DE102011115530A1 - Fan with silenced fan housing - Google Patents
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Abstract
Ein vor allem im untertägigen Berg- und Tunnelbau einzusetzender Lüfter 1 verfügt über ein rohrförmiges Lüftergehäuse 2, dessen Innenwandung 5 gezielt ausgebildete Schalldurchlassöffnungen 24, 25 aufweist. Diese in der Regel ringförmig verlaufenden Schalldurchlassöffnungen 24, 25 belassen bei dem das Lüfterrad 9 und den Antrieb 10 tragenden Segment 16 einen ringförmigen Mantel 23, um so die sichere und genaue Anordnung der beiden Bauteile sicherzustellen. Im übrigen Bereich wird auf die Innenwandung 5 verzichtet, wobei die Außenwandung 4 und/oder die Koppelwand 3 als solche die Wirkung der Schalldurchlassöffnungen ausgleichend ausgebildet sind.A ventilator 1 to be used above all in underground mining and tunneling has a tubular fan housing 2, the inner wall 5 of which has specifically designed sound passage openings 24, 25. These usually annularly extending sound passage openings 24, 25 leave at the fan wheel 9 and the drive 10 bearing segment 16 an annular jacket 23, so as to ensure the safe and accurate arrangement of the two components. In the remaining area is dispensed with the inner wall 5, wherein the outer wall 4 and / or the coupling wall 3 as such, the effect of the sound passage openings are formed compensating.
Description
Die Erfindung betrifft einen Lüfter mit schallgedämpftem Lüftergehäuse, vorzugsweise für den Einsatz im untertägigen Berg- und Tunnelbau, mit schallgedämpftem, meist rohrförmigem Lüftergehäuse mit Doppelwand, zwischen deren Außenwandung und Innenwandung schalldämpfendes Füllmaterial verpackt ist und in deren Luftkanal ein Lüfterrad mit Antrieb und Führungsnase angeordnet ist, wobei der das Lüfterrad mit seinen Flügeln tragende Antrieb mit der Innenwandung der Doppelwand verbunden ist und wobei die Doppelwand aus Segmenten besteht, die über ihre Segmentkopfwände lösbar miteinander verbunden sind.The invention relates to a fan with silenced fan housing, preferably for use in underground mining and tunneling, with sound-damped, mostly tubular fan housing with double wall, between the outer wall and inner wall sound-absorbing filling material is packed and in the air duct a fan with drive and guide nose is arranged wherein the drive carrying the fan with its wings is connected to the inner wall of the double wall and wherein the double wall consists of segments which are detachably connected to each other via their segment head walls.
Lüfter oder Ventilatoren werden in unterschiedlichsten Bereichen der Industrie, aber auch in Privatbereichen eingesetzt, beispielsweise um die zu kühlende Luft durch ein Kühlaggregat hindurch zu führen oder auch um die Luft durch einen nachgeschalteten Entstauber hindurch zu ziehen oder hindurch zu drücken, um den mitgeführten Staub aus der Luft heraus zu filtern. Ventilatoren und Gebläse werden auch als Lüfter bezeichnet, wenn sie zur Luftabsaugung allgemein vorgesehen sind. Im weitesten Sinne werden alle den sog. Verdichtern zugerechnet, wobei je nach Einsatzgebiet die vom Antrieb und Lüfterart sowie der durchströmenden Luft erzeugten Geräusche durch eine schalldämmende Wandung aufgefangen werden sollen. Diese schalldämmenden Bauteile werden in der Regel zwischen der Außenwandung und der Innenwandung des rohrförmigen Lüftergehäuses untergebracht und bestehen beispielsweise aus Styropor. Zur Dämpfung werden auch Mineralfaserstoffmatten eingesetzt, die in den Zwischenraum eingelegt sind. Im untertägigen Bergbau wird die Verwendung von stabilen Füllmaterialbauteilen bevorzugt, um so die Stabilität der den Antrieb und das Lüfterrad aufnehmenden Rohrwandung zu sichern. Aufgrund