[发明专利]利用定向射流给消声器充填纤维材料的装置和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及消声器生产领域，更具体而言，本发明涉及一种利用定向空气射流给消声器充填膨化(texturized)纤维材料的新装置和新方法。

背景技术

排气消声器通常包括位于消声器内部的吸声材料，用于吸收和减弱穿过消声器的逸出气体发出的声音。很多种类的排气消声器都是通过将多个零件机械结合以形成消声器壳体而生产的。例如，已知一种普通类型的排气消声器是旋制消声器(spun muffler)。旋制消声器是通过将片材形成期望的形状从而形成消声器主体，并且通过焊接或卷曲使端盖连接至主体从而形成消声器壳体而制作成的。另一种普通类型的排气消声器是蛤壳式消声器，它是通过焊接或者卷曲从而将上部结合至下部而组装成的。离心铸造式消声器和蛤壳式消声器通常由挡板或隔板分成多个室，并包含穿孔的进口和出口管，管跨在各室之间用于从消声器输入和排出气体。

用于充填消声器的普通材料是连续纤维材料。这些纤维通常充填一个或多个消声器的室，并且通常以膨化或者“膨大”的形式插入消声器内。在一种方法中，膨化的纤维通过进口或出口管被压入组装的消声器壳体内。为了获得最佳性能，重要的是在膨化的纤维被压入组装的消声器壳体空腔内时使其具有均一的分布和充填密度。这就需要改进消声器充填方法，以便能够更好地实现该功能。

发明内容

根据这里所述的本发明的目的，提供一种改进的喷嘴，用于将膨化纤维材料传送到消声器的室内。该喷嘴包括主体，所述主体具有(a)膨化纤维材料通道，具有沿着第一路径引导膨化纤维材料的出口端口，以及(b)定向射流通道，具有沿着第二路径引导定向射流的出口孔，该第二路径与第一路径相交，以便将膨化纤维材料的方向改变为所需充填方向。喷嘴的主体还包括端盖。该端盖形成定向射流通道的横向流道部。

更具体而言，喷嘴包括进口端、远端以及从进口端延伸至远端的轴线A。第一路径与轴线A形成角度B，而第二路径与轴线A形成角度C，其中C＜B。在既保证平滑、一致和不间断地传送膨化纤维材料同时又给消声器的室提供更均一分布和充填密度的特别有用的实施例中，角度B≥90度，而角度C≤45度。采用这种几何形状，所需充填方向与轴线A形成锐角，以允许更有效地充填消声器的室。

根据本发明的另一方面，提供了一种给消声器的室充填膨化纤维材料的方法。该方法包括步骤：将棒伸入消声器内，以使棒上的喷嘴接纳在室内；使膨化纤维材料流从喷嘴的第一通道排入该室，以及使定向射流从喷嘴的第二通道排入膨化纤维材料流，从而使膨化纤维材料流的方向改变为所需充填方向以便更有效地充填该室。

更具体而言，该方法包括步骤：以与喷嘴的轴线A成至少90度的角度排出膨化纤维材料流，以便保证从喷嘴排出膨化纤维材料的平滑流。此外，该方法还包括步骤：通过用定向空气流冲击膨化纤维材料流而将膨化纤维材料流的方向改变为与轴线A成小于90度的锐角。通过相对于膨化纤维材料流的压力增大或者降低定向射流的压力，可以调节改变方向的膨化纤维材料流的所需充填方向。因此，该方法还包括步骤：在给消声器的室充填膨化纤维材料的过程中改变所需充填方向。

该方法还包括步骤：将喷嘴穿过管插入消声器内，并使喷嘴从管的开放端伸出以便伸入室内。接着将该喷嘴相对于轴线A旋转，同时将膨化纤维材料流排入该室。此外，该方法包括步骤：通过用喷嘴的端部塞住消声器内部挡板中的开口而密封所述开口。其作用是将正通过该喷嘴传送的膨化纤维材料保持在消声器的所需室内。

根据本发明的另一个方面，提供了一种装置，用于给消声器充填膨化纤维材料。该装置包括膨化枪；第一空气源，用于给膨化枪提供加压空气；以及纤维材料源，用于给膨化枪提供纤维材料。此外，该装置包括第二空气源、棒和喷嘴组件，该喷嘴组件具有第一通道，用于接纳来自膨化枪的膨化纤维材料并沿第一路径将膨化纤维材料流导入消声器的室，以及第二通道，用于接纳来自第二空气源的加压空气并沿第二路径将定向射流导入膨化纤维材料流，以便将膨化纤维材料流的方向改变为所需充填方向，从而给该室提供更有效地充填。该喷嘴的主体还包括端盖，其形成第二通道的横向流道部。

此外，喷嘴包括进口端、远端以及从进口端延伸至远端的轴线A。第一路径与轴线A形成角度B，第二路径与轴线A形成角度C，其中C＜B。在一个特别有用的实施例中，角度B≥90度，而角度C≤45度。该几何形状的结果是，所需充填方向与轴线A形成锐角，这对于膨化纤维材料在消声器的室内有效和均匀分布是有用的。