Die Erfindung betrifft einen Breitband-Resonanzschalldämpfer, welcher nachfolgend vereinfacht bezeichnet wird als Breit banddämpfer, insbesondere verbaut in einem Verbrennungsmotor, besonders bevorzugt einem KFZ-Motor, mit einem mindestens zweigeteilten Gehäuse, umfassend insbesondere eine Gehäuseun terschale und eine Gehäuseoberschale. Das Gehäuse weist eine Dämpferlängsachse und eine Dämpferquerachse auf und nimmt ein abgas- bzw. gasführendes Rohr auf, welches mit einem umfäng lich umgebenden Rohrmantel mit darin ausgebildeten Akusti köffnungen einen Rohrinnenraum definiert. Das einen Luftkanal bildende Rohr ist in Einbaulage von mindestens einer durch das Gehäuse gebildeten Dämpfungs- bzw. Resonanzkammer um schlossen, welche über die Akustiköffnungen mit dem Rohrin nenraum in Wirkverbindung steht, und wobei das Gehäuse zwei axial geteilte Gehäuseteile umfasst oder aus diesen gebildet ist .

Die immer leiser werdenden Fahrzeuge stellen auch eine große Herausforderung an die Motortechnik, insbesondere an deren schallintensive Systeme, wovon insbesondere das Luftansaug- system des Motors bzw. eines Turboladers desselben betroffen ist. Um die Geräuschentwicklung in einem Luftansaugsystem zu minimieren, werden heute häufig Resonatoren eingesetzt. Ein Resonator besteht im Allgemeinen aus einer oder mehreren Kammern, die gasdurchlässig mit einer Ansaugleitung für Luft verbunden ist. Zur Realisierung der effizienten Geräuschdäm- mung und zur Abdeckung eines breiten Resonanzspektrums können mehrere Resonatoren in unterschiedlichen Konfigurationen vorgesehen sein, die unterschiedliche Resonanzbereiche kom pensieren .

Da die Teile des Ansaugsystems heute häufig im Spritzgussver fahren hergestellt werden, stehen die Entwickler zunehmend vor dem Problem, wie mehrere Resonatorkammern im engen Bauraum optimiert vorgesehen werden können.

Bestehende Breitband-Resonanzschalldämpfer sind vorwiegend als mehrteilig ausgebildete Systeme bzw. Baugruppen ausgebil det, die zusammengeschweißt werden und z.B. äußere Gehäuse teile umfassen, in die Rohrsegmente mit Öffnungen einge schweißt werden. Auffällig bei allen bestehenden Lösungen ist die Komplexität der Formgestalt und der Verbindungstechnolo- gie, so dass diese Systeme häufig mehrteilig geschweißt wer den müssen. Dieses ist fertigungstechnisch relativ kompli ziert und auch fehleranfällig. Die aus dem Stand der Technik realisierende Komplexität erhöht den Herstellungsaufwand und damit die Kosten. Breitband-Resonanzschalldämpfer mit durch mehrere Trennwände unterteilte Resonanzkammern bzw. Resonato ren erfordern relativ viel Bauraum und weisen mitunter nur ein geringes effektives Resonanzvolumen auf. Bei diesen mehr teiligen Konstruktionen sind regelmäßig mehrere Schweißvor gänge erforderlich. Geschachtelte Konstruktionen erfordern zwischengeschaltete Montageschritte beim Schweißprozess, was ebenfalls nachteilig für die Fertigungskosten ist. Es ist zudem schwierig, unterschiedliche Arten und Konfigurationen von Resonatoren in einem Breitband-Resonanzschalldämpfer auszubilden und dabei gleichzeitig eine Vielzahl von Varian ten auf engem Bauraum vorzusehen.

Das Gehäuse mit dem darin in Einbaulage angeordneten Rohr bilden in dem Zwischenraum zwischen dem innenseitigen Rohr und dem außenseitigen Gehäuse ein Dämpfungssystem, welches sich entlang einer Systemlängsachse bzw. der Dämpferlängsach se erstreckt, welche Achse aber nicht unbedingt entlang einer Geraden verlaufen muss, sondern auch gekrümmt oder gebogen sein kann. Die einzelnen Dämpfungskammern bzw. Resonanzkam mern sind üblicherweise radial abgehend von dem Rohr beab- standet zueinander entlang der Dämpferlängserstreckungsrich tung des so gebildeten Gesamtsystems bzw. des Dämpfungssys tems ausgebildet.

Derartige Resonatoren sind z.B. aus der DE 10 2010 022 780 B4 und EP 1 176 355 A2 bekannt.

Nachteile am Stand der Technik

Obgleich derartige Breitband-Resonanzschalldämpfer bereits eine weitreichende Absorption der ungewünschten Geräusche über ein weites Frequenzspektrum ermöglichen, werden weiter hin Möglichkeiten gesucht, diese für noch breitere Anwen dungsbereiche einzusetzen.

Technisches Problem (Aufgabe)

Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik und den damit verbundenen Nachteilen liegt der Erfindung somit die Aufgabe zu Grunde, die aufgezeigten Nachteile zumindest teilweise zu vermeiden und insbesondere einen Geräuschdämpfer bzw. Breitband-Resonanzschalldämpfer für eine Brennkraftma schine vorzusehen, der ein besonders breites Anwendungsspekt rum für viele Frequenzen ermöglicht bzw. bereitstellt, wel cher auch bei einer komplizierten Geometrie einen möglichst geringen Platzbedarf beansprucht und einfach herzustellen ist .

Erfindung

Diese Aufgabe wird bereits durch die Merkmale der unabhängi gen Ansprüche gelöst; bevorzugte, aber nicht zwingende Wei terentwicklungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. In der einfachsten Ausführungsform ist das Rohr als Rohrein satzkörper ausgebildet, also als vorzugsweise einstückig ausgebildete Einheit, welche das Rohr bzw. Rohrstutzen oder ein Rohrelement umfasst, das in die Gehäuseteile in Einbaula ge einsetzbar ist, wobei das Rohr Akustiköffnungen in der Rohrmantelfläche umfasst und wobei der Rohreinsatzkörper ferner endseitige Anschlüsse zur Verbindung mit angrenzenden Rohren, Leitungen oder dergleichen und mindestens einen Akus tikkanal umfasst. Der mindestens eine oder jeder Akustikkanal weist jeweils mindestens eine oder genau eine Kanaleingangs öffnung auf, durch welche das Fluid bzw. Gas in diesen ein strömt und ist endseitig geschlossen, um somit z.B. als Lamb- da/4-Kanal oder Lambda/2-Kanal zu fungieren.

