CH659311A5 - Schalldaempfendes leitungsstueck fuer sanitaer-installationen. - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein schalldämpfendes Leitungsstück für Sanitär-Installationen.

An Sanitärarmaturen werden heute sehr hohe Anforderungen bezüglich Geräuschbildung gestellt. Der Schallpegel entsteht im wesentlichen durch zwei hydraulische Vorgänge, nämlich einerseits durch das fliessende Wasser und durch Kavitationserscheinungen. Der erzeugte Schall wird mittels Druckschwingungen im Leitungsnetz verbreitet und über dessen Halterungen auch auf den Baukörper übertragen. Es wurde schon vorgeschlagen, solche Druckschwingungen mittels flexibler Elemente, wie Schläuche oder hinter elastischen Wandpartien angeordnete Lufthohlräume zu dämpfen; je nach Auslegung lassen sich so auftretende Druckspitzen etwas ausgleichen. In der Praxis sind solche Massnahmen entweder aus ästhetischen Gründen oder aus Gründen zu geringer Wirkung oder geringer Lebensdauer bisher ohne Erfolg geblieben. Insbesondere Hessen sich damit die Strömungsgeräusche des fliessenden Wassers oder durch Kavitation nur geringfügig dämpfen. Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaffung eines schalldämpfenden Leitungsstücks, das die im fliessenden Wasser selbst erzeugten und weitergeleiteten Schallschwingungen ganz erheblich zu dämpfen vermag.

Zu diesem Zweck ist das Leitungsstück nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Begrenzungswand des Durchströmkanals des Leitungsstücks bildendes Dämpfungselement vorgesehen ist, das einen geschlossenporigen Körper aus elastisch nachgiebigem Material aufweist. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Porenkörper aus sogenanntem Moosgummi erwiesen ; es lassen sich aber auch Weichkunststoffe oder thermoplastischer Kautschuk zu einem geeigneten, geschlossene Poren aufweisenden Porenkörper verarbeiten.

Das Dämpfungselement kann grundsätzlich auf zwei Arten in das Leitungsstück eingesetzt sein. Eine Möglichkeit besteht darin, das Dämpfungselement mittels eines in das Leitungsstück eingesetzten Haltesterns koaxial und im Wandabstand im Leitungsstück zu fixieren, so dass das Wasser den zwischen Leitungsstück-Innenwand und Dämpfungselement gebildeten Ringkanal durchströmt, und dabei seine Schwingungsenergie zum grossen Teil an das Dämpfungselement abgibt. Zweckmässig ist der Porenkörper in eine weiche, sackförmige Schutzhülle als Hydrolyseschutz eingeschlossen, die zwecks lagerrichtiger Halterung des Dämpfungselementes mit ihrem stromaufwärts liegenden Offenrand mittels einer Klemmschraube am Haltestern fixiert ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Porenkörper als in die Innenwand des Leitungsstücks eingesetzten und zweckmässig ebenfalls von einer Schutzhülle umschlossenen Ring auszubilden, der an dieser Stelle die Aussenbe-grenzung des rohrförmigen Durchströmkanals bildet. In beiden Fällen besitzt der Durchströmkanal im Bereich des Dämpfungselementes zweckmässig stromabwärts einer engsten Stelle zunehmenden Querschnitt; das mit dem Dämpfungselement ausgerüstete Leitungsstück ist zweckmässig als beiderends mit Aussengewinde versehener Anschlussstutzen ausgebildet, der einerends in den Wassereinlass eines Armaturengehäuses einschraubbar ist und anderseits dem Anschluss der Wasserzuführleitung dient.

Da bekanntlich der Schallpegel nicht ausschliesslich durch Fliessgeräusche des Wassers, sondern auch durch Schalleitung in der Leitungswand bestimmt wird, ist es zweckmässig, in das Leitungsstück auch ein die Druckwellen unterbrechendes Dämmelement einzufügen; das Leitungsstück kann zu diesem Zweck axial zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Metallteile durch ein flexibles Dämpfungselement aus gummielastischem Material formschlüssig miteinander verbunden sind. Beide Dämpfungselemente zusammen können so im Leitungsstück eine wirksame Schallsperre bilden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 im Axialschnitt ein als Anschlussstutzen ausgebildetes Leitungsstück mit umströmtem Dämpfungselement,

Fig. 2 im Axialschnitt ein Leitungsstück mit durch-strömtem Dämpfungselement,

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Fig. 3 in grösserem Massstab eine Detailvariante des Dämpfungselements nach Fig. 2, und

Fig. 4 im Längsschnitt eine Aufbauvariante der Dämp-füngselemente nach Fig. I und 2.

