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Die Erfindung betrifft eine Dachentlüftungsvorrichtung mit Bewegung der Luft durch Wind und Thermik, die im Strömungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung einer Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält.
Es ist bekannt, Böden, Wände oder Decken von Bauwerken als Luftresonatoren auszubilden. Die Luftresonatoren sind dabei aus Wabensteinen gebildet, deren Kanäle einerseits mit dem durch die Wabensteine begrenzten Raum und anderseits mit einem davon abgeschlossenen Resonatorvolumen verschiedenen Inhaltes durch Fugen zwischen den einzelnen Wabensteinen verbunden sind. Zur Verhütung einer Schallübertragung durch Lüftungskanäle hat man in diesen auch schon Luftresonatorkulissen in Reihen angeordnet, wobei, zwischen je zwei gegenüberliegenden Kulissenreihen Strömungskanäle verlaufen. Die Kulissen bestehen hiebei aus Blechbändem, die so zickzackförmig gefaltet sind, dass sie an jeder Seite der Kulisse abwechselnd eine dreieckige Resonatorkammer und an der Stelle, an welcher dieBiegekanten am engsten zusammenstehen, den Resonatorhals bilden.
Die Resonatorkammern wurden auch hiebei unterschiedlich abgestimmt.
Man hat auch schon vorgesehen, im Einlasshals von Luftresonatoren poröse Werkstoffe anzuordnen in der Absicht, dem Resonanzeffekt einen Absorptionseffekt zu überlagern oder ein verzögerndes Ein-
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Frequenzen schlucken.
Ferner wurde bereits vorgeschlagen, zur Erzielung einer Tiefenabsorption über einen breiteren Frequenzbereich mehrere schwingungsfähige Schallschlucker hintereinander anzuordnen, wie es auch bekannt wurde, Helmholtz-Resonatoren und Absorptionsdämpfer übereinander anzuordnen.
Es liegt nahe, die bekannten Dämpfungselemente in den bekannten Anordnungen für Lüftungskanäle anzuwenden. Auch die Anordnung in Form von Kulissenreihen ist denkbar. Hiebei wären jedoch extrem lange Kulissen notwendig, um eine breitbandige Dämpfung über einen grösseren Frequenzbereich zu erzielen, wie dies insbesondere bei Fabrikhallen notwendig wäre, die eine immer grösser werdende Geräuschbelästigung für die Umwelt darstellen. Das gilt sowohl für die bekannten Absorptions- als auch Luftresonatoranordnungen.
Das Ziel der Erfindung ist es, bei einer Dachentlüftungsvorrichtung mit Bewegung der Luft durch Wind und Thermik, die im Strömungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung einer Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält, lange Kanalkulissen entbehrlich zu machen und somit mit einem minimalen Aufwand auszukommen und zum andem auch eine Schalldämpfung bei kurzen Lüftungskanälen möglich zu machen. Bildet man die Dämp-
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fungselemente als Luftresonatoren aus, dann muss zur Erreichung einer wirkungsvollen Schalldämpfung dafür gesorgt sein, dass der akustische Widerstand des zwischen je zwei verschieden abgestimmten Luft- resonatoren liegenden Verbindungskanales gross ist, d. h. man muss trachten, die Kopplungsreaktanz so gross wie möglich zu machen.
Dies würde enge Kanaldurchtritte bedingen, deren Strömungswiderstand sich so erhöhen würde, dass man auf leistungsmässig grosse Absauganlagen angewiesen wäre. An eine Vorrichtung zur Raumbelüftung mit Luftbewegung durchAussenwind und Innenwärme ist hiebei gar nicht zu denken. Sieht man dagegen zur Herabsetzung des Verbindungskanalwiderstandes sehr viele enge Luftkanäle vor, so ist der Aufwand an Schalldämpfungselementen entsprechend gross.