Vorzugsweise umfasst das Gehäuse zwei Teile, nämlich eine erste Gehäusehalbschale, insbesondere ausgebildet als Gehäu seunterschale, sowie eine auf diese aufsetzbare zweite Gehäu sehalbschale, die insbesondere ausgebildet ist als Gehäuse oberschale .

Nach einer Alternative ist die Dämpfungskammer über mindes tens einen Einsatzsteg in mindestens zwei Resonanzkammern unterteilt, wobei der mindestens eine Einsatzsteg an dem Einsatzkörper einstückig mit diesem ausgebildet ist, und wobei der Einsatzsteg zudem als Lagefixierungsmittel fun giert. Nach einer zweiten Alternative, welche besonders be vorzugt in Kombination mit der ersten Alternative verwirk licht ist, umfasst der mindestens eine Akustikkanal eine Eingangsöffnung, welche unmittelbar in das Rohr mündet. Der Einsatzsteg und/oder zumindest der Kanaleinlass des Akustik kanals sind somit ebenfalls Teil des vorzugsweise einstücki gen Rohreinsatzköpers. Bevorzugt sind auch zumindest Teilbe reiche des zumindest einen oder mehrerer Akustikkanäle Teile des vorzugsweise einstückigen Rohreinsatzkörpers. Besonders bevorzugt sind zumindest Teilbereiche des zumindest einen oder mehreren Akustikkanäle Teil des vorzugsweise einstücki gen Rohreinsatzkörpers und/oder ein oder mehrere vollständige Akustikkanäle sind Teil des vorzugsweise einstückigen Rohein satzkörpers. Ist in Bezug auf einen gegebenen Akustikkanal nur ein Teilbereich desselben Teil des vorzugsweise einstü ckigen Rohreinsatzkörpers, so wird der andere Teilbereich des jeweiligen Akustikkanals, um diesen zu vervollständigen, vorzugsweise durch das Gehäuse bzw. eine der Gehäuseteile ausgebildet. Der jeweilige „Teilbereich" des Akustikkanals ist hierbei jeweils ein Wandungsbereich des Akustikkanals, einschließlich dem das der Kanaleingangsöffnung gegenüberlie gende Kanalende verschließenden Wandbereich. Die Teilbereiche einer Wandung eines Akustikkanals, welche durch den Rohrein satzkörpers und ein Gehäuseteil andererseits ausgebildet sind, sind vorzugsweise miteinander verschweißt. Hierdurch ist der Breitband-Resonanzschalldämpfer konstruktiv besonders einfach aufgebaut und besonders einfach herstellbar, nämlich durch Einsatz des Rohreinsatzköpers in eines der Gehäuseteile und Verschließen bzw. Zusammenfügen des vorzugsweise 2- teiligen Gehäuses. Zugleich weist der Breitband-Resonanz schalldämpfer eine verbesserte Schalldämpfung auf, da dieser einen Breitbandresonator und zugleich Akustikkanäle zur zu sätzlichen und besonders effektiven Dämpfung spezieller Fre quenzen umfasst, wobei beide Dämpfungsfunktionen an dem Rohr- einsatzkörper integriert sind.

Die Erfindung sieht also eine Lösung für die Problemstellung vor, neben der Breitbanddämpfung mittels der zumindest einer oder mehrerer Dämpfungskammern eine Kompensation für zumin dest eine oder verschiedene Frequenzen durch den zumindest einen oder mehrerer Akustikkanäle verschiedener Längen und verschiedener Geometrien auf besonders geringem Bauraum vor zusehen, um somit zumindest einen oder verschiedene zusätzli che Frequenzbereiche zu kompensieren bzw. aufzufangen in dem oder den unterschiedlichen, den Frequenzen korrespondierenden Akustikkanälen, wobei die konkrete geometrische Ausgestaltung eines Akustikkanals oder mehrerer Akustikkanäle z.B. in Länge und Durchmesser vom Fachmann angepasst an die zu kompensie renden Frequenzen bestimmt werden kann. Somit können Geräu sche in einem beliebig großen Frequenzbereich kompensiert werden durch entsprechende Gestaltung des Akustikkanals oder mehrerer Akustikkanäle, zusätzlich zu der Breitbanddämpfung. Bevorzugte Frequenzbereiche liegen zwischen 200 bis 800 Hz, wobei aber auch andere Frequenzbereiche durchaus im Bereich des Möglichen liegen. So kann z.B. ein bestimmter Akustikka nal für den Bereich von 200 Hz, ein sich an diesen anschlie ßender oder getrennter Akustikkanal für den Frequenzbereich von 300 Hz und ein weiterer Akustikkanal für den Frequenzbe reich von 400 bis 600 Hz bzw. oder auch bis 800 Hz ausgestal tet sein. Erfindungsgemäß haben die Akustikkanäle, wenn meh rere vorgesehen sind, also verschiedene Längen und Geomet rien, um die verschiedenen Frequenzbereiche abfangen bzw. kompensieren zu können.