der benötigten großen Luft- bzw. Wettermengen unter Tage müssen die Lüfter entsprechend groß und mit entsprechender Schalldämmung versehen werden. Dabei soll das schalldämpfende Füllmaterial sowohl die vom Antrieb mit dem vorgesetzten Lüfterrad ausgehende Schallbelastung wie auch die vom durchströmenden Wetterstrom ausgehende Schallbelastung dämpfen. Abgesehen vom unter Tage sowieso bevorzugten stabilen Aufbau solcher Geräte wird wegen der angesprochenen Belastung auch das gesamte Lüftergehäuse entsprechend stabil ausgebildet. Die Schalldämpfung solcher Geräte ist aber verhältnismäßig gering und liegt deutlich niedriger als bei den über Tage Geräten.Fans or fans are used in various areas of industry, but also in private areas, for example, to guide the air to be cooled through a cooling unit or to pull the air through a downstream deduster or press through to the entrained dust to filter out the air. Fans and blowers are also referred to as fans if they are generally intended for air extraction. In the broadest sense, all are attributed to the so-called compressors, whereby, depending on the field of application, the noise generated by the drive and fan type as well as the air flowing through is to be absorbed by a sound-absorbing wall. These sound-insulating components are usually housed between the outer wall and the inner wall of the tubular fan housing and consist for example of Styrofoam. For damping also mineral fiber mats are used, which are inserted into the space. In underground mining, the use of stable Füllmaterialbauteilen is preferred so as to secure the stability of the drive and the fan receiving pipe wall. Due to the large amounts of air or weather required underground, the fans must be correspondingly large and provided with appropriate sound insulation. In this case, the sound-absorbing filling material is intended to dampen both the sound pollution emitted by the drive with the upstream fan impeller and the sound load emanating from the stream of air flowing through it. Apart from the underground anyway preferred stable construction of such devices, the entire fan housing is designed to be stable due to the mentioned load. The sound attenuation of such devices is relatively low and is significantly lower than in the over-the-day devices.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lüfter mit einer Schalldämpfung zu schaffen, die die vom durchziehenden Luftstrom und dem Antrieb und Lüfterrad ausgehende Lärmbelastung möglichst auf 80 db und darunter dämpft.The invention is therefore based on the object to provide a fan with a sound attenuation that attenuates the outgoing from the passing airflow and the drive and fan noise as possible to 80 db and below.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Innenwandung Schalldurchlassöffnungen aufweist und das vor allem im Segment mit Lüfterrad und Antrieb und dass das schalldämpfende Füllmaterial in dem durch Außenwandung, Innenwandung mit den Schalldurchlassöffnungen sowie Segmentkopfwände vorgegebenen Hohlraum gegen Herausfallen und/oder herausgepresst werden gesichert angeordnet ist und dass die Außenwandung und/oder die Doppelwand als solche die Wirkung der Schalldurchlassöffnungen ausgleichend ausgebildet ist.The object is achieved according to the invention in that the inner wall has sound passage openings and that especially in the segment with fan and drive and that the sound-absorbing filling material in the predetermined by Außenwandung, inner wall with the sound ports and segment head walls cavity against falling out and / or be pressed out is arranged and that the outer wall and / or the double wall as such, the effect of the sound passage openings is formed compensating.
