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Patent Searching and Data


Title:
FILTER SILENCER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/086152
Kind Code:
A1
Abstract:
The filter silencer, mounted on the inlet side of a compressor, comprises a support body (1), several damping elements in the form of noise damping blocks (2) and a filter frame (3), arranged around the circumference of the silencer. The filter frame (3) is in the form of a perforated sheet. Several throughflow openings (11) are let into the noise damping blocks (2). The noise damping blocks may be prefabricated in the form of a complete unit and may be simply assembled and disassembled. The number of components for the filter silencer is thus reduced, which reduces logistical demands and thus permits an economical production and maintenance of the filter silencers.

Inventors:
BAETTIG JOSEF (CH)
KUTAY MEHMET GUEVEN (CH)
Application Number:
PCT/CH2001/000214
Publication Date:
November 15, 2001
Filing Date:
April 03, 2001
Export Citation:
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Assignee:
ABB TURBO SYSTEMS AG (CH)
BAETTIG JOSEF (CH)
KUTAY MEHMET GUEVEN (CH)
International Classes:
F02M35/14; F04D29/66; F04D29/70; (IPC1-7): F04D29/66; F02M35/14; F04D29/70
Foreign References:
EP0740080A21996-10-30
EP0574605A11993-12-22
GB1543240A1979-03-28
GB730345A1955-05-18
US4204586A1980-05-27
Attorney, Agent or Firm:
ABB BUSINESS SERVICES LTD (Intellectual Property Haselstrasse 16/699 Baden, CH)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Filterschalidämpfer auf der Ansaugseite eines Verdichters mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Tragkörper (1), mehreren radial in den Tragkörper einführbaren, in Umfangsrichtung zu einem Ring aneinandergereihten, segmentförmigen Dämpfungselementen, mehreren im Bereich der Dämpfungselemente angeordneten Durchströmöffnungen (11), und einem im Bereich der Mantelfläche an der Ansaugseite der Durchströmöffnungen (11) angeordneten, die Dämpfungselemente radial im Tragkörper (1) haltenden und als Lochblech ausgebildeten Filterrahmen (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper ein verdichterseitig angeordnetes, scheibenförmiges Deckblech (5), ein scheibenförmiges Frontblech (4) sowie zwischen dem Deckblech und dem Frontblech angeordnete Verbindungselemente (6,6', 6") umfasst, dass ein Dämpfungselement jeweils als ein breiter Schattdämpferbtock (2,2') ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung von Frontund Deckblech (4,5) begrenzt und fixiert ist, und dass die Durchströmöffnungen (11) in den Schatfdämpferbtock (2,2') eingelassen sind.
2. Filterschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpferblock (2) mehrere, miteinander fest verbundene Dämpfungsscheibensegmente (8) enthält.
3. Fi) terschat) dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Dämpfungscheibensegmenten (8) Distanzstücke (9) angeordnet sind.
4. FttterschaUdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (9) keiloder zylinderförmig ausgebildet sind.
5. Fitterschattdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsscheibensegmente (8) kontuiert ausgebildet sind.
6. Filterschalidämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente als senkrecht zum Front (4) und Deckblech (5) angeordnete Blechrippen (6') ausgebildet sind, und dass die dem Front (4) beziehungsweise dem Deckblech (5) zugewandten Enden der Blechrippen (6') rechtwinklig gebogen sind.
7. Filterschalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente als senkrecht zum Front (4) und Deckblech (5) angeordnete Rohre (6") ausgebildet sind.
8. Filterschaìldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Front (4) und/oder Deckblech (5) aus einem schwingungsdämpfenden Verbundwerkstoff gefertigt sind.
Description:
BESCHREIBUNG Filterschalidämpfer TECHNISCHES GEBIET Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Filterschalidämpfer auf der Ansaugseite eines Verdichters gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

STAND DER TECHNIK Filterschalidämpfer dieser Art werden beispielsweise eingesetzt auf der Ansaugseite eines Verdichters, der Verbrennungsluft komprimiert und einem Verbrennungsmotor zuführt. Angetrieben wird ein derartiger Verdichter von der Abgasturbine eines Abgasturboladers.

Vorwiegend im Verdichterrad entstehen dabei Schallwellen unerwünscht hoher Amplitude, die durch den Luftansaugkanal an die Umgebung freigesetzt werden. Diese Schallwellen werden daher üblicherweise mittels eines Schalidämpfers gedämpft.

Hierfür strömt Umgebungsluft durch ein am Umfang eines Schalidämpfers angeordnetes Filter in den mit Dämpfungselementen ausgestattenten Innenraum des Schalldämpfers, strömt anschliessend an den Dämpfungselementen vorbei, und wird zum Verdichterrad, von dem entgegen der Luftströmung Schallwellen ausgehen, durch Leitelemente umgelenkt. Die SchaNdämpfung erfolgt an den Dämpfungselementen dissipativ, indem die Schallenergie unmittelbar durch poröse oder faserige Absorbptionsmaterialien, aus denen die Dämpfungselementen im wesentlichen aufgebaut sind, in Wärme umgesetzt wird.