Die Dämpfungskammer kann durch mindestens einen Einsatzsteg in mehrere Dämpfungskammern bzw. Unterkammern unterteilt sein, die z.B. sich entlang der Dämpferlangsachse erstreckend hintereinander angeordnet sind. Der jeweilige Einsatzsteg wirkt somit als Trennwand, um die benachbarten Dämpfungskam mern voneinander zu trennen. Die Trennung der Dämpfungskam mern durch den jeweiligen Einsatzsteg erfolgt jeweils zumin dest im Wesentlichen gasdicht, wobei eine geringe Leckrate in Bezug auf einen Gasaustausch zwischen benachbarten Dämpfungs kammern akzeptabel ist, sofern hierdurch die geräuschdämpfen de Funktion der jeweiligen Dämpfungskammer nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Der jeweilige Einsatzsteg ist vorzugs weise an dem Rohreinsatzköper befestigt oder besonders bevor zugt einstückig an diesem angeformt. Der als Luftführungssystem ausgebildete Breitband- Resonanzschalldämpfer weist somit zwei wesentliche Bestand teile auf, nämlich das außenseitige bzw. aufnehmende Gehäuse und den in dieses einsetzbaren Rohreinsatzkörper. Der Rohr- einsatzkörper umfasst das Rohr, welches das Fluid bzw. die Luft von einer Dämpfereingangsseite zu einer Dämpferausgangs seite führt. Besonders bevorzugt besteht der Breitband- Resonanzschalldämpfer umfassend den weiteren zumindest einen Akustikkanal und Einsatzstege zur Trennung der Resonatorkam mern aus eben den Gehäuseschalen und dem Rohreinsatzkörper, wodurch der Breitband-Resonanzschalldämpfer besonders einfach herstellbar ist. Ferner ist hierdurch der Breitband- Resonanzschalldämpfer bei gegebener Ausbildung des Gehäuses an unterschiedliche Erfordernisse der Schalldämpfung anpass bar, beispielweise unterschiedliche Auslegungen eines Turbo laders, eben durch unterschiedliche Anordnung der Einsatzste ge und/oder unterschiedliche Ausgestaltungen des zumindest einen oder mehrerer Akustikkanäle.

Allgemein im Rahmen der Erfindung kann das Gehäuse somit aus mehr als zwei Gehäuseteilschalen bestehen, wobei der Anschau lichkeit halber anstelle des Begriffes „Gehäuseteilschale" auch der Begriff „Gehäusehalbschale" verwendet wird. Im Spe ziellen sei jedoch jeweils der Begriff „Gehäusehalbschale" auf ein zweiteiliges Gehäuse mit zwei Gehäusehalbschalen bezogen .

Das somit vorzugsweise zweiteilige Gehäuse ist vorzugsweise schalenförmig ausgebildet und umfasst bevorzugt eine Gehäuse unterschale und eine Gehäuseoberschale, die an einer Trenn stelle bzw. Trennebene in Einbaulage miteinander verbindbar sind, beispielsweise verschweißbar sind, die sich vorzugswei se entlang der Dämpferlangsachse erstreckt.

Der Rohreinsatzkörper mit dem zumindest einen, mit seiner Längserstreckungsrichtung quer zur Dämpferlängsachse erstre- ckenden Einsatzsteg und zumindest den Teilbereichen zumindest eines oder mehrerer Akustikkanäle ist vorzugsweise einstückig ausgebildet, was produktionstechnisch und der Handhabung beim Zusammenbau des Breitband-Resonanzschalldämpfers besonders vorteilhaft ist. Gegebenenfalls kann der Roheinsatzkörper auch mehrteilig ausgebildet sein, sofern die einzelnen Teil bereiche desselben unter Ausbildung einer zusammenhängenden Bauteilgruppe zusammengefügt sind, so dass der Rohreinsatz körper als ein Bauteil gehandhabt und in die Gehäuseschale eingesetzt werden kann, so dass dann unter Zusammenfügen mit der zweiten Gehäuseschale der Breitband-Resonanzschalldämpfer herstellbar ist.

Bevorzugt sind die Gehäuseteile bzw. Gehäuseschalen im

Spritzgussverfahren hergestellt und mittels Schweißen dich tend bzw. gasdicht miteinander verbunden. Der in dem Gehäuse einsetzbare und aufgenommene Rohreinsatzkörper mit dem Luft kanal bzw. Rohr ist an beiden Enden offen und weist einen für den Mediendurchfluss nötigen Querschnitt auf.

Erfindungsgemäß bildet das zwischen dem Gehäuse und dem Rohr bzw. Luftkanal gebildete Volumen bzw. der Gehäuseinnenraum den Breitbandresonator, welcher auch als "Helmholtz- Resonator" ausgelegt sein kann, der zur Kompensation bzw. Abdeckung eines möglichst breiten Frequenzspektrum mehrere Unterkammern bzw. Resonanzkammern umfassen kann, welche durch an dem Einsatzkörper vorgesehene Einsatzstege bzw. Einsatz wände unterteilt ist. Die für die Funktion notwendige Abdich tung zwischen den so vorzugsweise in Längsrichtung hinterei nander ausgebildeten Resonanzkammern kann beispielsweise durch eine Nut/Feder-Verbindung realisiert sein. Bevorzugt ist an der Gehäuseinnenseite mindestens eine Nut ausgebildet, in welche der mindestens eine Einsatzsteg, welcher als Trenn wand zwischen den Resonatorkammern fungiert, einsteckbar ist. Der mindestens eine Akustikkanal bildet ein weiteres rohrför miges Resonanzvolumen, welcher z.B. als Lambda-Viertel- Resonator ausgebildet sein kann.

Der Akustikkanal wird vorzugsweise zumindest teilweise oder vollständig gebildet durch mindestens eine sich außenseitig des Rohres ausgebildete Kanalwand, welche vorzugsweise Teil des Rohreinsatzkörpers ist. Der Akustikkanal geht bevorzugt jeweils unmittelbar von dem Rohr ab.

Vorzugsweise ist die Kanalwand des Akustikkanals außenseitig an dem Rohreinsatzkörper angeordnet und vorzugsweise einstü ckig an dem Rohreinsatzkörper angeformt.

