Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für eine Druck- luftanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Zum Ablassen von Luft aus einer Druckluftanlage, z.B. einem Luftfedersystem, erzeugt die austretende Luft immer ein Ge ^¬ räusch, welches es zu vermeiden gilt, da es sich z.B. nachteilig auf den empfundenen Komfort des Fahrzeugführers auswirkt. Daher gilt es die in der Luftströmung enthaltende Energie zweckmäßig abzubauen und somit zu einer verlangsamten Ausströmung aus dem Druckluftsystem zu sorgen, was zu verringerten akustischen Auswirkungen führt. Aus der EP 1 411244 A2 ist eine Geräuschdämpfungseinrichtung für einen Druckluftverdichter bekannt. Die Geräuschdämpfungseinrichtung setzt sich dabei aus einem kombinierten Ansaug- und Ablasstrakt für den Druckluftverdichter zusammen, welche einen Luftfilter, eine Luftstromdrosselung und einen Dämpfungseinsatz mit einer Gestrickrolle umfasst. Die Kombination dieser Bauteile bzw. Maßnahmen bewirkt eine Luftschallverringerung um 19 dB (A) .

Der Schalldämpfer aus der DE 203 14 134 Ul umfasst im Inneren verschiedenste Materialien zur Verringerung des Luftschalls, was allerdings mit einem zusätzlichen Aufwand in der Herstellung und bei der Montage des absorbierenden Materials verbunden ist, wobei nur eine geringe Luftschallverringerung erzielt wird.

Die schräg stehenden Prallwände des Schalldämpfers aus der DE 100 34 243 AI und das enthaltende schallabsorbierende Material erfordern ebenfalls einen zusätzlichen Aufwand in der Herstellung und bei der Montage, wobei nur eine geringe Luft ^¬ schallverringerung erzielt wird. Aufgrund dieser Nachteile ist es Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Schalldämpfer bereitzustellen, welcher einen austretenden Schalldruckpegel deutlich reduziert. Erfindungsgemäß wird ein Schalldämpfer für eine Druckluftanlage zur Dämpfung von Druckluftablassströmungen der pneumatischen Druckluftanlage ausgehend von einer Druckseite zu einer At ^¬ mosphärenseite bereitgestellt, umfassend ein einen Expansi ^¬ onsraum umschließendes Gehäuse mit einem druckseitigen Einlass und einem atmosphärenseitigen Auslass , wobei von dem Einlass eine grundsätzliche Druckluftablassrichtung zu dem Auslass verläuft, wobei in dem Expansionsraum eine Vielzahl an strömungsum- lenkenden Mitteln vorgesehen ist, wobei die Strömungsumlenkenden Mittel jeweils zumindest eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche aufweisen, wobei die erste Seitenfläche um einen ersten Winkelbetrag und die zweite Seitenfläche um einen zweiten Winkelbetrag gegenüber der Druckluftablassrichtung ausgerichtet sind, wobei die erste und die zweite Seitenfläche in einem stumpfen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Unter einem stumpfen Winkel wird ein Winkelbetrag größer-gleich 90° und kleiner 180° verstanden. Die Druckluftanlage ist dabei bevorzugt als ein Luftfedersystem ausgebildet.

Der Abbau von Strömungsenergie der Druckluftablassströmungen wird durch die Nutzung von mehreren Strömungsumlenkenden Mitteln in dem Schalldämpfer erreicht, wobei die Mittel einen jeweils maximalen Druckverlust bzw. Energieverlust bewirken. Die Mittel lenken mit ihren jeweiligen Seitenflächen die Druckluftablassströmung ab, wobei an den Seitenflächen Luftverwirbelungen entstehen. Durch diese Luftverwirbelungen wird die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluftablassströmung reduziert. Dies wird dadurch begünstigt, dass die Druckluftablassströmung auf die Vielzahl von Strömungsumlenkenden Mitteln trifft, wobei bei jedem Auftreffen auf die Seitenfläche eines weiteren Mittels zusätzliche Luftverwirbelungen entstehen und damit die Strö ^¬ mungsgeschwindigkeit weiter reduziert wird. Gleichzeitig be ^¬ wirkt die sich reduzierende Strömungsgeschwindigkeit einen Energieverlust, welcher in Wärme umgewandelt und von dem Material des Schalldämpfers aufgenommen und abgeleitet wird. Damit wird der aus der Druckluftanlage austretende Schalldruckpegel in vorteilhafter Weise abgesenkt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform schneiden sich die erste und die zweite Seitenfläche eines strömungsumlenkenden Mittels in einer gemeinsamen Kante. Somit treffen die Druckluftablassströmungen stets auf die schrägen Seitenflächen der strömungsumlenkenden Mittel und werden dabei abgelenkt. Bevorzugt liegen der erste Winkelbetrag und der zweite Win ^¬ kelbetrag in einem Winkelbereich größer-gleich 50° und kleiner 90°. Eine Vielzahl aus strömungsumlenkenden Mitteln mit einem Eintrittswinkel zwischen 50° und 90° erweist sich als äußerst vorteilhaft zur Luftschallverringerung.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die strömungsumlenkenden Mittel säulenförmig ausgebildet . Bevorzugt sind die strömungsumlenkenden Mittel mit einer rautenförmigen Querschnittsfläche ausgebildet. Vorteilhaft erweist sich eine symmetrische rautenförmige Querschnittfläche eines einzelnen Strömungsumlenkungsmittels um die Druckluftablassströmung kontrolliert durch den Schalldämpfer fließen zu lassen. Die Rauten-Form der Strömungsumlenkungsmittel kann weit variiert werden, wobei die Form an das vorliegende Druckniveau beim Ablassen von Druckluft angepasst werden kann. So sind bei ^¬ spielsweise auch weitere geometrische Formen, wie ein Trapez, denkbar . „