Das einen Anschlussstutzen bildende metallische Rohrstück 1 besitzt beiderends Aussengewinde la bzw. Ib. Im Bereich des Aussengewindes lb besitzt der Stutzen 1 eine abgesetzte Stirnausnehmung 2a, an welche sich ein axial relativ kurzer, sich konisch verengender Bohrungsabschnitt 2b anschliesst, von dem ein sich konisch wieder erweiternder relativ langer Bohrungsabschnitt 2c zum anderen Stirnende des Stutzens führt. In die Stirnausnehmung 2a ist der Aussen-ring 3a eines zweckmässig aus Kunststoff bestehenden Haltesterns 3 eingesetzt, dessen eine axiale Gewindebohrung aufweisende Nabe 3b mit einem Klemmhals 3c stromabwärts in den Bohrungsabschnitt 2b hineinragt. In die Nabenbohrung ist der Gewindeschaft einer Klemmschraube 4 eingeschraubt, die mit einem Klemmhals 4c koaxial durch den Klemmhals 3c des Haltesterns 3 ragt. Zwischen den einander zugekehrten, zweckmässig profilierten, z.B. mit Umfangs-rippen versehenen Konusflächen der beiden Klemmhälse 3c, 4c, ist der Öffnungsrand einer nach Art eines Fingerlings ausgebildeten Schutzhülle 5 aus gas- und wasserundurchlässigem, nachgiebigem Material ; zweckmässig besteht diese Schutzhülle 5 aus Silikon-Kautschuk, wodurch sie sowohl gasdicht als auch gegen Kalt- und Warmwasser beständig ist. In dieser länglichen Schutzhülle 5 ist ein geschlossenporiger elastisch deformierbarer Körper 6, z.B. aus Moosgummi, angeordnet. Dieses annähernd zigarrenförmige, Kreisquerschnitt aufweisende aus den Teilen 5,6 gebildete Dämpfungselement 7 erstreckt sich mit radialem Wandabstand durch den Bohrungsabschnitt 2c, wobei seine gerundete Endpartie noch etwas über den Stutzen 1 hinausragt. Der Porenkörper 6 ist dank der Grosszahl von Lufteinschlüssen kompressibel, wodurch er befähigt ist, die im das Dämpfungselement umströmenden Wasserstrom auftretenden Druckwellen zu dämpfen und dadurch den Schallpegel drastisch herabzusetzen, wobei der Gummi selbst als Rückstellfeder wirkt. Dieser Effekt wird noch dadurch unterstützt, dass der das Dämpfungselement 7 umgebende ringförmige Durchströmkanal als Diffusor ausgebildet ist und somit als schallarmer Fliesswiderstand wirkt. Versuche haben gezeigt, dass mit einem umströmten Dämpfungselement 7 der genannten Art eine Schallpegelsenkung um 5 bis 7 dBA und eine Senkung der Schallspitzen um über 10 dBA erreichbar ist.

Im Gegensatz zum vorangehend beschriebenen Beispiel ist bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ein axial durch-strömtes Dämpfungselement vorgesehen. Das metallische Leitungsstück 10, das ebenfalls als beidseitig mit Aussengewinde versehener Anschlussstutzen ausgebildet sein kann, besitzt eine abgesetzte Bohrung, wobei der weitere Bohrungsteil durch eine Innenrippe in einen stirnseitig offenen Abschnitt 12a und einen eine Ringnut bildenden Abschnitt 12b unterteilt ist. Im Stirnabschnitt 12a ist ein Ringflansch 15a einer doppelwandigen Schutzhülle 15 aus nachgiebigem, gasdichtem und wasserfestem Material verankert. Der durch Ringflansch 15a und Innenmantel 15b der Schutzhülle 15 begrenzte, stromabwärts in den Bohrungsabschnitt 12c des Leitungsstücks 10 übergehende Durchströmkanal ist als Diffusor ausgebildet. Der Aussenmantel 15 ist in den Nutabschnitt 12b der Bohrung des Leitungsstücks 10 hinein ausgebaucht und mit einem freien Endrand am Endrand des Innenmantels z.B. durch Schweissung oder Klebung gas- und flüssigkeitsdicht befestigt. Im durch die Ausbauchung des Aussenmantels 15c in der Schutzhülle 15 geschaffenen Ringraum ist ein geschlossenporiger Körper 16 aus gummielastischem Material (analog 6 im erstbeschriebenen Beispiel) angeordnet. Auch in diesem Fall lässt der Porenkörper 16 eine elastische Volumenänderung des Dämpfungselementes 17 zu, was zur Dämpfung von im durchfliessenden Wasserstrom erzeugten Schalldruckwellen führt. Anstelle (oder zusätzlich) einer Klebung oder Schweissung am freien Randende des Doppelmantels der Schutzhülle 15 kann auch, wie in Fig. 3 gezeigt, eine ringförmige Klemmhülse 18 zum dichten Verschluss des den Porenkörper 16 enthaltenden Ringraumes vorgesehen sein.

Es versteht sich, dass die Wirksamkeit der beschriebenen Dämpfungselemente wesentlich von ihrer Gasdichtheit abhängt. Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung eines Porenkörpers anstelle einer einzigen, nach aussen abgeschlossenen Luftkammer besteht darin, dass die Dichtheitsschwelle beim Porenkörper grundsätzlich vielfach höher ist. Auch wenn nach längerem Gebrauch Luft aus oberflächennahen Poren entweichen kann, da absolute Gasdichtheit kaum erreichbar ist, kann dies die Schalldämpfungswirkung des Elementes dank der Vielzahl intakt gebliebener Poren kaum merkbar beeinträchtigen, während ein Leck bei einer einzigen Luftkammer zu totalem Gasverlust führt und so das ganze Element sofort unwirksam werden lässt.