Die Kanalwand kann sich in Bezug auf die Kanallängsrichtung in Dämpferlängsrichtung erstrecken, wodurch die Kanallänge über größere Bereiche variieren kann und somit einzelne Fre quenzen eines größeren Frequenzspektrums abdecken kann. Die Kanalwand kann sich in Bezug auf die Kanallängsrichtung auch quer zur Dämpferlängsrichtung erstrecken, wodurch die Geomet rie der Kanalerstreckung über größere Bereiche variiert wer den kann. Besonders bevorzugt weist der zumindest eine Akus tikkanal einen sich mit seiner Längserstreckung in Richtung der Dämpferlängsachse erstreckenden Abschnitt und einen sich mit seiner Längserstreckung entlang der Dämpferquerachse erstreckenden Abschnitt auf, so dass die Kanallänge und damit auch die vom Kanal erfasst Frequenz aus einem breiten Fre quenzbereich ausgewählt und der Dämpfer an verschiedene Er fordernisse angepasst werden kann.

Dabei ist es auch möglich, dass der Akustikkanal sich zumin dest abschnittsweise beabstandet von dem Rohrmantel unter Bildung eines Zwischenraums zwischen Kanal und Rohr er streckt. Hierdurch ist die Geometrie der Längserstreckung des Kanals praktisch frei wählbar und die Kanallänge kann in großem Bereich variieren und an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden.

Das Rohr des Rohreinsatzkörpers weist mehrere Akustiköffnun gen auf, wobei zu einer Dämpfungskammer jeweils mehrere Akus tiköffnungen an dem Rohr vorgesehen sein können. Die Dämp fungskammer ist jeweils zwischen dem Rohr und dem Gehäuse ausgebildet, wobei benachbarte Dämpfungskammern durch die Einsatzstege voneinander getrennt sind. In Bezug auf jeweils eine Dämpfungskammer sind an dem Rohr jeweils mehrere Akusti köffnungen vorgesehen (vorzugsweise mehr als zwei) , welche um den Rohrumfang verteilt angeordnet sind und/oder mehrere Akustiköffnungen (vorzugsweise mehr als zwei) , welche in Längsrichtung des Rohres voneinander beabstandet angeordnet sind. Anzahl und/oder Größe der Akustiköffnungen, also deren Länge, Breite und Durchmesser sind nach den gewünschten zu dämpfenden Frequenzbereichen für jede Kammer individuell abgestimmt .

Zur Ausnutzung des gesamten Volumens der Dämpfungskammer kann sich der mindestens eine Akustikkanal auch über mehrere Reso nanzkammern erstrecken, wobei dieser beliebige Geometrien aufweisen kann.

Bevorzugt erstreckt sich der mindestens eine Akustikkanal entlang der Dämpferlängsachse und/oder entlang der Dämpfer querachse, insbesondere im randseitigen Bereich in der Nähe oder angrenzend an das umgebende Gehäuse. Bevorzugt verläuft der Akustikkanal umlaufend entlang des Rands des Rohreinsatz körpers, bildet also im Wesentlichen mit einem Abstand der Randkontur des Rohreinsatzkörpers ab. Es liegt jedoch grund sätzlich im Rahmen der Erfindung, dass der mindestens eine Akustikkanal jede beliebige Geometrie für den jeweiligen Anwendungsfall aufweist, z.B. für besonders lange Akustikka näle die Geometrie einer Schnecke oder Spirale.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Akustikka nal mindestens eine radial von dem Rohreinsatzkörper ausge- bildete Kanalwand, Kanalrippe oder dergleichen, insbesondere einteilig an diesem angeformt, die in Einbaulage mit dem angrenzenden Gehäuseteil verbindbar ist zur Bildung des Akus tikkanals, und zwar insbesondere mittels einer dichten Ver bindung zum Schließen des Akustikkanals. Bevorzugt erfolgt diese Verbindung mittels Kleben, Schweißen oder dergleichen. Auf diese Weise muss der Rohreinsatzkörper lediglich noch in die eine Gehäuseschale unter Positionierung der Trennwand eingesetzt werden und sodann mit der zweiten Gehäuseschale verschlossen werden. Der Rohreinsatzkörper ist hierdurch besonders einfach herstellbar, insbesondere auch als Spritz gussbauteil, im speziellen auch als einstückiges Bauteil. Die Kanalwand kann innenseitig auch in eine entsprechend ausge bildete Aufnahmenut an der Gehäuseinnenseite eingreifen.

Ausführungsformen umfassen, dass die Kanalwand zum dichten verschließen zusätzlich verschweißt werden kann.

Durch mehrere, insbesondere parallel nebeneinander verlaufen de Kanalwände kann so einfach in dem gegebenen Raum eine entsprechende Vielzahl Akustikkanälen bzw. Resonatorkanäle vorgesehen sein.

Der mindestens eine oder die jeweiligen Akustikkanäle bzw. Resonatorkanäle weisen jeweils mindestens eine oder genau eine Kanalöffnung bzw. Kanaleingangsöffnung auf, durch welche ein Luftstrom bzw. Schallwelle aus dem Rohr in den jeweiligen Kanal eintreten kann, und ist/sind jeweils an dem dem Kanal eingang gegenüberliegenden Ende endseitig geschlossen.

Unterschiedliche Längen dieser Akustikkanäle und unterschied liche geometrische Ausgestaltung erlauben somit die Kompensa tion unterschiedlicher Frequenzspektren. Als besonders zweck mäßig hat sich die Ausbildung der Kanalöffnung als Langloch ausgewiesen, wobei grundsätzlich die Eingangsöffnung dem Querschnitt des Akustikkanals entspricht. Allgemein sind Querschnitt und Länge des Akustikkanals ange passt an die zu kompensierende Frequenz. Die Akustikkanäle können z.B. ausgebildet sein als l/4 (Lambda-viertel ) -Kanal bzw. -Resonator oder einem l/2 (Lambda-halb) -Kanal bzw. Re sonator. Bei einem l/4-Kanal weist der Akustikkanal k der zu dämpfenden Wellenlänge auf, so das sich beim Durchlauf einer Schallwelle zum Kanalende und zurück l/4 ergibt und somit durch Überlagerung der Wellen die betreffende im Rohr ge dämpft wird. Da die abgedeckten Schallfrequenzen von der jeweiligen Länge des Akustikkanals abhängen, können die somit gebildeten Akustikkanäle unterschiedliche Längen aufweisen.

