DE102011018932B4

DE102011018932B4 - Schalldämpfvorrichtung und Verpackungsmaschine mit einer solchen Schalldämpfvorrichtung

Info

Publication number: DE102011018932B4
Application number: DE102011018932.7A
Authority: DE
Inventors: Elmar Ehrmann; Peter Kovacs; Herbert Kirmse
Original assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Current assignee: Multivac Sepp Haggenmueller GmbH and Co KG
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2018-07-12
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: DE102011018932A1

Abstract

Schalldämpfvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (2), einer Lufteinführöffnung (4), einer Luftauslassöffnung (6) und wenigstens einem Lärmabschwächungsmittel (7), wobei die Schalldämpfvorrichtung (1) zwischen dem Lärmabschwächungsmittel (7) und der Luftauslassöffnung (6) eine erste Lochplatte (8) und eine in Strömungsrichtung (S) beabstandete zweite Lochplatte (9) aufweist, und eine Öffnungsfläche (10) der ersten Lochplatte (8) wenigstens teilweise versetzt zu einer Öffnungsfläche (11) der zweiten Lochplatte (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) mehrere Lärmabschwächungsmittel (7) parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Lärmabschwächungsmittel (7) als Schalldämpfer aus Sinterbronze oder porösem Polyäthylen ausgeführt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalldämpfvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Verpackungsmaschine mit einer Schalldämpfvorrichtung nach Anspruch 12.
Aus der DE 197 37 799 C2 ist eine Schalldämpfvorrichtung für einen Kompressorauslass zur Verwendung nicht in einer Verpackungsmaschine, sondern in einer Klimaanlage bekannt. Dabei wird ein unter Druck stehendes Gaskühlmittel, das von einem Kompressor abgelassen wird, in die Schalldämpfvorrichtung eingelassen. Das zylindrische Gehäuse weist zwischen dem Einlass und Auslass folgende Elemente auf: eine scheibenförmige Platte mit Löchern, Filterglieder, ein Lärmabschwächungsmittel, weitere Filterglieder und eine weitere scheibenförmige Platte mit Löchern. Der Auslass der Schalldämpfvorrichtung ist mit einer nachfolgenden Kondensationsvorrichtung verbunden. Der Aufbau einer solchen Schalldämpfvorrichtung ist aber aufwendig und weist keine ausreichende Lärmminderung auf.
Aus der DE 198 25 151 B4 ist ein Schalldämpfer für Pneumatikventile bekannt, um eine große Menge vorgespannter Luft schnell abzuführen. Dabei wird die Luft durch Zwischenwände mehrfach umgeleitet, verwirbelt und entspannt, um einen hohen Dämpfungseffekt zu erreichen.
Die DE 20 2004 002 193 U1 beschreibt einen Schalldämpfer, insbesondere für von einem Kompressor geliefertes, heißes Druckgas. In einem Gehäuse ist dabei ein Strömungsweg zwischen einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung definiert. Mindestens eines der den Strömungsweg im Gehäuse begrenzenden Wandteile ist herausnehmbar oder gegen einen Wandteil anderer Form oder Größe austauschbar.
Weitere Schalldämpfer für strömende Gase gehen aus der US 6,131,696 A , der GB 2 132 269 A oder der DE 26 01 483 B2 hervor. Die EP 1 348 874 A1 beschreibt einen Druckluft-Schalldämpfer bei dem als Schalldämpfmaterial beispielsweise Sinterbronze, Sintermessing, Polyäthylen-Sintermaterial oder Edelstahl-Sintermaterial zum Einsatz kommen. Ein hochporöses Material wie Sinterbronze wird auch im Schalldämpfer der US 3,672,465 A verwendet, während die DE 203 14 134 U1 einen Abblas-Schalldämpfer mit einer Körperwandung aus porösem Polyäthylen hoher Dichte (HDPE) offenbart.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalldämpfvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und kostengünstige Konstruktion und eine verbesserte Lärmminderung für den Einsatz in Verpackungsmaschinen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schalldämpfvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Verpackungsmaschine nach Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Schalldämpfvorrichtung umfasst ein Gehäuse, eine Lufteinführöffnung, eine Luftauslassöffnung und wenigstens ein Lärmabschwächungsmittel, wobei die Schalldämpfvorrichtung zwischen dem Lärmabschwächungsmittel und der Luftauslassöffnung eine erste Lochplatte und eine in Strömungsrichtung beabstandete zweite Lochplatte aufweist. Dabei ist eine durch die Gesamtheit eines oder mehrerer Löcher definierte Öffnungsfläche der ersten Lochplatte wenigstens teilweise zu einer solchen Öffnungsfläche der zweiten Lochplatte versetzt angeordnet. Durch diese Anordnung der Lochplatten und die zueinander versetzten Öffnungen werden Schallwellen gegen Ende der Schalldämpfvorrichtung nochmals zum Umlenken und zu einer Verteilung gezwungen und dadurch abgeschwächt, sodass eine sehr hohe Lärmminderungsrate erzielt wird. Versuche haben ergeben, dass eine verbesserte Schalldämpfung von über 5 dB gegenüber einer Schalldämpfvorrichtung ohne zwei benachbarte Lochplatten vor der Auslassöffnung erreicht werden kann. Die zwei Lochplatten sind z.B. als gestanzte oder gelaserte Blechteile einfach und günstig herzustellen.
Vorzugsweise ist die Lufteinführöffnung zum Anschluss mehrerer Luftzuleitungen ausgeführt, um eine Luftsammeleinheit einzusparen und bereits durch die Anordnung der Anschlüsse mehrerer Luftzuleitung für eine gegenseitige Schallreflexion und eine Luftverwirbelung zu sorgen. Dabei werden erste Schallspitzen abgebaut und die mittlere Luftgeschwindigkeit reduziert.
Bevorzugt sind Luftzuleitungen gegenüber und orthogonal zur Strömungsrichtung innerhalb der Schalldämpfvorrichtung angeordnet. Die Luft wird hierbei stark umgelenkt sowie die Strömung zerstreut und der Schall in Folge besser gedämpft.
In einer vorteilhaften Variante sind zwei weitere in Strömungsrichtung voneinander beabstandete Lochplatten vor dem Lärmabschwächungsmittel vorgesehen, um eine noch höhere Lärmdämpfungsrate zu erreichen.
Die Lochplatten sind bevorzugt parallel zueinander angeordnet, welches für einen einfachen Aufbau und geringe Herstellkosten sorgt.
Vorteilhaft ist auch wenigstens eine konkav ausgebildete Lochplatte, die die Luftströmung noch besser innerhalb der Schalldämpfvorrichtung streut und die Luftgeschwindigkeiten verringert.
Die Form der Löcher der Lochplatten ist vorzugsweise unterschiedlich, um die Luftströmung umzulenken und die Luftgeschwindigkeit dabei zu verringern.
Vorteilhaft ist eine kreisrunde Öffnung in der ersten Lochplatte, beispielsweise mittig auf der Lochplatte angeordnet, und mehrere Öffnungen in der zweiten Lochplatte, die außerhalb der Öffnung der ersten Lochplatte angeordnet sind, um ein direktes lineares, unbehindertes Durchströmen auch nur eines geringen Teiles der Luftströmung zu vermeiden, um so den gesamten Luftstrom effektiv mehrfach umzulenken und die mittlere Luftgeschwindigkeit zu verringern.
Bei einem bevorzugten Abstand von 5 bis 20 mm zweier benachbarter Lochplatten zueinander ist die Strömungsumlenkung und Geräuschreduzierung besonders hoch.
Die Luftauslassöffnung weist bevorzugt einen Schlauchanschluss für eine Abluftleitung auf, um die Abluft beispielsweise aus Reinräumen im Bereich von Lebensmittelherstellung oderverpackung zu einem Auslasspunkt außerhalb von Produktionsräumen leiten zu können.
Eine Verpackungsmaschine weist bevorzugt eine erfindungsgemäße Schalldämpfvorrichtung auf, um die Belastung durch Lärm des Bedienpersonals an einer Verpackungsmaschine stark zu verringern, da bei einer Verpackungsmaschine viele Prozesse pneumatisch ausgeführt oder angesteuert werden und dabei eine ständig oder oft auftretende Druckluftabluft vorhanden ist.
Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schalldämpfvorrichtung,
2 ein Schnitt durch eine Schalldämpfvorrichtung,
3a eine schematische Ansicht einer ersten Lochplatte,
3b eine schematische Ansicht einer zweiten Lochplatte,
4 eine schematische Ansicht einer Verpackungsmaschine.