EP 0 574 605 A1 beschreibt einen Filterschalidämpfer, der aus einem gegossenen Monoblock besteht, und in dessen strahlenförmigen Rippen mit Nuten die Dämpfung- elemente angeordnet sind. Ein Filterrahmen, bestehend aus einem abnehmbaren Lochblechteil, umgibt den Schalldämpfer in der Art, dass die Dämpfungselemente gegen radiales Herausfallen gesichert werden. Das Lochblechteil ist mittels Verbindungselementen ringförmig um den Schattdämpfer angeordnet.

Ein scheibenförmiges Dämpfungselement besteht aus vier Dämpfungssegmenten die zusammengesetzt eine Ringfläche darstellen. Ein Absorptionselement wird von zwei gestanzten Lochblechen gehalten, und bildet so ein Dämpfungssegment, das in die Nuten der oben erwähnten Rippen des gegossenen Monoblocs radial eingeführt wird.

EP 0740080 A2 beschreibt einen kreiszylinderförmigen Filterschalldampfer, bei dem die Dämpfungselemente mit deren Dämpfungsflächen parallel zu der Zentralachse des ebenfalls als Monoblock gegossenen Filterschalldämpfergehauses in Nuten der Gehäusewände angeordnet sind. Die Dämpfungselemente bestehen aus einem Dämpfungsblech, das ein Absorptionselement ummantelt. Die Dämpfungsbleche bilden mit den an ihnen angeordneten Grobfiltersegmenten im montierten Zustand am Umfang des Filterschalldämpfers einen Grobfilterring aus, der von einem ringförmigen Filter umgeben ist.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Filterschalldampfer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem einerseits dank leichtem Aufbau keine Schwingungsprobleme auftreten und der andererseits einfach und kostengünstig herzustellen und zu warten ist.

Die Aufgabe wird gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Kern der Erfindung ist, dass der Tragkörper des Schaildampfers ein verdichterseitig angeordnetes, scheibenförmiges Deckblech mit einer zentralen Luftaustrittsöffung, ein scheibenförmiges Frontblech sowie zwischen dem Deckblech und dem Frontblech angeordnete Verbindungselemente umfasst, dass ein Dämpfungselement jeweils als ein breiter Schalldämpferblock ausgebildet ist, welcher in axialer Richtung von Front- und Deckblech begrenzt und fixiert ist, und dass die Durchströmöffnungen in den Schalidämpferblock eingelassen sind.

Die Schalldämpferblöcke lassen sich als ganze Einheit vorfabrizieren und auf einfache Weise ohne zusätzliche Haltevorrichtungen montieren bzw. demontieren.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Schalldämpferblöcke aus mehreren, Dämpfungsscheibensegmenten zusammengesetzt welche beispielsweise durch Distanzstücke getrennt fest miteinander verbunden sind. Diese leichte Bauweise der Schattdämpferbtöcke ertaubt eine materialsparende Fertigung. Als Material für die Dämpfungselemente ist vorzugweise ein offenzelliger Schaumstoff vorzusehen, beispielsweise Melaminschaum, welcher als Platten unterschiedlicher Dicke erhältlich ist.

Die scheibenförmigen Front-und Deckbleche des die Schalidämpferblöcke aufnehmenden Tragkörpers sind vorteilhafterweise aus schwingungsdämpfendem Verbundwerkstoff, welche mit blechrippen-oder rohrförmigen Verbindungselementen zusammengehalten werden. Dadurch ergeben sich gegenüber einem als gegossenen Monoblock ausgebildeten Tragkörper gewichtsmässige Vorteile und verringerte Schwingungsprobleme.

Die insgesamt erreichte Reduktion der Anzahl der Bauteile des Filterschalidämpfers erleichtert den logistischen Aufwand und ermöglicht so eine kostengünstige Herstellung und Wartung des Filterschalidämpfers.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt : Fig. 1 einen zentral geführter Schnitt durch einen erfindungsgemässen Fitterschattdämpfer auf der Ansaugseite eines Verdichters, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Filterschalidämpfers gemäss Fig. 1 mit einer ersten Ausführungsform eines Tragkörpers und einer ersten Ausführungsform eines Schalidampferblocks, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Tragkörpers gemäss Fig. 2, und Fig. 4 bis 9 verschiedene Ausführungsformen des Schalldämpferblocks gemäss Fig. 2.

WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Filterschalidämpfer, welcher lufteintrittsseitig an einem Verdichter 15 befestigt ist. Der dargestellte Filterschalldampfer ist zylinderförmig ausgebildet. An den Stirnseiten sind zwei kreisscheibenförmige Bleche, ein Frontblech 4 und verdichterseitig ein mit einer Luftaustrittsöffnung 12 versehenes Deckblech 5 angeordnet. Zwischen den beiden kreisscheibenförmigen Blechen sind Schalidämpferblöcke 2 angeordnet, in die mehrere Durchströmöffnungen 11 eingelassen sind. Die Luftströmungsrichtung durch den Filterschalidämpfer ist mit den Pfeilen angedeutet.