Bevorzugt sind die äußeren Akustikkanäle, die sich also näher an der Gehäusewand erstrecken, größer ausgebildet, weisen also eine größere Länge auf, weil sie relativ weiter von dem Rohr des Einsatzkörpers entfernt sind.

Ausführungsformen umfassen die Ausbildung des Akustikkanals angrenzend an die äußere Mantelfläche des Rohrs, aber auch beabstandet von dieser äußeren Mantelfläche, so dass diese also nicht unmittelbar an der Rohrmantelfläche anliegen müs sen .

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet als besonderen Vorteil eine Gewichts- und Kostenersparnis sowie eine wesent liche Vereinfachung des Herstellungsprozesses. Durch die Ausbildung des Rohres mit den verschiedenen Kanälen und Rip pen als Rohreinsatzkörper wird eine besonders einfache Monta ge realisiert, die auch die Unterbringung von mehreren Re sonatoren mit unterschiedlichen Funktionsweisen in einer einfachen Systemeinheit bzw. Baugruppe realisiert.

Der erfindungsgemäße Breitband-Resonanzschalldämpfer besteht vorzugsweise aus Kunststoff und wird vorzugsweise im Spritz gussverfahren hergestellt, also als mehrteiliges Spritz gussteil ausgebildet. Der Breitband-Resonanzschalldämpfer umfasst insofern mehrere, vorzugsweise zwei zur Bildung eines Innenraums miteinander an einer Fügestelle verbindbaren Gehäuseteile, insbesondere ausgebildet als Gehäusehalbschalen, die in Systemquerrich tung, also radial trennbar sind und zwischen sich das gasfüh rende Rohr mit einem Eintritts- und einem Austrittsende an den Stirnenden sowie mehrere Akustiköffnungen im Rohrmantel umfasst .

Der mindestens eine Akustikkanal wird gebildet durch eine zwischen der äußeren Mantelfläche des Rohreinsatzkörpers und dem dieses in Einbaulage umschließend aufnehmenden bzw. ein fassenden Gehäuse ausgebildeten, insbesondere durchgehenden Kanalwand, die vorzugsweise einstückig an der Außenseite des Rohreinsatzkörpers als abragender Steg ausgebildet ist, der also in Einbaulage durch die innere Fläche bzw. Wand des Gehäuses geschlossen wird.

Bevorzugt ist die mindestens eine Kanalwand an dem Rohrein satzkörper ausgebildet, z.B. einstückig an diesem angeformt. Es liegt allerdings auch im Rahmen der Erfindung, dass die Gestaltung umgekehrt ist, also die Kanalwand an der inneren Mantelfläche des Gehäuses bzw. der Gehäuseteile ausgebildet ist, die dann in Einbaulage auf der äußeren Mantelfläche des Rohreinsatzkörpers aufsitzt und somit den umlaufenden Akus tikkanal definiert.

Zur Abbildung bzw. Kompensation verschiedener Resonanzberei che umfassen Ausführungsformen mehrere solcher Kanalwände, die in Abständen zueinander versetzt an der Außenfläche zwi schen dem Rohreinsatzkörper und dem Gehäuse ausgebildet sind und die somit für unterschiedliche Resonanzbereiche wirken. Diese durch die Kanalwände so gebildeten Akustikkanäle bilden so weitere einzelne Akustikammern, die also beliebig auf die zu beeinflussenden Geräusche bzw. auf die zu kompensierenden Schwingungen ausgebildet sein können. Ausführungsformen umfassen zumindest eine in dem Akustikkanal bzw. den Akustikkanälen angeordnete Trennwand bzw. Kanal trennwand oder Begrenzungswände, welche die Kanallänge be darfsgerecht zur Kompensation bestimmter Frequenzen limitie ren können. Diese Kanaltrenn- oder Begrenzungswände können auch nachträglich einsteckbar ausgebildet sein, z.B. in Form einer Nut-/Federverbindung zwischen den beiden Fügepartnern.

Zur Erweiterung des zu bearbeitenden Resonanzspektrums sehen Ausführungsformen verschiedene Akustikkanäle in verschiedenen Ebenen vor, die über einen Verbindungskanal miteinander ver bunden sein können, so z.B. in Dämpferlängsrichtung unter- oder übereinander ausgebildete Akustikkanäle.

Ausführungsformen sehen vor, die Akustikkanäle auf unter schiedlichen Ebenen in der Höhe versetzt zur Mittellängsachse des Dämpfungssystems auszubilden, vorzugsweise ausgebildet als umlaufende geschlossene Dämpfungs- bzw. Akustikkanäle. Im Sinne der Erfindung besteht das Dämpfungssystem aus Gehäuse und Rohreinsatzkörper.

Die einzelnen Akustikkanäle erstrecken sich bevorzugt im Wesentlichen quer zur Längserstreckungsrichtung des Systems und sind bevorzugt umlaufend z.B. im Wesentlichen in einer Ebene erstreckend an dem Rohreinsatzkörper ausgebildet, wobei aber einzelne Akustikkanäle auf unterschiedlichen Ebenen an den Rohreinsatzkörper ausgebildet sein können. So kann z.B. ein erster, und somit in Einbaulage oberer Akustikkanal auf der Oberseite des Rohreinsatzkörpers ausgebildeten Akustik anal umfassen, der über einen sich insbesondere quer zur Systemlängsrichtung nach unten erstreckenden Verbindungskanal in einen zweiten, unteren Akustikkanal mündet, welcher z.B. umfänglich am Außenrand des Rohreinsatzkörpers ausgebildet ist . Zur Erweiterung der geometrischen Gestaltungsoptionen auf dem engen zur Verfügung stehenden Raum kann ein Akustikkanal auch ein Sackloch umfassen, welches sich vertikal nach unten bzw. nach oben bzw. von einem ersten Akustikkanal zu einem im Verhältnis zu diesem ersten Akustikkanal höhenmäßig versetzt angeordneten zweiten Akustikkanal erstreckt, wobei sich die ser vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Längserstreckungs richtung erstreckt.