Das Ziel der Erfindung, eine Reaktanzerhöhung zwischen den Luftresonatoren ohne widerstandser- höhende Kanalverengung möglich zu machen, wird bei einer vorstehend beschriebenen Dachentlüf- tungsvorrichtung nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass, in Strömungsrichtung gesehen, zwischen zwei Luftresonatoren wenigstens ein Absorptionsdämpfer vorgesehen ist, wobei sowohl die Luftresona- toren als auch die Absorptionsdämpfer als ein-oder zweiseitig wirkende Platten ausgebildet sind und die plattenförmigen Luftresonatoren und die Absorptionsdämpferplatten so aufeinander abgestimmt sind, dass der Frequenzabstand zwischen dem Dämpfungsmaximum der als Höchsttondämpfer wirkenden Ab- sorptionsdämpfer und dem Dämpfungsmaximum der als Tiefsttondämpfer wirkenden Luftresonatoren zwei bis drei Oktaven beträgt.
Als zweckmässig hat es sich auch erwiesen, am Ausgang des Lüftungs- bzw. Strömungskanals stets plattenförmige Luftresonatoren anzuordnen, wie das bei der vorbeschriebenen reaktanzerhöhenden An- ordnung ohnedies der Fall ist.
Hiedurch wird eine tiefere Abstimmung des vorhergehenden Absorptionsdämpfers erreicht, weil sich am Ausgang des Strömungskanals immer eine akustisch dämpfende Masse befindet, durch welche die Absorptionsplatten gleichzeitig noch Helmholtz'sche Resonatoren darstellen. Auf diese Weise wird der
Gesamtdämpfungsbereich wirkungsvoll vergrössert, im abschliessenden Luftresonator kann ausserdem keine hochfrequente Körperschallerregung von der Fabrikhalle her erfolgen, da die Erregerfrequenzen vom vorgeschalteten Absorptionsdämpfer vernichtet werden. Letzten Endes ist immer beim Ausgang der
Lüftungskanäle ein Luftresonator besonders dann vorteilhaft, wenn mit Klimaeinflüssen (Feuchtigkeit, insbesondere Regen) zu rechnen ist. Feuchter Absorptionsstoff ist nämlich unwirksam.
Es ist in diesem Zusammenhang auch daran gedacht, deshalb den Luftresonatorhals als Regenrinne auszubilden, durch welche das eindringende Wasser aus dem Resonator abgeleitet wird.
Die erfindungsgemässen plattenförmigen Dämfpungselemente können auch sonst eine vielseitige Ausführung erfahren, insbesondere wurde eine besonders günstige Absorptionsdämpfungsplatte entwik- kelt, die aus einer rahmenartigen Umfassung mit einer in der Mittelebene angeordneten Platte besteht, bei der die beidseitig gebildeten Gehäuse mit Schluckstoff gefüllt und gegebenenfalls aussen mit einem Tuch oder Sieb oder perforierten Blech abgedeckt sind. Die beidseitigen Gehäusekammem sind hiebei zur Vermeidung einheitlich stehender Wellen durch Stege in Kammern verschiedener Grösse unterteilt.
Nach der Erfindung sind dagegen die plattenförmigen Luftresonatoren aus einem allseitig geschlossenen Gehäuse gebildet, das an einer oder beiden Seiten wenigstens einen im wesentlichen in einer Plattenerstreckung quer zur Hauptströmungsrichtung des Luftkanals vorzugsweise in der Plattenmitte angeordneten Schlitz aufweist, an den sich in an sich bekannter Weise ein Einlasshals anschliessen kann, dessen eine Begrenzungswand durch eine der Plattenwandungen und die andere aus einer parallel angeordneten schikaneartigen Wand besteht.
Vorteilhaft ist es, die leitwertbildenden Wände zwecks Variierung der Einlasshalslänge und/oder - breite verstellbar anzuordnen. Ein besonders breitbandiger Dämpfungseffekt der Luftresonatoren wird erreicht, wenn man im Einlasshals - wie vorgesehen - in an sich bekannter Weise Schluckstoff anordnet.