Bei einem derart ausgebildeten Lüfter wird dem von dem Antrieb und dem Lüfterrad sowie der durchströmenden Luft bzw. den Wettern ausgehenden Schallbelastung von dem „freigelegten” Füllmaterial so aufgenommen, dass damit die Lärmbelastung auf unter 80 db reduziert werden kann. Dies haben entsprechende interne Versuche gezeigt. Selbst bei voller Belastung des Lüfters liegt der db-Wert bei 79. Dies wird dadurch erreicht, dass die Dämpfflächen des Füllmaterials für den vom Lüfterrad und dem Antrieb sowie den Wettern erzeugten Schall „geöffnet” werden, sodass dieses Füllmaterial praktisch unbeeinflusst den Schall absorbieren kann. Dabei werden, wie weiter hinten ausgeführt, diese Schalldurchlassöffnungen so groß ausgebildet, dass die Innenwandung bis auf die wirklich für die Abstützung von Antrieb und Lüfterrad sowie anderen Bauteilen benötigten Teilbereiche völlig entfällt. Die dadurch eventuell entstehende geringere Stabilität des gesamten Lüftergehäuses wird dadurch ausgeglichen, dass entweder die Außenwandung oder auch die gesamte Doppelwand das Problem ausgleichend ausgebildet ist. Das kann eine Verstärkung, also Verdickung der Außenwandung sein, es kann aber auch eine andere Art der Stabilisierung verwendet werden oder eine andere Formgebung der Doppelwand, ohne das die „Befreiung” des Füllmaterials von der sie abdeckenden Innenwandung dadurch beeinträchtigt wird.In a fan designed in this way, the sound load emanating from the drive and the fan as well as the air flowing through or the bettors is absorbed by the "exposed" filler so that the noise load can be reduced to below 80 db. This has been shown by corresponding internal experiments. Even when the fan is fully loaded, the db value is 79. This is achieved by "opening" the damping surfaces of the filler for the sound generated by the fan and the drive and the bettors, so that this filler can absorb the sound virtually unaffected , In this case, as explained further below, these sound passage openings are formed so large that the inner wall is completely eliminated except for the areas that are really required for supporting the drive and fan as well as other components. The resulting possibly lower stability of the entire fan housing is compensated by the fact that either the outer wall or the entire double wall, the problem is compensated. This may be a reinforcement, so thickening of the outer wall, but it can also be used a different type of stabilization or other shape of the double wall, without the "liberation" of the filling material is affected by the inner wall covering it.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Innenwandung der Segmente bis auf den Bereich von Antrieb und Lüfterrad durch einen schalldurchlässigen Bezug ersetzt ist oder mit schallschluckendem Belag beschichtet ist. Auf einen solchen Belag oder Bezug kann dann verzichtet werden, wenn das Füllmaterial als solches die notwendige Stabilität aufweist um abzusichern, dass es trotz der Schalldurchlassöffnungen in dem vorgesehenen Hohlraum verbleibt.According to an expedient embodiment of the invention, it is provided that the inner wall of the segments is replaced by a sound-permeable cover except for the region of the drive and fan impeller, or is coated with sound-absorbing lining. On such a covering or cover can be dispensed with if the filler material as such has the necessary stability to ensure that it remains despite the sound passage openings in the space provided.
Weiter vorn ist darauf hingewiesen worden, dass auf die Innenwandung im Bereich des Antriebes nicht verzichtet werden soll, wobei hierzu vorgesehen ist, dass die Innenwandung im Bereich der Flügel des Lüfterrades und der Halterung des Antriebes einen ringförmigen Mantel bildend geformt ist, an dem der Antrieb seiner als Stützfüße ausgebildeten Halterung festgelegt ist und der ringförmige Mantel seinerseits über Haltestützen mit der Außenwandung verbunden ist. Dies bedeutet, dass der Antrieb mit dem daran drehbar angelenkten Lüfterrad über Stützfüße mit der Restinnenwandung in Form eines ringförmigen Mantels über Stützfüße verbunden ist, während dieser ringförmige Mantel als solcher über Haltestützen an der Außenwandung festgelegt ist. Damit kann der Antrieb mit dem Lüfterrad gesichert innerhalb des rohrförmigen Lüftergehäuses positioniert werden, wobei der durch den Antrieb erzeugte und über die Stützfüße und die Haltestützen übertragene Schall auch noch weitgehend gedämpft werden kann, da die Haltestützen innerhalb des Dämmmaterials liegen und von diesem dicht eingefasst sind.Earlier it has been pointed out that the inner wall in the region of the drive