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Die Erfindung betrifft eine Schalldämpferanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine Vielzahl technischer Geräte wird zu ihrem Betrieb in umhüllende Gehäuse oder Leitungssysteme eingebaut. Diese Gehäuse oder Leitungssysteme können mehreren Zwecken dienen, beispielsweise dem Schutz der Geräte vor äußerer Einwirkung, dem Abschirmen von Personen und der Umgebung vor Gefährdung durch die Geräte, dem Transport von Medien, wenn das Gehäuse gleichzeitig Bestandteil einer Förderleitung ist, oder der Begrenzung der Schallemission der Geräte in die Umgebung.
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Die vorliegende Erfindung dient dazu, die Schallabstrahlung einer in einem Gehäuse oder Rohrleitungssystem eingebauten Geräuschquelle in die Umgebung in einem ausgewählten akustischen Frequenzbereich wirksam zu vermindern. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die im Gehäuse eingebaute Geräuschquelle über ein Leitungssystem mit der Umgebung verbunden ist und dieses Leitungssystem für den Transport von Medien verwendet wird. Die Abstrahlung von Schallenergie an die Umgebung erfolgt dann einerseits direkt als Schalltransmission durch die Gehäusewandungen und andererseits als Schallfortpflanzung längs des Leitungssystems ins Freie. Die abgestrahlte Schallenergie ist abhängig von der Schallleistung der Schallquelle, der akustischen Absorptionseigenschaft der Gehäuseinnenflächen, der Dämmgüte der Gehäusewandungen, der Körperschallleitung des Leitungssystems und der schalldämpfenden Wirkung des Leitungssystems.
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Die Maßnahmen zur Reduzierung der Schallabstrahlung in die Umgebung setzen daher an den folgenden Punkten an:
- – die Reduzierung des Quellgeräuschpegels,
- – die Senkung des Geräuschpegels innerhalb des Gehäuses durch Erhöhung der Raumabsorption an den Gehäuseinnenflächen oder durch Absorptionsmaßnahmen innerhalb des Gehäusevolumens,
- – die Verbesserung der akustischen Dämmwirkung der Gehäusewandungen,
- – die akustische Entkopplung des Leitungssystems vom Gehäuse der Schallquelle und
- – den Einbau von Schalldämpfungen in den Leitungsweg zur Geräuschpegelsenkung längs der Leitung.
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Zum Stand der Technik gehören folgende Anordnungen:
- – Gehäusewandungen aus nichtmetallischen, massiven, porösen oder schichtartig aufgebauten Materialien,
- – Gehäusewandungen aus einschaligen oder mehrschaligen Metallkonstruktionen,
- – mehrschalige Wände mit oder ohne akustisch wirksamer Füllung des Luftzwischenraums,
- – Ausführung der Gehäuseinnenwandungen mit schallharten blanken Metallflächen,
- – Beplankung der Gehäuseinnenwandungen mit absorbierenden Materialien unterschiedlicher Stärke,
- – Ausstattung des Gehäuseinnenraums mit akustisch absorbierenden Materialien,
- – Anordnung von Körperschallentkopplungselementen zwischen Gehäuse und Leitungselementen zur Reduzierung der Schalllängsleitung im Leitungssystem,
- – Anordnung von Schalldämpferelementen im Leitungssystem als Rohrschalldämpfer oder Kulissenschalldämpfer derart, dass das Fördermedium möglichst ungestört strömen kann,
- – Anordnung von porösen Absorbern mit und ohne Faserstoffen,
- – Anordnung von Plattenresonatoren und
- – Anordnung von mikroperforierten Absorbern als frei positionierte ebene Elemente oder von mikroperforierten Absorbern mit einem abgestimmten nachgeschalteten Luftraum mit oder ohne Bedämpfung.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schalldämpferanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die die Wirkung der akustischen Schallabsorption innerhalb des Gehäuses mit der Wirkung eines Kulissenschalldämpfers vorteilhaft kombiniert.
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Diese Aufgabe wird mit der Schalldämpferanordnung nach Anspruch 1 gelöst.
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Gemäß weiteren Ausbildungen der Erfindung, die in Unteransprüchen niedergelegt sind, können die mikroperforierten Wände in unterschiedlicher Weise vorteilhaft angeordnet sein.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schalldämpferanordnung aus einem Gehäuse, einem Leitungsweg für ein strömendes Medium und einem an das Gehäuse im Leitungsweg eingebauten Kulissenschalldämpfer mit aufgesetzten mikroperforierten Absorbern,
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2 eine Explosionsdarstellung eines Teils einer Schalldämpferanordnung mit einem Teil eines Kulissenschalldämpfers, einem mikroperforierten Absorbergehäuse und einer Absorberrückwand und
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3 verschiedene Ausprägungen der Schalldämpferanordnung gemäß der Erfindung:
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3a eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils mit aufgesetztem Absorber, dessen Perforationsfläche zur Schallquelle orientiert ist,
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3b eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils mit aufgesetztem Absorber, dessen Perforationsfläche in Richtung des Schalldämpferspalts orientiert ist,
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3c eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils mit aufgesetztem Absorber, dessen zwei Perforationsflächen zweifach in Richtung der Schalldämpferspalte orientiert sind,
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3d eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils mit aufgesetztem Absorber, dessen drei Perforationsflächen in drei verschiedenen Richtungen orientiert sind,
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3e eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils mit aufgesetztem Absorber, dessen Perforationsfläche gekrümmt ist, und
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3f eine Seitenansicht eines Kulissendämpferteils, das in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, zwischen denen ein Absorber eingefügt ist, dessen zwei Perforationsflächen in Richtung der Schalldämpferspalte orientiert sind.