Bei Verwendung eines geeigneten Materials ist auch eine Ausführung denkbar, bei welcher das Dämpfungselement ausschliesslich aus einem geschlossenporigen Körper aus elastischem Material besteht. Da aber die Gasdichtheit einerseits und die Wasserfestigkeit anderseits unter den jeweiligen Arbeitsverhältnissen (Temperatur, Druck etc.) massgebend für die Lebensdauer des Dämpfungselementes sind, ist die Verwendung einer geeigneten Schutzhülle, in welche der Porenkörper lose oder fest verbunden eingesetzt ist, in den meisten Fällen vorzuziehen. Natürlich sind Material und Wandstärke der Schutzhülle so zu wählen, dass die Schallwellen möglichst vollumfänglich auf den Porenkörper übertragen werden. Um die Gasdichtheit des Dämpfungselementes eventuell noch zu erhöhen, kann wie in Fig. 4 gezeigt, der Porenkörper 6 zusätzlich noch mit einer sogenannten Duktilschicht, d.h. einer dehnbaren, lackartigen Kautschukschicht 9 versehen sein. Diese kann im Spritz- oderTauchver-fahren direkt und bindend auf den Porenkörper 6 aufgebracht sein.

Das erfindungsgemässe Leitungsstück, das durch den Was-serfluss oder durch Kavitationserscheinungen entstehende Druckschwingungen und somit die dadurch erzeugten Geräusche wesentlich zu dämpfen vermag, kann selbstverständlich zusätzlich auch mit Mitteln zur Unterdrückung der Schalleitung in der Rohrwand selbst ausgerüstet sein ; zu diesem Zweck kann das metallische Leitungsstück axial zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Stutzenteile, zweckmässig im Bereich des um- bzw. durchströmten Dämpfungselementes durch ein Verbindungsstück aus einem Schall schlecht leitenden Material, z.B. Gummi oder Kunststoff fest miteinander verbunden sind. Damit bildet das Leitungsstück eine eigentliche Schallsperre.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

659 311 PATENTANSPRÜCHE

1. Schalldämpfendes Leitungsstück für Sanitär-Installa-tionen, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Begrenzungswand des Durchströmkanals des Leitungsstücks ( 1 ; 10) bildendes Dämpfungselement (7 ; 17) vorgesehen ist, das einen geschlossenporigen Körper (6; 16) aus elastisch nachgiebigem Material aufweist.

2. Leitungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossenporige Körper (6 ; 16) in eine gasdichte wasserfeste Schutzhülle (5; 15) aus nachgiebigem Material, beispielsweise Silikon-Kautschuk eingeschlossen ist.

3. Leitungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossenporige Körper (6 ; 16) mit einer festhaftenden, gasdichten Duktilschicht, beispielsweise Kautschuk beschichtet ist.

4. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7) unter Bildung eines ringförmigen Durchströmkanals koaxial im Leitungsstück (1) angeordnet ist.

5. Leitungsstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7) an der Nabe (3b) eines am stromaufwärtsliegenden Stirnende des Leitungsstücks (1) fixierten Haltesterns (3) befestigt ist.

6. Leitungsstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der annähernd zylindrische Porenkörper (6) in einer sackartigen Schutzhülle (5) untergebracht ist, deren Offenrand zwischen einem Klemmhals (4c) einer in eine Gewindebohrung der Haltesternnabe (3b) eingesetzten Klemmschraube (4) und einem den genannten Klemmhals umschliessenden Klemmhals (3c) der Haltesternnabe (3b) festgeklemmt ist.

7. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (17) unter Bildung eines zentralen Durchströmkanals ringförmig ausgebildet und in der Wand des Leitungsstücks verankert ist.

8. Leitungsstück nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Porenkörper (16) des Dämpfungselements (17) in eine doppelwandige Schutzhülle (15) eingesetzt ist, die mittels eines die beiden Wände (15b, 15c) einerends verbindenden Stirnflansches (15a) im Leitungsstück fixiert ist, und dass die einen diffusorartigen Durchströmkanal begrenzende Innenwand (15b) der Schutzhülle (15) am freien Ende mit dem freien Ende der in eine Wandnut (12b) des Leitungsstücks (10) hinein ausgebauchten Aussenwand (15c) dicht verbunden ist, wobei der ringförmige Porenkörper (16) im durch die Ausbauchung der Aussenwand (15c) gebildeten Ringraum der Schutzhülle (15) angeordnet ist.

9. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (7 ; 17) enthaltende, metallische Leitungsstück axial zweigeteilt ist, und dass die beiden Teile durch ein Zwischenstück aus schlecht schalleitendem Material fest miteinander verbunden sind.