Die erfindungsgemässe Aufgabe einer möglichst breitbandigen Dämpfung findet weiterhin durch in den Strömungskanälen zwischen den Luftresonator- und/oder Absorptionsplatten angeordnete oblatenförmige (extrem schmale) Platten eine besonders überraschend einfache Lösung. Bei diesen Platten sind die beidseitigen parallel zu den Dämpfungselementen angeordneten Wände stark perforiert und die Plattenkammer selbst ist durch engmaschige Gitterroste in eine Vielzahl kleiner Kammern unterteilt.
Während bei der einfachen erfindungsgemässen Anordnung Frequenzbereiche zwischen 100 und 2500 Hz erfasst werden, wird bei einer Anordnung mit zwischengefügten Oblatenplatten ein Dämpfungsbereich zwischen 100 bis 6000 Hz erzielt.
Die Erfindung sei an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert ; Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäss ausgebildete Dachentlüftungsvorrichtung, Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt
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nach Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Luftresonatorplatte, Fig. 4 zeigt die grossflächige Seite derselben, Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Resonatorplatten und Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäss ausgebildete Absorptionsplatte.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind unterhalb des Aufbaues --1a-- des Daches --1-- die Resonatorplatten --2a-- und die Absorptionsplatten --2b-- in - wie aus Fig. 2 ersichtlich - Kulissenform zwischen dem Dachaufbau-la-"und der Zwischendecke --3-- angeordnet. Die Entlüftungskanäle - sind durch den Dachaufbau--la--, die Zwischendecke... -3- und die Seitenflächen der Luftresonatorplatten--2a--undAbsorptionsplatten--2b--begrenzt.
Die Bewegung der Luft durch die Lüftungskanäle wird in an sich bekannter Weise durch den aus
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und die seitlich am Dach hochgerichteten Windleitwände--6a und eh-gebildeten Saugentlüfter bewirkt. Die Entlüfterteile sind durch die Stützen --6a', 6b', 5a und 5b-- am Dachaufbau --1a-- gehalten.
Der Pfeil-a'-veranschaulicht den Strömungseintritt in die Entlüftungskanäle --a--, die Pfeile --a"-- den Strömungsaustritt aus denselben.
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Wirksamkeit gebracht wird, liegen etwa bei folgenden Werten :
Bei den Absorptionsdämpferplatten --2b-- soll die Plattendicke-D-etwa gleich sein der Strö-
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Frequenz im Bereich grösster Unempfindlichkeit der Anordnung (zwischen 1000 und 2000 Hz), was bei einer Dicke von 90 bis 120 mm der Fall ist.
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gemessen senkrecht von Resonatorhalsspalt-Mitte --2a'-- bis innerer Resonatorabschlusswand-c--, bis zu 50% kürzer sind als die jeweils zugehörige Saugresonanz-Viertelwellenlänge (c/4 f), insbesondere gegenüber letzterer eine Länge von etwa 25 bis etwa 50 cm aufweisen und sich dabei die Saugresonanzen im Bereich von 100 bis 250 Hz erstrecken.
Dabei soll die für die Dämpfungsbreite wichtige Dämp-
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sonanzgebiete breitbandiger werden und vor allem in Kombination mit Hochtonlamellen ein intensiver Breitbanddämpfer ohne Dämpfungseinbrüche entsteht.