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1 zeigt das Gesamtsystem der Schalldämpferanordnung, die ein kastenförmiges Gehäuse 1 mit einem umschlossenen Raum 2, mit einer auf der rechten Gehäuseseite angeordneten Wandöffnung 3, an die ein Abschnitt eines Leitungswegs angrenzen kann, und mit auf der linken Gehäuseseite angeordneten Wandöffnungen 4 des Leitungswegs umfasst. Die Schalldämpferanordnung umfasst ferner auf der linken Gehäuseinnenwand angeordnete Kulissenschalldämpfer 5 in Absorber-, Resonator- oder gemischter Bauweise und auf Gehäuse 6 der Kulissenschalldämpfer 5 aufgesetzte mikroperforierte Absorber 7. Letztere weisen jeweils eine perforierte Vorderwand 9 auf und können eine Rückwand 8 aufweisen. Zwischen den Kulissenschalldämpfern 5 befinden sich Luftspalte 10. Im Gehäuse 1 ist mittig eine Geräuschquelle 11 mit oder ohne Förderfunktion platziert.
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Allgemein handelt es sich um eine Schalldämpferanordnung mit einem Gehäuse 1 beliebigen Wandaufbaus, das eine Schallquelle 11 enthält. Sie ist mit einem Leitungssystem 3, 4 zur Förderung eines Mediums in die Umgebung verbunden. Sie weist einen Rohr- oder Kulissenschalldämpfer auf, der in der Nähe des Gehäuses 1 in das Leitungssystem 3, 4 eingebaut ist und der eine Reihe konzentrisch oder parallel angeordneter Rohr- oder Kulissendämpfergehäuse 6 mit Luftspalten 10 zwischen den Rohr- oder Kulissenschalldämpfergehäusen 6 aufweist. Auf die der Schallquelle 11 zugewandten Stirnseiten der Rohr- oder Kulissenschalldämpfergehäuse 6 mikroperforierte Absorber 7 aufgesetzt sind oder zwischen Rohr- oder Kulissenschalldämpfergehäuseteilen 5.1, 5.2 ein mikroperforierter Absorber 7.6 eingefügt ist.
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Die Schallabstrahlung der Geräuschquelle 11 in den Leitungsweg wird durch die perforierten Vorderwände 9 der Absorber 7 in einem definierten akustischen Frequenzbereich gesenkt. Die Absorptionsfrequenz kann gezielt auf störende Frequenzen im Quellspektrum abgestimmt werden, womit eine passgenaue Schallpegelsenkung innerhalb des Gehäuses 1 erzielt werden kann. Die pegelsenkende Wirkung ist nicht konstant; die höchste pegelsenkende Wirkung tritt im Nahbereich der Absorber auf. Die Positionierung der Absorber 7 auf der Stirnseite der Schalldämpferkulissen 5 hat den Vorteil, dass die höchste Absorptionswirkung direkt am Eintritt der Kulissenschalldämpfer 5 erfolgt. Dadurch wird die Wirksamkeit der Pegelsenkung längs des über die Wandöffnungen 4 laufenden Leitungswegs optimiert.
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2 zeigt den Aufbau der Geräuschdämpfungsanordnung, die aus einem Teil eines Kulissenschalldämpfers 5 mit einem Gehäuse 6 und aus einem Absorber 7 besteht, der ein Gehäuse mit einer mikroperforierten Vorderwand 9 aufweist. Das Absorbergehäuse kann mit einer Absorberrückwand 8 versehen werden. Das Absorbergehäuse kann weiterhin mit einem Trennelement oder mehreren Trennelementen 12 unterteilt werden. Der Absorber 7 wird auf dem Gehäuse 6 aufgesetzt und befestigt.
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3 zeigt verschiedene Ausbildungen von auf Kulissenschalldämpfern 5 aufgesetzten Absorbern. Die Absorber haben verschiedene Orientierungen der mikroperforierten Wände, die in verschiedene Richtungen zeigen, oder verschiedene Grundformen.
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3a zeigt eine mögliche Ausführung, bei der eine mikroperforierte Wand 9.1 eines Absorbers 7.1 in Richtung der Schallquelle zeigt.
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3b zeigt eine mögliche Ausführung, bei der eine mikroperforierte Wand 9.2 eines Absorbers 7.2 in Richtung der Luftspalte 10 zeigt.
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3c zeigt eine mögliche Ausführung, bei der zwei mikroperforierte Wände 9.2, 9.3 eines Absorbers 7.3 in Richtung der Luftspalte 10 zeigen.
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3d zeigt eine mögliche Ausführung, bei der drei mikroperforierte Wände 9.2, 9.3, 9.4 eines Absorbers 7.4 in drei verschiedene Richtungen orientiert sind.
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3e zeigt eine mögliche Ausführung, bei der eine mikroperforierte Wand 9.5 eines Absorbers 7.5 gekrümmt ist.
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3f zeigt eine mögliche Ausführung, bei der der Kulissenschalldämpfer in zwei Teile 5.1, 5.2 unterteilt ist und ein Absorber 7.5 zwischen diesen Teilen eingesetzt ist, wobei zwei mikroperforierte Wände 9.2, 9.3 des Absorbers 7.5 in Richtung der Luftspalten 10 orientiert sind.