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Strömungsumlenkende Mittel nebeneinander und voneinander be ^¬ abstandet in einer Ebene angeordnet sind, wobei die Ebene quer zu der Druckluftablassrichtung ausgerichtet ist. Bevorzugt ist die Ebene senkrecht zu der Druckluftablassrichtung ausgerichtet. Damit trifft die ausströmende Druckluft stets auf eine teil ^¬ durchlässige „Wand" aus Strömungsumlenkenden Mitteln und wird von deren Seitenflächen abgelenkt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Ebenen mit Strömungsumlenkenden Mitteln parallel zueinander vorgesehen. Damit ist ein regelrechtes Labyrinth an strö- mungsumlenkenden Mitteln geschaffen, durch welches die ausströmende Druckluft hindurch muss . Dabei trifft diese ständig auf die Seitenfläche eines weiteren Mittels und wird dadurch weiter abgelenkt, wobei sich der Schalldruck abbaut. Die Anzahl der in Druckluftablassrichtung hintereinander angeordneten Ebenen ermöglicht die Beeinflussung der gewünschten Luftaustritts- schallverringerung und bestimmt damit auch die Länge des Schalldämpfers .

Bevorzugt sind die Strömungsumlenkenden Mittel zweier benachbarter Ebenen auf Lücke angeordnet. Damit wird sicherge ^¬ stellt, dass die ausströmende Druckluft stets auf eine Sei- tenfläche eines weiteren Strömungsumlenkenden Mittels trifft, wodurch ein maximaler Druckverlust bzw. Energieverlust durch eine optimale Auslegung bzw. Anordnung der Strömungsumlen- kungsmittel erreicht werden kann. In dem vorliegendem Freiraum können sich die Luftverwirbelungen ausbilden, wodurch sich die Geschwindigkeit der Druckluftablassströmung verringert. Der Geschwindigkeitsverlust der Druckluftablassströmung hat eine Reduzierung des Schalldruckpegels zur Folge. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die strömungsumlenkenden Mittel und das Gehäuse aus einem Kunststoff ausgeführt. So kann das Schalldämpfergehäuse beispielsweise kostengünstig aus einem Gehäuseunterteil aus Kunststoff her- gestellt werden, welches die Einströmungsöffnung und Aus ^¬ strömungsöffnung sowie die strömungsumlenkenden Mittel enthält und welches anschließend mit einem separaten Deckelteil ver ^¬ schlossen wird. Bevorzugt können die strömungsumlenkenden Mittel auch in dem separaten Deckelteil vorgesehen sein. Vorzugweise sind die strömungsumlenkenden Mittel und das Gehäuse gemeinsam durch Kunststoffspritztechnik hergestellt. Dadurch können die Mittel z.B. als aus dem Gehäuseunterteil oder aus dem Deckelteil ragende Säulen auf einfachste Weise hergestellt werden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Querschnittsverhältnis von einer Querschnittsfläche des Ein ^¬ lasses zu einer Querschnittsfläche des Expansionsraums klei- ner-gleich 0,2 und/oder das Querschnittsverhältnis von einer Querschnittsfläche des Auslasses zu der Querschnittsfläche des Expansionsraums ist kleiner-gleich 0,2. So sind auch die Querschnittsverhältnis von Einlass bzw. Auslass zum Inneren des Schalldämpfers wesentlich um die Energie der austretenden Luft vorteilhafterweise abzubauen. Auch die geometrische Abmessung des Schalldämpfers wirkt auf den Energieverlust der austretenden Druckluft ein. So hat sich ein Schalldämpfer mit einem Durchmesser von 30 mm und einer Länge von 56 mm mit einer ausreichenden Anzahl an strömungsumlenkenden Mitteln als erfolgreich für eine Luftschallverringerung von mehr als 15 dB (A) erwiesen. Der derartige Schalldämpfer hat zudem den Vorteil , dass an der Eingangsseite des Schalldämpfers sich kaum ein Staudruck aufbauen kann.

Verwendung findet der Schalldämpfer in einer Druckluftanlage, vorzugsweise in einem Luftfedersystem für ein Fahrzeug. So kann der Schalldämpfer in einer geschlossen, sowie auch in einer offenen Luftversorgungsanlage verwendet werden. Bei einer offenen Luftversorgungsanlage lässt sich der Schalldämpfer vor oder nach einem Luftfilter einbauen.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.