Gleiche Komponenten sind in den Figuren durchgängig mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Schalldämpfvorrichtung 1 mit einem zylindrischen Gehäuse 2 und einem Befestigungselement 3 zum Anbringen beispielsweise in einer Verpackungsmaschine 100 (siehe 4). An der Lufteinführöffnung 4 sind je zwei gegenüberliegende Anschlüsse 5 für vier Luftzuleitungen angebracht. Die Lufteinführöffnung 4 ist mittels Schraubenverbindungen mit dem Gehäuse 2 verbunden.
2 zeigt eine Schalldämpfvorrichtung 1 im Schnitt. Der Aufbau der Schalldämpfvorrichtung 1 in Strömungsrichtung S der sie durchströmenden Luft erfolgt über die Lufteinführöffnung 4 mit vier Anschlüssen 5, an die das Gehäuse 2 folgt. Am anderen Ende des Gehäuses 2 folgt eine Luftauslassöffnung 6, an der auch das Befestigungselement 3 angebracht ist.
Im Bereich des Gehäuses 2 sind vier Lärmabschwächungsmittel 7, die beispielsweise als Schalldämpfer aus Sinterbronze oder porösem Polyäthylen ausgeführt sind, vorgesehen, um die Luftgeschwindigkeiten zu reduzieren. Nach dem Austritt der Luftströmung aus den Lärmabschwächungsmitteln 7 folgen eine erste Lochplatte 8 und eine zweite Lochplatte 9. Diese sind parallel zueinander angeordnet und ca. 6 mm voneinander beabstandet. Eine Öffnungsfläche 10 der ersten Lochplatte 8 ist mit der Öffnungsfläche 11 der zweiten Lochplatte 9 in einer Projektion in Richtung S der Strömungsrichtung nicht deckungsgleich. Die Öffnungsfläche 10 in der ersten Lochplatte 8 ist in deren inneren Bereich angeordnet, vorzugsweise im Bereich innerhalb des halben Durchmessers der Lochplatte 8. Die Öffnungsfläche 11 in der zweiten Lochplatte 9 ist in deren äußeren Bereich angeordnet, vorzugsweise im Bereich außerhalb des halben Durchmessers der Lochplatte 9. Dies führt zu einer Bündelung der Luftströmung zur ersten Lochplatte 8 hin und zu einer anschließenden Verteilung bzw. Zerstreuung nach außen zur zweiten Lochplatte 9 hin. Nach der zweiten Lochplatte 9 wird die Luftströmung abermals abgelenkt in Richtung der mittig zum Gehäuse 2 angeordneten Auslassöffnung 6. Über einen nicht gezeigten Schlauchanschluss und eine Abluftleitung kann die schallgedämpfte Luft abgeleitet werden, beispielsweise nach außerhalb einer Produktionshalle, in der sich die Verpackungsmaschinen 100 befindet.
3a zeigt eine erste Lochplatte 8 mit einer zentralen runden Öffnung 14 und drei Abkantungen 12 zur Erzeugung eines Abstands zur zweiten Lochplatte 9.
3b zeigt eine zweite Lochplatte 9 mit sechs gleich verteilten Öffnungen 15 und Abkantungen 13. Dabei sind die Öffnungen 14, 15 der Lochplatten 8, 9 im montierten Zustand so zueinander versetzt, dass in Strömungsrichtung S kein deckungsgleicher Bereich vorhanden ist, um die Luftströmung zu einer Auslenkung und Zerstreuung zu zwingen.
Die Erfindung ist nicht auf die in 3a und 3b gezeigten Öffnungsformen beschränkt, es sind weitere Varianten von Öffnungsformen denkbar, beispielsweise können gleichmäßig verteilte Löcher 14 in der ersten Lochplatte 8 und versetzte, gleichmäßig verteilte Löcher 15 in der zweiten Lochplatte 9 vorgesehen sein, die nicht deckungsgleich sind. Öffnungen 14, 15 können auch kuchenstückförmig, kulissenförmig oder als Schlitze ausgeführt sein. Die Öffnungsfläche 10, 11 hängt dabei z. B. von der in die Schalldämpfvorrichtung 1 eintretenden Luftmenge ab. Vorzugsweise, aber nicht zwingend, ist die Flächensumme der Öffnungsflächen der Öffnungen 14 der ersten Lochplatte 8 gleich der Flächensumme der Öffnungsflächen 11 der Öffnungen 15 der zweiten Lochplatte 9.
Die 4 zeigt eine schematische Verpackungsmaschine 100, hier als Tiefziehverpackungsmaschine dargestellt, mit einer Schalldämpfeinrichtung 1.