Dieses Sackloch kann bei einer als Verbindungskanal zwischen zwei Akustikkanälen bzw. Akustikkanalteilabschnitten fungie ren, die z.B. auf unterschiedlichen Ebenen in dem Breit bandresonator ausgebildet sind. Eine noch weitere Differen zierung bzw. Frequenzabsorption auf geringem Raum lässt sich dadurch erzielen, wenn ein Akustikkanal oder ein weiterer Akustikkanal in mindestens einem Anschlussbereich eines Rohr endes ausgebildet ist. Bevorzugt ist dieser Akustikkanal als kreisförmiger Ringraum ausgebildet, der besonders bevorzugt in oder an einem Rohranschluss des Breitband- Resonanzschalldämpfers ausgebildet ist. Dieser Rohranschluss ist besonders bevorzugt einstückig an dem Gehäuse ausgebil det .

Ausführungsformen sehen zwischen den Fügepartnern, also dem Einsatzkörper und dem Gehäuse ausgebildete Lagefixierungsmit tel vor, z.B. in Form von Einsatzstegen an einem Fügepartner, welche in Einbaulage in innenseitige Nuten an dem korrespon dierenden anderen Fügepartner eingreifen und welche damit eine genauere Positionierung des Einsatzkörpers in dem Gehäu se gewährleisten. Die Stege können z.B. in Art von Platten ausgebildet sein, welche am Einsatzkörper festgelegt, vor zugsweise einstückig an diesem angeformt sind. Durch die Lagefixierungsmittel zwischen Einsatzsteg und Gehäuse werden auch Schwingungen der Stege beim Betrieb des Dämpfers vermie den. Allgemein schließen die Einsatzstege zumindest im We- sentlichen gasdicht mit der Gehäuseinnenseite ab. Die „Ein baulage", wie auch allgemein im Rahmen der Erfindung, bezieht sich jeweils auf die Lage des jeweiligen Bauteils in dem einsatzbereiten Breitband-Resonanzschalldämpfer .

Bevorzugt umfasst der Breitband-Resonanzschalldämpfer einen in Strömungsrichtung eingangsseitigen Rohranschluss sowie einen in Strömungsrichtung ausgangsseitigen Rohranschluss für die Verbindung mit den medienführenden Leitungen. Bevorzugt sind diese Rohranschlüsse an dem Gehäuse ausgebildet, und zwar als kreisringförmige Anschlussstutzen, auf welche die Anschlussrohre aufsetzbar sind.

Am strömungsseitigen Eingangsende eines Akustikkanals können in der Rohrmantelfläche des Einsatzkörpers Eingangsöffnungen ausgebildet sein. Der jeweilige Akustikkanal weist an seinem Eingangsende somit eine Eingangsöffnung auf, welche in der Rohrmantelfläche des Rohres des Einsatzkörpers ausgebildet ist. Der Akustikkanal schließt sich somit jeweils unmittelbar an das Rohr des Rohreinsatzkörpers an. Der Akustikkanal geht also mit seiner Kanalwandung unmittelbar von dem Rohr ab. Die zumindest eine oder mehrere Eingangsöffnungen können insbe sondere als Langlöcher gestaltet sein und sind bevorzugt an die Größe des Akustikkanals angepasst, also etwa so groß wie der Querschnitt des zugehörigen Akustikkanals.

Der jeweilige Akustikkanal ist an seinem der Eingangsöffnung gegenüberliegenden Ende geschlossen ausgeführt, so dass die in den Kanal eintretende Schallwelle an dem Kanalende zurück in das Rohr reflektiert wird. Der Kanal ist also in Art eines Lambda/4-Knals ausgebildet. Der Akustikkanal weist somit jeweils über seine gesamte Länge eine geschlossene und durch brechungsfreie Seitenwandung auf, die also zumindest im We sentlichen oder praktisch vollständig gasdicht ist, bis auf die Eingangsöffnung des Kanals. Ist die Kanalwandung durch zwei Bauteile ausgebildet, beispielsweise den Rohreinsatzkör- per und das Gehäuse bzw. ein Gehäuseteil, so sind diese Bau teile zumindest im Wesentlichen gasdicht zusammengefügt, besonders bevorzugt verschweißt.

Ausführungsformen sehen vor, einen Akustikkanal durch mindes tens eine sich quer zur Längsachse dieses Akustikkanals er streckende Trennwand in zwei Akustikkanalabschnitte zu unter teilen. Bevorzugt sind diese Trennwände zur besonders einfa chen Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall, also zur einfachen Anpassung der Länge des Akustikkanals an verschie denen Stellen mit dem Akustikkanal verbindbar einsetzbar, z.B. einsetzbar zur Kompensation von verschiedenen Frequen zen .

Der erfindungsgemäße Breitband-Resonanzschalldämpfer ist vorzugsweise angeordnet zwischen einem Turbolader und einem Luftfiltergehäuse eines Verbrennungsmotors, um ungewünschte Resonanzen zu kompensieren.

Daneben betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einem zuvor beschriebenen Breitband-Resonanzschalldämpfer.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser Er findungsbeschreibung bilden und in denen zur Veranschauli chung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, mit denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben", „unten", „vorne", „hinten", „vorderes", „hinteres", usw. in Bezug auf die Ori entierungen der beschriebenen Figur (en) verwendet. Da Kompo nenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierung positioniert werden können, dient die Richtungs terminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausfüh rungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung ist nicht im einschränkenden Sinne aufzufassen.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbun den", „angeschlossen" sowie „integriert" verwendet zum Be schreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Integration. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dieses zweckmäßig ist.