Es zeigen

Fig. 1 einen beispielsgemäßen Schalldämpfer, Fig. 2 die Querschnittsflächen des Schalldämpfers der Fig. 1, Fig. 3a ein Gehäuseteil des Schalldämpfers der Fig. 1 und Fig. 3b ein Deckelteil des Schalldämpfers der Fig. 1.

Der in Figur 1 gezeigte beispielsgemäße Schalldämpfer 1 weist einen Einlass 2 , also eine Einströmungsöffnung, und einen Auslass 3, also eine Ausströmungsöffnung auf. Im inneren des Schalldämpfers 1 befindet sich ein Expansionsraum 4, in welchem die Minderung des Schalldruckpegels bzw. die Luftschallverringerung stattfindet. In Richtung vom Einlass 2 durch Expansionsraum 4 zum Auslass 3 verläuft eine grundsätzliche Druckluftablassrichtung 10. D.h. von Druckseite 6 wird der Schalldämpfer 1 zu Atmo ^¬ sphärenseite 7 von Druckluftablassstörmungen der Druckluft- anläge durchströmt.

Im Expansionsraum 4 sind mehrere strömungsumlenkende Mittel 5 vorgesehen. Diese Mittel 5 weisen jeweils zwei Seitenflächen 11, 12 auf, wobei die Seitenflächen 11, 12 beispielsgemäß mindestens eine gemeinsame Kante aufweisen. Dabei sind die Seitenflächen 11, 12 jeweils um einen Winkelbetrag ι, 2 gegenüber der Druck- luftablassrichtung 10 ausgerichtet, wobei die Seitenflächen in einem stumpfen Winkel zueinander ausgerichtet sind. Der Win- kelbetrag ι, d2 hin zur Druckluftablassrichtung 10 einer Sei ^¬ tenfläche kann bspw. größer-gleich 50° und kleiner 90° betragen. Somit bildet beispielsgemäß die Summe der Winkelbeträge ι, d2 den (stumpfen) Winkel, den die Seitenflächen 11, 12 zueinander bilden .

Mehrere Mittel 5 sind nebeneinander und voneinander beabstandet in einer Ebene ni angeordnet. Zudem sind mehrere mit Mitteln 5 versehene Ebenen ni parallel zueinander angeordnet. Die hin ^¬ tereinander angeordneten Mittel 5 zweier benachbarter Ebenen ni sind dabei auf Lücke angeordnet. Somit liegt zwischen Mitteln 5 ein Freiraum im Expansionsraum 4 vor. Der Schalldruck trifft auf Seitenflächen 11, 12 und wird von Mitteln 5 abgelenkt. Nach dem Ablenken trifft der Schalldruck auf weitere Mittel 5 und wird weiter abgelenkt, bis der Schalldruck das Labyrinth an strö- mungsumlenkenden Mitteln 5 durch den Auslass 3 verlassen hat. Dabei wird vorteilhafterweise ein Druckverlust bzw. Energie ^¬ verlust erwirkt, wodurch eine Luftschallverringerung um beispielsweise 20 dB (A) erreicht wird. Zwecks weiter vorteilhafter Luftschallverringerung sind in der Fig. 2 die Querschittsflächen des Schalldämpfers 1 gezeigt. Das Verhältnis der Querschnittserweiterung beim Lufteintritt von der Querschnittsfläche A2 des Einlasses 2 zu der Querschnittsfläche AI des Expansionsraums 4 liegt beispielsweise bei 0,2. Das Verhältnis der Querschnittserweiterung beim Luftaustritt von der Querschnittsfläche A3 des Auslasses 3 zu der Querschnittsfläche AI des Expansionsraumes 4 liegt ebenfalls beispielsweise bei 0,2. Damit lässt sich der Luftschall weiter verringern. Die Figur 3a zeigt ein Gehäuseunterteil 8 des Schalldämpfers, wobei mit dem Gehäuseunterteil 8 einteilig auch der Einlass 2 und der Auslass 3 ausgebildet sind, sowie auch die säulenförmigen Strömungsumlenkungsmittel 5 einteilig mit dem Gehäuseunterteil 8 ausgebildet sind. Damit ist ein einfach herstellbarer Schalldämpfer realisiert, welche ohne weitere Montageschritte zur Schalldämpfung verwendet werden kann. Es ist ohne weiteres möglich, das Gehäuseunterteil 8 und die Strömungsumlenkungs ^¬ mittel 5 gemeinsam aus einem Kunststoff zu spritzen.

Verschlossen wird das Gehäuseunterteil mit einem einfachen Deckelteil 9 der Figur 3b.

Bezugszeichenliste

1 Schalldämpfer

2 Einlass

3 Auslass

4 Expansionsraum

5 Strömungsumlenkungsmittel

6 Druckseite

7 Atmosphärenseite

8 Gehäuseunterteil

9 Deckelteil

10 Druckluftablassrichtung

11 erste Seitenfläche

12 zweite Seitenfläche

n Ebene

AI Querschnittsfläche des Expansionsraums

A2 Querschnittsfläche des Einlasses

A3 Querschnittsfläche des Auslasses

0(i erster Winkelbetrag

d2 zweiter Winkelbetrag