should not be dispensed with, it being provided for this purpose that the inner wall in the region of the blades of the fan wheel and the holder of the drive is formed forming an annular jacket on which the Drive his trained as a support feet bracket is fixed and the annular shell in turn is connected via support posts to the outer wall. This means that the drive with the rotatably hinged fan wheel is connected via support feet with the rest of the inner wall in the form of an annular shell via support legs, while this annular shell is fixed as such on holding supports on the outer wall. Thus, the drive can be positioned secured with the fan inside the tubular fan housing, wherein the generated by the drive and transmitted through the support legs and the support posts sound can also be largely attenuated, since the support posts are within the insulating material and are tightly edged by this ,
In dem den Antrieb und das Lüfterrad aufweisenden Segment sind die Schalldurchlassöffnungen einerseits von der Segmentkopfwand bis zum Außenrand der Flügel und andererseits von der anderen Segmentkopfwand bis zu den Stützfüßen des Antriebes reichend ausgebildet und bilden dabei vorzugsweise einen bis auf eventuelle Stützstreben durchgehenden Öffnungsring. Bei den übrigen Segmenten, die entweder diesem den Antrieb und das Lüfterrad tragenden Segment vorgeordneten oder nachgeordneten Segmente ist ein solcher ringförmiger Mantel nicht erforderlich, hier gehen die Schalldurchlassöffnungen also von einer Segmentkopfwand bis zur anderen durch. Bei dem mittleren Segment ist die Größe der Schalldurchlassöffnungen so groß gewählt wie eben möglich, wobei diese Schalldurchlassöffnungen ringförmig ausgeführt werden.In the drive and the fan having segment, the sound passage openings are formed on the one hand from the segment head wall to the outer edge of the wing and on the other hand from the other segment head wall reaching to the support feet of the drive and thereby preferably form an up to any support struts continuous opening ring. In the other segments, either this drive and the fan-bearing segment upstream or downstream segments such an annular jacket is not required, here go the sound openings so from one segment head wall to the other. In the middle segment, the size of the sound passage openings is chosen to be as large as possible, these sound openings being annular.
Je nach Größe und Ausbildung des Lüfters müssen dem den Antrieb und das Lüfterrad tragenden Segment mehrere Segmente vor- oder nachgeordnet werden. Um hier flexibel sein zu können, sieht die Erfindung vor, dass die Segmentkopfwände zu den Schallurchlassöffnungen hin Umkantungen bildend geformt und somit mit der Außenwandung und der jeweiligen Segmentkopfwand eine Art U bildend geformt sind. Solche Segmentkopfwände eignen sich optimal zu einer lösbaren Verbindung der einzelnen Segmente, da hier in dem mittleren U-Bogen, der durch die Umkantungen stabilisiert ist, Verschraubungen u. ä. angebracht werden können.Depending on the size and design of the fan, the segment carrying the drive and the fan must be preceded or arranged by several segments. In order to be able to be flexible here, the invention provides that the segment head walls are formed forming edgings in the direction of the sound passage openings and thus forming a type U with the outer wall and the respective segment head wall. Such segment head walls are ideal for a detachable connection of the individual segments, since here in the middle U-bow, which is stabilized by the folded edges, screw u. Ä. Can be attached.
Wegen der hohen Belastung in Form von Schwingungen beispielsweise müssen die Segmente bleibend fest miteinander verbunden werden, was dadurch erreichbar ist, dass die Segmentkopfwände eines Segmentes mit der Segmentkopfwand des benachbarten Segmentes über die Segmentkopfwände aneinanderpressende Spannteile lösbar miteinander verbunden sind. Diese Spannteile sorgen also dafür, dass die benachbarten Segmente mit ihren Segmentkopfwänden dicht und bleibend, aber entsprechende Belastungen ausgleichend, miteinander verbunden bleiben.Because of the high load in the form of vibrations, for example, the segments must be permanently connected to each other, which is achievable in that the segment head walls of a segment with the segment head wall of the adjacent segment on the segment head walls abeinanderpressende clamping parts are releasably connected together. This clamping parts thus ensure that the adjacent segments with their segment head walls tight and lasting, but compensating corresponding loads remain connected to each other.