Bezugszeichenlinien sind Linien, die das Bezugszeichen mit dem betreffenden Teil verbinden. Ein Pfeil hingegen, der kein Teil berührt, bezieht sich auf eine gesamte Einheit, auf die er gerichtet ist. Die Figuren sind im Übrigen nicht unbedingt maßstäblich. Zur Veranschaulichung von Details können mög lichweise bestimmte Bereiche übertrieben groß dargestellt sein. Darüber hinaus können die Zeichnungen plakativ verein facht sein und enthalten nicht jedes bei der praktischen Ausführung gegebenenfalls vorhandene Detail. Die Begriffe „oben" und „unten" beziehen sich auf die Darstellung in den Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Explosionsdarstellung in der

Längsansicht des erfindungsgemäßen Breitband- Resonanzschalldämpfers ;

Figur 2 eine isometrische Draufsicht des Breitband-

Resonanzschalldämpfers bei abgenommener oberer Halbschale ;

Figur 3 einen Längsschnitt des Breitband- Resonanzschalldämpfers gemäß Figur 2;

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des in den Figuren 1-3 rechtsseitigen Eingangsendes des Breitband- Resonanzschalldämpfers ; Figur 5 einen isometrischen, stirnseitigen Querschnitt des Eingangsendes des Breitband-Resonanzschalldämpfers;

Figur 6 der Breitband-Resonanzschalldämpfer gemäß Figur 1 in Einbaulage mit abgenommener Oberhalbschale zur Verdeutlichung des Hauptakustikkanals;

Figur 7 die Darstellung gemäß Figur 6 mit in den Hauptakus tikkanal eingesetzten Trennwänden; und

Figur 8 die Verdeutlichung einer alternativen Ausführungs form des Breitband-Resonanzschalldämpfers mit auf verschiedenen Ebenen ausgebildeten Akustikkanälen.

Demnach umfasst der Breitband-Resonanzschalldämpfer im We sentlichen ein als Kunststoffspritzgussteil ausgebildetes, zweiteiliges Gehäuse 2 ausgebildet zum Einsetzen bzw. Aufneh men des Rohreinsatzkörpers 4. Gegebenenfalls kann das Gehäuse aber auch aus mehr als zwei Halbschalen bestehen.

Der Breitband-Resonanzschalldämpfer umfasst in der vorliegen den Ausführungsform ein zweigeteiltes Gehäuse 2, das eine Dämpferlängsachse und eine Dämpferquerachse aufweist, einem in dem Gehäuse aufgenommenes abgas- bzw. gasführenden Rohr 4.1, welches mit einem umfänglich umgebenden Rohrmantel mit darin ausgebildeten Akustiköffnungen einen Rohrinnenraum definiert, wobei das Rohr 4.1 in Einbaulage von mindestens einer durch das Gehäuse gebildeten Dämpfungskammer umschlos sen ist, die über die Akustiköffnungen 4.2 mit dem Rohrinnen raum in Wirkverbindung steht. Das Gehäuse 2 umfasst vorlie gend zwei Gehäuseteile ausgebildet als zwei Gehäusehalbscha len 2.1, 2.4. Erfindungsgemäß ist bei allen Ausführungsformen das Rohr 4.1 als Rohreinsatzkörper 4 ausgebildet, welcher einen mittleren Rohrabschnitt mit zwei stirnseitigen Rohren den umfasst. Der Einsatzkörper 4 ist in die Gehäuseteile des Gehäuses einsetzbar ausgebildet und der Breitband- Resonanzschalldämpfer weist mindestens einen Akustikkanal 2.6, 4,5, 4.6, 4.13, 4.15, 4.20 auf. Zudem ist die Dämpfungs kammer über mindestens einen Einsatzsteg 4.3 in mindestens zwei Resonanzkammern unterteilt und der mindestens eine Ein satzsteg 4.3 ist einstückig an dem Einsatzkörper 4 mit diesem ausgebildet. Der Einsatzsteg 4.3 fungiert auch als Lagefixie rungsmittel. Schließlich umfasst der mindestens eine Akustik kanal eine Eingangsöffnung (4.11, 4.12), welche in dem Rohr- einsatzkörper ausgebildet ist.

Das Gehäuse 2 umfasst eine im Wesentlichen wannenförmige Gehäuseunterschale 2.1 mit einem zentralen Aufnahmebereich zur Aufnahme des Rohreinsatzkörpers 4, in die der Rohrein satzkörper 4 also so einsetzbar ist, dass die stirnseitigen Rohrenden des Rohrs 4.1 des Rohreinsatzkörpers 4 mit den stutzenförmigen und einteilig ausgebildeten Rohranschlüssen 2.2, 2.3 der Gehäuseunterschale 2.1 abschließen.

Die Gehäuseunterschale 2.1 ist über eine dachförmig ausgebil dete Gehäuseoberschale 2.4 mediendicht verschließbar, wozu die Gehäuseunterschale 2.1 im äußeren Randbereich eine umlau fende, geschlossene Einstecknut 2.5 aufweist, in welche in Einbaulage ein komplementär ausgebildeter Dichtsteg an der Gehäuseoberschale 2.4 mediendicht eingreift.

Der Rohreinsatzkörper 4 umfasst also einen mittigen, sich entlang der Längsachse erstreckendes Rohr 4.1, welches eine äußere Rohrmantelfläche umfasst, in welcher mehrere Akusti köffnungen 4.2 (nur eine mit einem Bezugszeichen versehen) umfänglich verteilt an verschiedenen Stellen ausgebildet sind .

Ferner umfasst der Rohreinsatzkörper 4 am unteren Ende in Längsrichtung zueinander beabstandete und sich quer zur Sys temlängsrichtung erstreckende, radial abragende Einsatzstege 4.3 (nur einer mit Bezugszeichen bezeichnet), die in Einbau lage in innenseitig an der Gehäuseunterschale 2.1 vorgesehe- nen Einstecknuten 2.5 (nur eine mit Bezugszeichen bezeichnet) einsteckbar sind. Somit ist gewährleistet, dass der Rohrein satzkörper 4 in Einbaulage innerhalb des Gehäuses 2 in der Sollposition lagefixiert ist, weil also die Einsatzstege 4.3 lagefixierend in die Einstecknuten 2.5 eingreifen und somit auch die Stirnenden des Rohres 4.1 des Rohreinsatzkörpers 4 mit der Innenseite der Rohranschlüsse 2.2, 2.3 der Gehäuseun terschale 2.1 medienführend abschließen.