Wie in Fig. 2 dargestellt bilden das Frontblech 4 und das Deckblech 5 zusammen mit Blechrippen 6'zum Zusammenhalten des Front-und Deckblechs einen Tragkörper 1.

Die Blechrippen 6'sind an den Enden rechtwinklig gebogen und mit Blindnieten 7 an Front-und Deckblech befestigt. Front-und Deckblech sind vorteilhafterweise aus einem schwingungsdämpfenden Verbundwerkstoff (Stahlblech-viskoelastischer Kunststoff- Stahlblech, beispielsweise Bondal-Blech) gefertigt. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Tragkörpers 1, bei der Front-und Deckblech mit stangen-oder rohrförmigen Verbindungselementen 6"zusammengehalten sind.

Die Schalidämpferblöcke 2 sind gemäss Fig. 2 in den Tragkörper 1 eingesetzt und von einem als Lochblech ausgebildeten Filterrahmen 3 gehalten. Der Filterrahmen 3 ist entweder mittels Spannbändern oder Schneliverschlüssen am Tragkörper fixiert, oder wie in Fig. 1 dargestellt mittels im äusseren Bereich von Front-und Deckblech 4 und 5 angeordneten Bördelungen 10. Die Fixierung mittels den Bördelungen ist äusserst kostengünstig und betriebssicher.

In der Ausführungsform des-Filterschalldämpfers nach Fig. 2 sind vier Schalldämpferblocke 2 vorgesehen.

Ein Schattdämpferbtock 2 ist schichtweise aufgebaut und besteht im wesentlichen aus mehreren kreisringsegmentfömigen Dämpfungsscheiben 8 und dazwischen angeordneten Distanzstücken 9. Die Distanzstücke 9 sind vorteilhafterweise aus dem selben Material gefertigt wie die Dämpfungscheibensegmente 8, beispielsweise ein offenzelliger Schaumstoff (Melaminschaum). Die Distanzstücke 9 sind beidseitig mit Klebstoff an den Dämpfungsscheibensegmenten 8 festgeklebt und bilden so den stabilen, zusammenhängenden Schalldämpferblock 2.

Fig. 4 bis Fig. 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Schalldampferblocks.

Der linke Teil der Fig. 4 zeigt einen Schalldämpferblock 2 mit keilförmig ausgebildeten Distanzstücken 9 zwischen den Dämpfungsscheibensegmenten 8. Rechts ist ein radial geführter Schnitt durch den links gezeigten Schattdämpferbtock 2 dargestellt. Anhand der Pfeile ist ersichtlich, wie die Luftströme durch die Durchströmöffnungen 11 verlaufen.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 hat kreisförmige Distanzstücke (Rondellen) 9 zwischen den Dämpfungselementen 8. Wiederum ist rechts der entsprechende Schnitt gezeigt, mit den anhand der Pfeile ersichtlichen Luftströmungsverläufen.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform des Schalldämpferblocks 2 mit lediglich zwei aussenliegend angeordneten Dämpfungsscheibensegmenten 8 und dazwischen mehrere Schichten von jeweils gegeneinander versetzt angeordneten Distanzstücken 9.

Die Ausführungsformen nach Fig. 7 bis Fig. 9 sehen keine Distanzstücke vor.

Die Dämpfungsscheibensegmente 8 der Ausführungsform gemäss Fig. 7 sind kontuiert geschnitten, so dass durch Aufeinanderlegen der Dämpfungsscheibensegmente 8 Durchströmöffnungen 11 gebildet werden. Wie im rechten Teil der Fig. 7 dargestellt können die die Durchströmöffnungen 11 formenden Konturen eckig oder rund ausgebildet sein.

Fig. 8 und Fig. 9 zeigen aus einem einzigen Werkstück gefertigte Schalldtimpferbi6cke 2', in welche die Durchströmöffungen 11 beispielsweise durch Bohren eingebracht sind.

Die Durchströmöffnungen 11 können wie dargestellt im Querschnitt eckig oder rund ausgebildet sein.

Der Filterschalidämpfer kann in weiteren Ausführungsbeispielen zwei, drei, fünf oder mehr Schalidämpferblöcke enthalten. Zudem kann der Fitterschattdämpfer beispielsweise auch eckig oder halbkugelförmig ausgebildet sein.

BEZEICHNUNGSLISTE 1 Tragkörper 2,2'Schalldämpferblock 3 Lochblech, Filterrahmen 4 Frontblech 5 Deckblech 6,6', 6"Verbindungselement, Blechrippe, Rohr 7 Blindnieten 8 Dämpfungsscheibensegment 9 Distanzstück 1 0 Bördelung 11 Durchströmöffnung 12 Luftaustrittsöffnung 15 Verdichter