Diese „Anpassung” an Belastungen über die Spannteile erreicht man insbesondere dadurch, dass die Spannteile ein der Bohrung im benachbarten Segment angepasstes karabinerhakenförmiges Koppelteil und eine zwischengefügte Feder aufweisen. Über das Koppelteil wird eine relativ einfache Verbindung zwischen den einzelnen benachbarten Segmenten möglich, wobei über die „nachgiebigen” Spannteile dann dafür gesorgt wird, dass diese Segmentkopfwände gleich aneinandergepresst werden und in dieser Verbindung verharren. Über diese karabinerhakenförmigen Koppelteile erübrigt sich jedwede Haupt- oder Nebentätigkeit, sodass eine schnelle und wirksame Verbindung der einzelnen Segmente auf diese Weise erreicht wird.This "adaptation" of loads on the clamping parts is achieved in particular by the fact that the clamping parts have a bore of the adjacent segment adapted karabinerhakenförmige coupling member and an intermediate spring. Via the coupling part, a relatively simple connection between the individual adjacent segments becomes possible, whereby it is then ensured via the "yielding" clamping parts that these segment head walls are pressed against each other immediately and remain in this connection. About this karabinerhakenförmigen coupling parts is unnecessary any main or secondary activity, so that a quick and effective connection of the individual segments is achieved in this way.
Weiter vorn ist darauf hingewiesen worden, dass die aufgrund der Schalldurchlassöffnungen fehlende Fixierung. des Füllmaterials durch einen schalldurchlässigen Bezug oder ähnliches ersetzt wird. Diese Wirkung kann dadurch unterstützt oder auch ersetzt werden, dass die Haltestützen oder Haltestützenreihen und die Spannteile das schalldämpfende Füllmaterial mit fixierend angeordnet und ausgebildet sind. Dies gilt in der Regel nur für das Segment, das den Antrieb und das Lüfterrad trägt, kann aber auch für die übrigen Segmente gelten, wenn diese mit solchen Haltestützen oder Haltestützenreihen zusätzlich ausgerüstet werden. Denkbar ist dabei, dass die Haltestützen mit zusätzlichen Halteelementen ausgerüstet werden oder eine entsprechende Fixierung o. ä. erhalten.Earlier it has been pointed out that due to the sound openings missing fixation. the filling material is replaced by a sound-permeable cover or the like. This effect can be supported or replaced, that the support posts or support columns and the clamping parts are arranged and formed with the sound-damping filling material with fixing. This usually applies only to the segment that carries the drive and the fan, but can also apply to the other segments, if they are equipped with such support posts or support columns. It is conceivable that the support posts are equipped with additional holding elements or a corresponding fixation o. Ä. Obtained.
Zur Stabilisierung der Anordnung von Antrieb und Lüfterrad innerhalb des Lüftergehäuses kann es zweckmäßig sein, Außenwandung und Innenwandung im Bereich der Haltestützen für den Antrieb über eine zweite Reihe von Haltestützen miteinander zu verbinden, wobei die Haltestützen von zwei Reihen vorzugsweise jeweils versetzt zueinander angeordnet sind. Dabei ist es denkbar, dass zwei Reihen solcher Haltestützen oder auch mehrere Reihen verwendet werden, je nachdem wie groß das Lüftergehäuse und der darin angeordnete Antrieb ist. Die Haltestützen als solche tragen den ringförmigen Mantel, der seinerseits für die Halterung des Antriebes und des Lüfterrades verantwortlich ist.To stabilize the arrangement of the drive and fan within the fan housing, it may be expedient to connect outer wall and inner wall in the region of the support posts for the drive via a second series of support posts with each other, the support posts of two rows are preferably arranged offset from each other. It is conceivable that two rows of such support posts or multiple rows are used, depending on how large the fan housing and the drive arranged therein. The support posts as such wear the annular jacket, which in turn is responsible for the support of the drive and the fan.