Claims

Schalldämpfvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (2), einer Lufteinführöffnung (4), einer Luftauslassöffnung (6) und wenigstens einem Lärmabschwächungsmittel (7), wobei die Schalldämpfvorrichtung (1) zwischen dem Lärmabschwächungsmittel (7) und der Luftauslassöffnung (6) eine erste Lochplatte (8) und eine in Strömungsrichtung (S) beabstandete zweite Lochplatte (9) aufweist, und eine Öffnungsfläche (10) der ersten Lochplatte (8) wenigstens teilweise versetzt zu einer Öffnungsfläche (11) der zweiten Lochplatte (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) mehrere Lärmabschwächungsmittel (7) parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Lärmabschwächungsmittel (7) als Schalldämpfer aus Sinterbronze oder porösem Polyäthylen ausgeführt sind.
Schalldämpfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinführöffnung (4) mehrere Anschlüsse (5) zum Anschluss mehrerer Luftzuleitungen aufweist.
Schalldämpfvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (5) orthogonal zur Strömungsrichtung (S) ausgerichtet sind.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei weitere zueinander beabstandete Lochplatten (8, 9) in Strömungsrichtung (S) vor den Lärmabschwächungsmitteln (7) vorgesehen sind.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatten (8, 9) parallel zueinander angeordnet sind.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lochplatte (8, 9) konkav ausgebildet ist.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Öffnungen (14, 15) der Lochplatten (8, 9) unterschiedlich ist.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lochplatte (8) eine kreisrunde Öffnung (14) aufweist.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Lochplatten (8, 9) einen Abstand von 3 bis 10 mm zueinander aufweisen.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftauslassöffnung (6) einen Schlauchanschluss für eine Abluftleitung aufweist.
Schalldämpfvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) vier Lärmabschwächungsmittel (7) parallel zueinander angeordnet sind.
Verpackungsmaschine (100) mit einer Schalldämpfvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.