DE102013208455A1

DE102013208455A1 - Geräuscharmes Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE102013208455A1
Application number: DE201310208455
Authority: DE
Inventors: Stefan-Georg Backhaus; Benjamin Maerz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2014-11-13
Also published as: CN104141605B; CN104141605A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein geräuscharmes Hydraulikaggregat mit einer Motor-Pumpe-Einheit, die aus einer Pumpe und einem die Pumpe antreibenden Elektromotor besteht. Dabei ist die Motor-Pumpe-Einheit in einem aus mehreren Wänden bestehenden, geschlossenen Gehäuse angeordnet. Ein- oder mehrere der Wände bilden einen geschlossenen doppelwandigen Rahmen, dessen Innenraum ein Vorratsbehälter für ein hydraulisches Druckmittel ist. Eine oder mehrere der weiteren Wände sind als Dämmwände ausgebildet, wobei ein- oder mehrere der Wände an ihrer Gehäuseinnenseite eine schallreflektierende Oberfläche aufweisen. In einem Abstand vor einer- oder mehrerer der schallreflektierenden Oberflächen sind diese ganz oder teilweise überdeckend Lochwände angeordnet sind, die über ihre Fläche verteilt eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm2 aufweisen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein geräuscharmes Hydraulikaggregat mit einer Motor-Pumpe-Einheit, die aus einer Pumpe und einem die Pumpe antreibenden Elektromotor besteht, wobei die Motor-Pumpe-Einheit in einem aus mehreren Wänden bestehenden, geschlossenen Gehäuse angeordnet ist und ein- oder mehrere der Wände einen geschlossenen doppelwandigen Rahmen bilden, dessen Innenraum ein Vorratsbehälter für ein hydraulisches Druckmittel ist und eine oder mehrere der weiteren Wände als Dämmwände ausgebildet sind und wobei ein- oder mehrere der Wände an ihrer Gehäuseinnenseite eine schallreflektierende Oberfläche aufweisen.
Bei einem derartigen geräuscharmen Hydraulikaggregat ist es bekannt den doppelwandigen Rahmen u-förmig auszubilden. Die Motor-Pumpe-Einheit sowie gegebenenfalls eine kleinere Pumpe und ein diese antreibender Elektromotor für einen Kühlkreislauf und sowie weitere Komponenten in dem Gehäuse erzeugen starke Geräusche, die zum Teil bereits durch den ein hydraulisches Druckmittel enthaltenen Vorratsbehälter an ihrer Übertragung nach außen gedämpft werden. Eine weitere Dämpfung der Geräusche erfolgt durch die Dämmwände. Diese weisen offenporige Schaumstoffe oder faserige Materialien auf, die sich durch Leckage aus dem Vorratsbehälter mit hydraulischem Druckmittel vollsaugen können. Dadurch ergibt sich auch eine Brandgefahr.
Aufgabe der Erfindung ist es ein geräuscharmes Hydraulikaggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese Nachteile vermeidet und eine effektive, kostengünstige, wartungsarme langlebige und leicht nachrüstbare Dämmung des von den in dem Gehäuse angeordneten Einheiten und Komponenten erzeugten Geräuschen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Abstand vor einer oder mehrerer der schallreflektierenden Oberflächen diese ganz oder teilweise überdeckend Lochwände angeordnet sind, die über ihre Fläche verteilt eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd kleiner 0,3 mm² aufweisen. Auch vor einer Dämmwand kann diese ganz oder teilweise überdeckend eine Lochwand angeordnet sein. Solche Lochwände werden auch als mikroperforierte Absorber (MPA) bezeichnet. Unter Umständen sind die schallreflektierenden Wände nicht direkt mit MPA belegt, sondern es sind zur besseren Handhabung gegebenenfalls reflektierende Wände eingebaut, die mit MPA belegt sind.
Dabei können die Lochwände von perforierten Folien gebildet sein. Diese Lochwände bilden mikroperforierte Absorber, die in einem verhältnismäßig breiten Frequenzbereich wirken und damit zu einer effektiven Schalldämmung führen. Die Absorption beruht auf viskoser Reibung der Luft in den Löchern.
Da kein Vollsaugen der Dämmung mit hydraulischem Druckmittel möglich ist, ist eine Brandgefahr vermieden.
Die erfindungsgemäße Lösung ist effektiv, kostengünstig, wartungsarm, langlebig und leicht nachrüstbar. Sie hat große Vorteile in ihrer Wirtschaftlichkeit und ihrer Umweltverträglichkeit.
Eine diese Vorteile aufweisende Schalldämmung an den Dämmwänden wird dadurch erreicht, dass die Dämmwände sandwichartig aus einer Außenwand mit einer inneren, schallreflektierenden Oberfläche und einer inneren Lochwand bestehen, wobei die Lochwand eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Zur weiteren Reduzierten Dämmung des von dem Hydraulikaggregat emittierten Schalls führt es, wenn in einer der Wände ein Belüftungsanschluss sowie in einer der Wände ein Entlüftungsanschluss angeordnet ist, wobei der Belüftungsanschluss und/oder der Entlüftungsanschluss aus einer Außenwand mit einer inneren, schallreflektierenden Oberfläche und einer in einem Abstand zur Außenwand angeordneten inneren Lochwand bestehen, wobei die Lochwand eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Die Löcher können die unterschiedlichsten Querschnitte aufweisen. Besonders vorteilhaft, weil einfach herstellbar ist es, wenn die Löcher einen schlitzartigen Querschnitt oder einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Bei kreisförmigen Querschnitten weisen die Löcher vorzugsweise einen Durchmesser annähernd zwischen 0,05 mm und 0,5 mm auf.
Um bei unterschiedlichen Abständen zwischen der Schallquelle und den Lochwänden eine hohe Effektivität der Schalldämmung zu erreichen, können die Lochwände mit unterschiedlichen Abständen vor den schallreflektierenden Oberflächen angeordnet sein.
Um eine die Schalldämmung verbessernde Unterteilung des Abstandsbereichs zwischen der schallreflektierenden Oberfläche und der Lochwand zu erreichen, kann der durch den Abstand zwischen schallreflektierender Oberfläche und Lochwand gebildete Hohlraum durch sich zwischen der schallreflektierenden Oberfläche und der Lochwand erstreckende Unterteilungswände in eine Vielzahl an Kammern unterteilt sein.
Vorzugsweise bilden dabei die Kammern eine Wabenstruktur.
Eine weitere Verbesserung der Schalldämmung wird dadurch erreicht, in dem Hohlraum zwischen der schallreflektierenden Oberfläche und der Lochwand eine oder mehrere parallel zueinander angeordnete zweite Lochwände mit einer Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² angeordnet sind.
Sind die Unterteilungswände mit den Wänden und/oder den Lochwänden fest verbunden, so bilden die Unterteilungswände gleichzeitig eine Tragestruktur für die Lochwände, die dadurch nicht selbsttragend sein müssen, sondern sehr dünn, insbesondere folienartig ausgebildet sein können.
Eine einfache Befestigung der Unterteilungswände wird dadurch erreicht, dass die Unterteilungswände mittels eines Klebers fest mit den Wänden und/oder den Lochwänden verbunden sind.
Die Lochwände und/oder die Unterteilungswände können aus den unterschiedlichsten geeigneten Werkstoffen bestehen. Vorzugsweise bestehen die Lochwände und/oder die Unterteilungswände aus einem Metall oder aus einem Kunststoff.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
1 einen Querschnitt eines geräuscharmen Hydroaggregats,
2 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Belüftungsanschlusses für ein Hydroaggregat nach 1,
3 eine perspektivische Explosionsdarstellung für ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wandaufbaus für ein Hydroaggregat nach 1,
4 einen Ausschnitt einer Ansicht einer Lochwand des Hydroaggregats nach 1 und
5 einen Ausschnitt einer Seitenansicht der Lochwand und der schallreflektierenden Oberfläche des Hydroaggregats nach 1.
Das in 1 dargestellte Hydroaggregat zeigt einen U-förmigen Vorratsbehälter 1 für ein hydraulisches Druckmittel, der auf einer Grundplatte 2 angeordnet ist. Der Vorratsbehälter bildet drei Seitenwände 3, 4 und 5 eines rechteckigen Rahmens, dessen Boden von der Grundplatte 2 gebildet ist. Die Seitenwände 3, 4 und 5 sind doppelwandig ausgebildet und mit der Grundplatte 2 verschweißt. Dadurch entsteht ein Hohlraum zur Aufnahme des hydraulischen Druckmittels, der zusätzlich eine schalldämpfende Wirkung besitzt. Zur vierten, nicht dargestellten Seite hin weist der Vorratsbehälter 1 eine schalldämpfende Dämmwand auf. Nach oben hin ist der Vorratsbehälter 1 durch eine schalldämpfende Dämmwand 6 abgeschlossen. Durch die Seitenwände 3–5, die nicht dargestellte Dämmwand, die Grundplatte 2 und die Dämmwand 6 ist ein geschlossenes Gehäuse 25 gebildet.
Im Inneren des Gehäuses 25 ist eine Motor-Pumpe-Einheit 7 angeordnet, die einen luftgekühlten Elektromotor und eine durch den Elektromotor 9 antreibbare Pumpe 8 aufweist. Der Elektromotor 9 ist auf einem Motorträger 10 angeordnet, der über Schwingungsdämpfer 11 an der Grundplatte 2 befestigt ist.
Um der Motor-Pumpe-Einheit 7 die für den fremdbelüfteten Elektromotor 9 benötigte Kühlluft zuzuführen, ist ein Belüftungsanschluss 12 vorhanden, der von außen durch die Dämmwand 6 in das Innere des Gehäuses 25 führt.
Wie in 2 deutlicher zu sehen ist, wird die Kühlluft durch eine Gitter 13 angesaugt und innerhalb des Belüftungsanschlusses 12 umgelenkt und dem Elektromotor 9 zugeleitet.
In der Dämmwand 6 ist weiterhin ein Entlüftungsanschluss 14 angeordnet, über den die von dem Elektromotor 9 erwärmte Luft wieder aus dem Gehäuse 25 herausströmen kann.
Die Innenwände der Seitenwände 3, 4 und 5 sowie die Innenwände von Belüftungsanschluss 12 und Entlüftungsanschluss 14 bilden schallreflektierende Oberflächen 15. In einem Abstand 16, 17 und 18 vor diesen schallreflektierenden Oberflächen 15 sind Lochwände 19, 20 und 21 angeordnet, wie sie in den 4 und 5 vergrößert dargestellt sind. Die Lochwände 19, 20 und 21 weisen durchgehende Löcher 22 mit kreisförmigem Querschnitt und einem Durchmesser von 0,3 mm auf.
Die Abstände 16, 17 und 18 können unterschiedliche Größen aufweisen. Die durch den von der in Betrieb befindlichen Motor-Pumpen-Einheit 7 abgegebenen Schall erzeugten Schwingungen der Luft in dem Gehäuse 25 führen dazu, dass die Luft in den vielen nebeneinander angeordneten Löchern 22 als Masse zusammen mit der Luft in den Abständen 16, 17 und 18 zwischen den schallreflektierenden Oberflächen 15 und den Lochwänden 19, 20 und 21 als Feder nach Art eines Helmholtzresonators schwingt und dadurch der nach außen dringenden Schall reduziert wird.
Wie in 3 dargestellt ist, können in den Abständen 16–18 als Wabenstruktur 23 ausgebildete Unterteilungswände angeordnet sein, die eine Vielzahl an Kammern 24 bilden. Die Löcher 22 in der Lochwand 19 sind zur Vereinfachung der Darstellung nicht dargestellt.
Durch einen Kleber ist die Wabenstruktur 23 sowohl mit den schallreflektierenden Oberflächen 15 als auch mit der Lochwand 19 verbunden.

Claims

Geräuscharmes Hydraulikaggregat mit einer Motor-Pumpe-Einheit (7), die eine Pumpe (8) und einem die Pumpe (8) antreibenden Elektromotor (9) umfasst, wobei die Motor-Pumpe-Einheit (7) in einem aus mehreren Wänden bestehenden, geschlossenen Gehäuse (25) angeordnet ist, wobei eine Wand oder mehrere der Wände (3, 4, 5, 6) an ihrer Gehäuseinnenseite eine schallreflektierende Oberfläche (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand vor einer oder mehrerer der schallreflektierenden Oberflächen (15) diese ganz oder teilweise überdeckend Lochwände (19, 20, 21) angeordnet sind, die über ihre Fläche verteilt eine Vielzahl durchgehender Löcher (22) mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Geräuscharmes Hydraulikaggregat nach Patentanspruch 1, wobei eine Wand oder mehrere der Wände (3, 4, 5) einen geschlossenen doppelwandigen Rahmen bilden, dessen Innenraum ein Vorratsbehälter (1) für ein hydraulisches Druckmittel ist und eine Wand oder mehrere der weiteren Wände als Dämmwände (6) ausgebildet sind und wobei eine Wand oder mehrere der Wände (3, 4, 5, 6) an ihrer Gehäuseinnenseite eine schallreflektierende Oberfläche (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Abstand vor einer oder mehrerer der schallreflektierenden Oberflächen (15) diese ganz oder teilweise überdeckend Lochwände (19, 20, 21) angeordnet sind, die über ihre Fläche verteilt eine Vielzahl durchgehender Löcher (22) mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Hydraulikaggregat nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmwände sandwichartig aus einer Außenwand mit einer inneren, schallreflektierenden Oberfläche und einer inneren Lochwand bestehen, wobei die Lochwand eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Hydraulikaggregat nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer der Wände (6) ein Belüftungsanschluss (12) sowie in einer der Wände (6) ein Entlüftungsanschluss (14) angeordnet ist, wobei der Belüftungsanschluss (12) und/oder der Entlüftungsanschluss (14) aus einer Außenwand mit einer inneren, schallreflektierenden Oberfläche (15) und einer in einem Abstand zur Außenwand angeordneten inneren Lochwand (20, 21) bestehen, wobei die Lochwand (20, 21) eine Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² aufweisen.
Hydraulikaggregat nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (22) einen Durchmesser annähernd zwischen 0,05 mm und 0,5 mm aufweisen.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (22) einen schlitzartigen Querschnitt oder einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochwände (19, 20, 21) mit unterschiedlichen Abständen vor den schallreflektierenden Oberflächen (15) angeordnet sind.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Abstand zwischen schallreflektierender Oberfläche (15) und Lochwand (19, 20, 21) gebildete Hohlraum durch sich zwischen der schallreflektierenden Oberfläche (15) und der Lochwand (19, 20, 21) erstreckenden Unterteilungswänden in eine Vielzahl an Kammern (24) unterteilt ist.
Hydraulikaggregat nach einem Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungswände mit den Wänden und/oder den Lochwänden (19, 20, 21) fest verbunden sind.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungswände mittels eines Klebers fest mit den Wänden und/oder den Lochwänden (19, 20, 21) verbunden sind.
Hydraulikaggregat nach Patentanspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (24) eine Wabenstruktur (23) bilden.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum zwischen der schallreflektierenden Oberfläche und der Lochwand eine oder mehrere parallel zueinander angeordnete zweite Lochwände mit einer Vielzahl durchgehender Löcher mit einem Lochquerschnitt von annähernd < 0,3 mm² angeordnet sind.
Hydraulikaggregat nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochwände (19, 20, 21) und/oder die Unterteilungswände aus einem Metall oder aus einem Kunststoff bestehen.