Je nach Ausbildung des gesamten Lüfters werden Führungsnasen eingesetzt, die vor dem Lüfterrad und auch hinter dem Lüfterrad dafür sorgen, dass den einzelnen Flügeln des Lüfterrades die Luft bzw. die Wetter gezielt zugeführt werden, ohne dass dabei zu viel Turbolenzen entstehen. Auch dieses Lüfterrad kann gemäß der Erfindung mit dazu dienen, die entstehende Schallbelastung zu reduzieren, wozu gemäß der Erfindung vorgesehen ist, dass die dem Lüfterrad in Richtung ankommendem Luftstrom vorgeordnete Führungsnase bzw. ihr Endstück dem Kopf des Lüfterrades angepasst und dieses in geringem Abstand umfassend und den Luftstrom nicht unterbrechend ausgebildet ist. Dies unterstützt die gleichmäßige Führung des Luft- bzw. Wetterstromes, wobei das gezielt noch dadurch unterstützt werden kann, dass die Wandung der Führungsnase oder der Führungsnasen durch einen schalldurchlässigen, eine glatte Außenfläche aufweisenden Bezug ersetzt ist. Da die Führungsnase als solche keine große Belastung auszuhalten hat, kann ein entsprechend stabiles Füll- bzw. schalldämpfendes Material eingesetzt werden, das dann eine große Fläche zur Verfügung stellt, um den entstehenden Schall zu dämpfen. Dies bedeutet dann, dass bei dem durch den ringförmigen Kanal geführten Lüftergehäuseinnenraum eine Schalldämpfung beidseitig erfolgt, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Führungsnasen weit in den Wetterstrom hineinreichend ausgeführt werden.Depending on the design of the entire fan guide lugs are used, which ensure in front of the fan and behind the fan that the individual blades of the fan the air or the weather are selectively supplied without causing too much turbulence. Also, this fan can serve according to the invention with to reduce the resulting sonic load, what is provided for according to the invention that the the impeller in the direction of incoming air flow upstream guide nose or its tail adapted to the head of the impeller and this includes at a small distance and the air flow is not interrupted. This supports the uniform guidance of the air or weather current, which can specifically be supported by the fact that the wall of the guide nose or the guide lugs is replaced by a sound-permeable, a smooth outer surface having reference. Since the guide nose as such has to withstand a large load, a correspondingly stable filling or sound-damping material can be used, which then provides a large area available to dampen the resulting sound. This then means that in the guided through the annular channel fan housing interior a sound attenuation takes place on both sides, which is particularly advantageous if the guide lugs are far enough carried out in the stream of weather.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Lüftergehäuse zur Verfügung gestellt wird, das mit einer Schalldämmung versehen ist, die großflächig freigelegt ist, um so die entstehenden Geräusche bzw. den Schall abzufangen und so zu dämpfen, dass eine Belastung von unter 80 db erreichbar ist. Ein solcher Lüfter kann als Flüsterer bezeichnet werden, weil er weit unter den Normwerten liegt und weil eine derartige Belastung gerade im unter Tage Betrieb aufgrund der dort herrschenden allgemeinen Lärmbelastung gar nicht mehr hörbar ist. Erreicht wird dies insbesondere dadurch, dass alle die Bereiche von einer schallundurchlässigen Wandung freigehalten werden, die nicht zur Abstützung des Antriebes und des Lüfterrades benötigt werden, sodass insgesamt eine ringförmige Großfläche zur Absorbierung auftretender Schallgeräusche bzw. Schallbelastungen zur Verfügung steht.The invention is particularly characterized in that a fan housing is provided, which is provided with a sound insulation, which is exposed over a large area, so as to absorb the resulting noise or sound and dampen so that a load of less than 80 db is reachable. Such a fan can be called Whisperer, because it is far below the standard values and because such a load is no longer audible, especially in underground operation due to the prevailing general noise pollution there. This is achieved in particular by the fact that all the areas are kept free of a sound-impermeable wall, which are not needed to support the drive and the fan, so that a total of an annular large area for absorbing sound or sound is available.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further details and advantages of the subject invention will become apparent from the following description of the accompanying drawings in which a preferred embodiment with the necessary details and individual parts is shown. Show it:
Bei dem in
Außen an der Doppelwand
Innerhalb des Lüftergehäuses
Das Lüfterrad
Der Hohlraum
Durch die Umkantungen
Um die einzelnen Segmente
Am dem dem Vorderteil
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All mentioned features, including the drawings to be taken alone, are considered to be essential to the invention alone and in combination.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |