающий через впускное отверстие 122 для воздуха воздух, который дальше идет к впускному пространству 124.
Фиг. 3 иллюстрирует в схематичном изображении разрез другой предложенный в соответствии с изобретением пример осуществления глушителя 210 шума, который выполнен аналогично показанному на фиг. 2 глушителю 110 шума, в частности в связи с исполнением блока 228 редукционного клапана.
Глушитель 210 шума представляет глушитель 210 шума с принудительно управляемым движением воздуха с или без изолирующего от шума материала и расположенным центрально блоком 228 редукционного клапана.
Глушитель 210 шума имеет главным образом все структурные и функциональные признаки, что и показанный на фиг. 1 и 2 глушитель шума. Однако, существуют, в частности, следующие отличия:
В противоположность показанному на фиг. 2 глушителю 110 шума глушитель 210 не имеет никакой особой нижней части корпуса, так как здесь как в показанном на фиг. 1 примере осуществления ребра 250 нижней части корпуса расположены в стакане 216 корпуса.
Стакан 216 корпуса при этом главным образом идентично образован стакану 16 корпуса согласно примеру осуществления как на фиг. 1, однако, с отличием, что здесь предусмотрена направляющая 216с, в которой устанавливается блок 228 редукционного клапана.
Дальше здесь в области впускного отверстия 222 для воздуха предусмотрена подобная соплу структура 223, которая служит для того, чтобы поступающий воздушный поток через впускное отверстие 222 для воздуха направлять прямо в промежуточный канал 242.
Фиг. 4 показывает схематическое изображение разреза другой предложенной в соответствии с изобретением формы осуществления глушителя 310 шума.
Глушитель 310 шума представляет точно также глушитель 310 шума с принудительно управляемым движением воздуха с или без изолирующего от шума материала и расположенным здесь сбоку блоком 328 редукционного клапана.
Блок 328 редукционного клапана здесь расположен в крышке 314 корпуса и состоит из патрубка 328а редукционного клапана, выходных отверстий 328b, а также расположенной выше патрубка 328а редукционного клапана резиновой манжеты 328с.
Точно также как в примере осуществления на фиг. 3 и здесь в области впускного отверстия 322 предусмотрена подобная соплу структура 323, которая соединяет впускное отверстие 322 для воздуха таким образом с промежуточным каналом 342, что поступающая через впускное отверстие 322 для воздуха текучая среда, в частности, сжатый воздух, главным образом непосредственно направляется в промежуточный канал 342.
Пример осуществления согласно фиг. 4, относящийся к глушителю 310 шума, выполнен главным образом идентично в структурном и функциональном отношении как пример осуществления согласно фиг. 3, относящийся к глушителю 210 шума. Существенные отличия имеются только в связи с блоком 328 редукционного клапана и исполнением стакана 216 корпуса, так как он не должен иметь никакой направляющей 216а для центрально расположенного блока редукционного клапана.
Функционирование блока 328 редукционного клапана таково, что в случае слишком высокого динамического давления резиновая манжета 328с приподнимается таким образом, что воздух может выходить через выпускное отверстие 328b и таким образом избыточное давление может уменьшаться.
Фиг. 5 иллюстрирует точно также в схематическом изображении разреза другой предложенный в соответствии с изобретением пример осуществления глушителя 410 шума.
Глушитель 410 шума представляет глушитель 410 шума с принудительно управляемым движением воздуха с или без изолирующего от шума материала и с центрально расположенным блоком 428 редукционного клапана, который относительно его конструкции и принципа действия соответствует блоку 328 редукционного клапана согласно примеру осуществления на фиг. 4.
Отличие глушителя 10 шума, который главным образом в своей функции соответствует примерам осуществления согласно фиг. 3 и фиг. 4, состоит в том, что блок 428 редукционного клапана расположен не сбоку и в крышке корпуса, как в глушителе 310 шума согласно фиг. 4, а точно также центрально, как это имеет место в случае примера осуществления согласно фиг. 3, относящемуся к глушителю 210 шума.
Блок 428 редукционного клапана расположен в конце промежуточного канала 442, который противоположен впускному отверстию 422 для воздуха.
На фиг. 6 и 7 показаны другие примеры осуществления глушителей 510 и 610 шума, которые в принципе могут реализоваться со всеми показанными на фиг. 1-5 формами осуществления. В глушителях 510 и 610 шума соответственно явно показано как в промежуточном канале 542, соответственно 642, расположено изолирующее от шума средство 543, соответственно 643.
В показанном на фиг. 5 варианте осуществления сопло 523 погружено в изолирующее от шума средство 543.
Изолирующий от шума материал 543 здесь перед расширением диаметра запрессован в обращенный к внутренней части глушителя шума конец с номинальным диаметром входа впускного отверстия для воздуха.
Поэтому поступающий через впускное отверстие для воздуха воздух идет прямо в изолирующее от шума средство 543, а именно, прежде чем он поступит в промежуточный канал.
В показанном на фиг. 7 примере осуществления изолирующее от шума средство 643 уплотняется с помощью наружного диаметра и также здесь сопло 623 погружено в изолирующее от шума средство 643.
В принципе может быть предусмотрено, что высокое динамическое давление во всех показанных формах осуществления предотвращается с помощью того, что редукционный клапан разрабатывается в форме шарика с пружиной или в виде U-образного кольцевого уплотнения или в виде сомбреро или в комбинации. Таким образом предотвращается, что после долгосрочного периода рабочего режима изолирующего от шума средства возникает высокое динамическое давление, если снизится проницаемость сжатого воздуха через изолирующее от шума средство.
Во всех решениях звукопоглощающих устройств дальше возможно, что осуществляется уплотнение непосредственно на и без того небольшом диаметре трикотажного полотна и таким образом динамическому давлению предлагается всего лишь заметно уменьшенная эффективная поверхность. Это в определенных случаях применения могло бы привести даже к тому, что дополнительный обратный клапан, соответственно блок редукционного клапана, делается ненужным, как это показано, например, на фиг. 6.