Wie an Hand des Schnittbildes ersichtlich, ist die Anordnung der Dämpfungselemente in Richtung der Strömungskanäle --a-- so getroffen, dass fluchtend zwischen zwei Luftresonatorplatten --2a-- die Absorptionsplatte --2b-- liegt. Trotz der verhältnismässig breiten Luftdurchtrittskanäle --a-- wird durch
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-2a- wirkungsvolltiefer, die andere zwecks Erzielung eines breitbandigen Dämpfungseffektes höher abzustimmen.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemässen Luftresonatorplatte. Diese besteht aus dem Blechgehäuse-"'7-, das durch die Trennwand --8-- in zwei Kammern - 9a und 9b-unterteilt ist. An die beidseitigen Schlitze -10a und 10b-.. schliessen sich die jeweils
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dann die akustische Kanalplattenmasse beidseitig des Schlitzes am grössten ist und hiebei stärkere Ankopplung erfolgt.
In Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform einer Absorptionsplatte dargestellt. Die beiden
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--13a--15a, 15b, 15c und 15d--. Diese stützen gleichzeitig auch die seitliche Wand der Gehäusehälften --13a und 13b--. Beim Ausführungsbeispiel ist im Eingang der Resonatorhälse --16-- die Schallschluckstoffpackung --16a-- angeordnet, die von den Siebblechen - 14a und 14bound den in den Resonatorhals - 16-- eingeschobenen Siebgeflechten --17a und nb-"gehalten ist. Durch die Anordnung des Schall-
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schluckstoffes --16a-- im Eingang des Resonatorhalses --16-.. werden Schwankungen in der Dämpfung ausgeglichen.
Es ist daran gedacht, die Resonatorhalsbegrenzungsteile-'-15a, 15b, 15c, 15d-- in verschiedenen
Grössen vorzufertigen, so dass die Resonatoren auf die jeweils zu dämpfenden Frequenzen des Schallspektrums abgestimmt werden können, sofern nicht schon ein Ausgleich durch Verengung bzw. Erweiterung des Resonatorhalses --16-- geschaffen werden kann, wozu die Befestigungsschenkel-.. 15a', 15b', 15c'und 15d'-genügend lang gemacht sind, so dass die Profilbleche --15a, 15b. 15c und 15d- mehr oder weniger weit in den Eingangskanal hineingeschoben werden können.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Absorptionsplatte gezeigt. Der Blech- rahmen --18-- ist hier durch die mittlere Trennwand --19-.. in zwei seitliche Gehäuse unterteilt.
Durch die beidseitigen Stege-20a und 20b--, die an den Kreuzungspunkten --21-- Schlitzsteckverbindungen aufweisen, sind die beidseitigen Gehäuse in vier verschieden grosse Kammern unterteilt. Der eingefüllte-nicht dargestellte-Schallabsorptionsstoff, beispielsweise Glaswolle, kann durch nicht dargestellte durchlässige Folien oder Siebe abgedeckt sein. Die Befestigung der Abdeckung erfolgt am Rahmen --19-- und den Querwänden --20a und 20b--.
Mit der erfindungsgemässen Anordnung und Abstimmung ist es mit einfachsten Mitteln möglich, die jeweilsgewunschte Grenzkurvezwecks EffektivwertbildungbeiMessungen nach DIN 5045, z. B. Iso35 dB, zu erreichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dachentlüftungsvorrichtung mit Bewegung der Luft durch Wind und Thermik, die im Strömungsweg der Luft vorzugsweise in Kulissenreihen angeordnete Dämpfungselemente zur Verhütung einer Schallübertragung und zur Schalldämpfung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung gesehen zwischen zwei Luftresonatoren (2a) wenigstens ein Absorptionsdämpfer (2b) vorgesehen ist, wobei sowohl die Luftresonatoren (2a) als auch die Absorptionsdämpfer (2b) als ein-oder zweiseitig wirkende Platten ausgebildet sind und die Luftresonatordämpferplatten und Absorptionsdämpferplatten so aufeinander abgestimmt sind, dass der Frequenzabstand zwischen dem Dämpfungsmaximum der als Höchsttondämpfer wirkenden Absorptionsdämpfer (2b)
und dem Dämpfungsmaximum der als Tiefsttondämpfer wirkenden Luftresonatoren (2a) zwei bis drei Oktaven beträgt.