Allgemein kann aber auch nur ein solcher Einsatzsteg vorgese hen sein, so dass der Dämpfer also nur zwei Dämpferkammern aufweist .

Gemäß den Figuren 1 und 2 sind auf der Oberseite des Rohrein satzkörpers zwei Akustikkanäle 4.5, 4.6 ausgebildet, nämlich ein äußerer Akustikkanal 4.5 und ein innerer Akustikkanal 4.6, die durch einstückig an der Außenseite des Rohres 4.1 des Rohreinsatzkörpers 4 abragende Kanalwände 4.7, 4.8 gebil det werden, die zum Außenrand des Rohreinsatzkörpers 4 sich so beabstandet zueinander umlaufend entlang des Rands erstre cken, dass somit zwischen diesen und dem umgebenden Gehäuse 2 radial zueinander beabstandet die umlaufenden Akustikkanäle 4.5, 4.6 ausgebildet sind, die vorliegend etwa dieselbe Brei te aufweisen, von denen der innere Akustikkanal aber entspre chend kürzer ist.

Allgemein kann aber auch nur ein Akustikkanal vorgesehen sein oder mehr als zwei.

Neben den eigentlichen Akustiköffnungen 4.2 umfasst der Rohr- einsatzkörper 4 also am in den Figuren rechtsseitigen proxi malen Eingangsende als Langlöcher 2.7 ausgebildete Eingangs öffnungen 4.11, 4.12 für die Akustikkanäle, durch welche das Medium aus dem Rohrinnenraum in den jeweiligen Akustikkanal 4.5, 4.6 eintreten und aus diesem auch wieder austreten kann. Wie insbesondere aus den vergrößerten Darstellungen des Rohr anschlusses 2.2 in den Figuren 4 und 5 zu entnehmen ist, können in Rohranschlüssen 2.2, 2.3 umfänglich umlaufende Akustikkanäle 2.6 ausgebildet sein, welche also einen den Rohranschluss 2.2. umfänglich umgebenden Ringraum bilden, der auf der Innenseite durch den Rohranschluss 2.2 gebildet ist, in den eine ebenfalls ein als Langloch 2.7 ausgebildete Ein- trittsöffnung vorgesehen ist, und außenseitig durch einen Ringaufsatz 6, der auf die Rohranschlüsse 2.3, 2.4 so auf- schnappbar ist, dass zwischen dem Ringaufsatz 6 und dem Rohr anschluss 2.2, 2.3 um die Rohranschlüsse 2.2, 2.3 weitere Akustikkanäle ausgebildet sein können.

Eine in diesen Akustikkanal 2.6 eingeschobene und sich quer zur Längsrichtung des Akustikkanals erstreckende Trennwand 2.8 begrenzt die Länge des Akustikkanals 2.6.

Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Figur 6 ist an dem Rohreinsatzkörper 4 lediglich ein umlaufender Akustikkanal 4.13 ausgebildet, der durch eine umlaufende Kanalwand 4.14 gebildet wird.

Bei der weiteren Ausführungsform gemäß Figur 7 ist ebenfalls nur ein umlaufender Akustikkanal 4.15 auf der äußeren Mantel fläche des Rohreinsatzkörpers 4 ausgebildet. Dieser ist je doch zweiteilig ausgebildet und umfasst zwei Eingangsöffnun gen in Form von Langlöchern 4.16, 4.17, die durch eine einst eckbare Trennwand 4.18 am Eingangsende voneinander getrennt sind und durch eine weitere Trennwand 4.19 am Ende voneinan der getrennt sind. Auf diese Weise ist der in der Figur 7 untere Akustikkanalabschnitt des Akustikkanals 4.15 aber nur etwa halb so lang wir der in der Figur 7 obere Akustikkanal abschnitt des Akustikkanals 4.15. Durch Umstecken der Trenn wand 4.19 an verschiedene Stellen kann dieser Rohreinsatzkör per 4 besonders einfach auf verschiedene Frequenzbereiche angepasst werden. Figur 8 zeigt schließlich eine isometrische Draufsicht einer Ausführungsform eines Breitband-Resonanzschalldämpfers mit einem sich teilweise auf zwei Ebenen ausgebildeten Akustikka nal 4.20, der wiederrum mehrere Akustikkanalteilabschnitte umfasst. Die in der Figur 8 sichtbaren oberen Ebenen beider Akustikkanalteilabschnitte weisen je eine zugehörige, als Langloch 4.21, 4.22 ausgebildete Einlassöffnung und einer dazwischen angeordnete Trennwand 4.23 auf. Diese Akustikka nalteilabschnitte werden wiederrum begrenzt durch eine die beiden Teilabschnitte beendende Trennwand 4.24.

Zudem umfasst diese Ausführungsform ein schematisch angedeu tetes, sich vertikal also quer zur Längserstreckungsrichtung erstreckendes Sackloch 4.25, welches eine Verlängerung zur Kompensation weiterer Frequenzen darstellt. Dieses Sackloch kann bei einer weiteren Ausführungsform mit einem darunter angeordneten, verdeckten Akustikkanalteilabschnitt fluidisch verbunden sein, was weitere Gestaltungsmöglichkeiten zur Frequenzkompensation auf äußerst begrenztem Bauraum ermög licht .

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinan der. Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfas sung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Breitbanddämpfer für einen Kraftfahrzeug-Motor

Bezugszeichenliste

2 Gehäuse

2.1 Gehäuseunterschale

2.2, 2.3 RohranSchluss

2.4 Gehäuseoberschale

2.5 Einstecknut

2.6 Akustikkanal

2.7 Langloch

2.8 Trennwand

4 Rohreinsatzkörper

4.1 Rohr

4.2 Akustiköffnung

4.3 Einsatzsteg

4.5 äußerer Akustikkanal

4.6 innerer Akustikkanal

4.7, 4,8 Kanalwand

4.11, 4.12 Eingangsöffnung

4.13 Akustikkanal

4.14 Kanalwand

4.15 Akustikkanal

4.16, 4.17 Langloch Kanaltrennwand

Akustikkanal Langloch

Trennwand

Sackloch

Ringaufsatz