DE1251599B - Schlauchmembranschalldampfer fur hydraulische Rohrleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

F161

Deutsche Kl.: 47 f-1/10

Nummer: 1251 599

Aktenzeichen: G 40606 XII/47 f

Anmeldetag: 15. Mai 1964

Auslegetag: 5. Oktober 1967

Gegenstand der Erfindung ist ein Schlauchmembranschalldämpfer für hydraulische Rohrleitungen, bestehend aus einer zwei Abschnitte der Leitung verbindenden Schlauchmembran aus elastischem und schalldämmendem Werkstoff, die von einem ebenfalls mit den Leitungsabschnitten verbundenen Begrenzungsrohr umgeben ist und mit diesem ein Luftpolster einschließt.

Derartige Schalldämpfer sind an sich in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie dämpfen die auftretenden Druckstöße durch eine schallweiche Sperrung.

Eine solche schallweiche Sperrung wird bekanntlich dadurch erzielt, daß ein Abschnitt des schallführenden Rohres schallweich berandet ist, d. h., daß die Wandimpedanz der Berandung klein ist im Vergleich zum Wellenwiderstand des von dem Rohr umfaßten schalleitenden Mediums. Ist dieses schallleitende Medium Wasser oder eine sonstige Flüssigkeit, so läßt sich eine derartige schallweiche Berandung bekanntlich durch ein das Medium umgebendes Luftpolster realisieren, welches von der schalleitenden Flüssigkeit durch eine schlauchförmige Membran mit geringer Eigensteife getrennt ist.

Die erforderliche Mindestdicke des Luftpolsters wird dadurch bestimmt, daß der Federungswiderstand der eingeschlossenen Luft kleiner sein muß als der Wellenwiderstand der schalleitenden Flüssigkeit. Wegen des großen Wellenwiderstandes von Flüssigkeiten ergeben sich daraus kleine erforderliche Mindestdicken des Luftpolsters, die gegebenenfalls bei hohen Frequenzen unter einem Millimeter liegen können.

Die bekannten Schalldämpfer haben jedoch den Nachteil, daß die jeweils verwendete Rohrmembran — da sie sich über eine bestimmte Länge erstreckt und somit auch einer entsprechenden Belastung unterworfen ist — verhältnismäßig dick sein muß und dadurch eine große Eigensteife aufweist. Der Schall wird ferner durch eine dicke Membran in Strömungsrichtung besser geleitet und das zusammenhängende Luftpolster, das die Rohrmembran umgibt, bildet gleichfalls in Strömungsrichtung der schallführenden Flüssigkeit eine Schallbrücke.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalldämpfer der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß er bei geringem Bauaufwand auch Geräusche hoher Frequenzen absorbiert. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Begrenzungsrohr ein an sich bekannter Wellrohrbalg vorgesehen ist, der ein derart dimensioniertes Gaspolster umschließt, daß die Schlauchmembran unter dem Betriebsdruck der Schlauchmembranschalldämpfer für
hydraulische Rohrleitungen ·

Anmelder:

Grünzweig & Hartmann Aktiengesellschaft,

Ludwigshafen/Rhein,

Bürgermeister-Grünzweig-Str. 1-47

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Günter Kurtze,

Mannheim

durchströmenden Flüssigkeit die nach innen weisenden Wellenscheitel des Wellrohrbalges berührt.

Bei einer solchen Anordnung kann die Schlauchmembran wesentlich dünner sein und dadurch eine geringe Eigensteife aufweisen, da sie nunmehr in kleinen Abständen in Längsrichtung durch den Wellrohrbalg abgestützt wird. Hierdurch wird außerdem das Gaspolster zwischen der Membran und dem Wellrohrbalg in mehrere Kammern unterteilt, so daß es keine einteilige Schallbrücke in Strömungsrichtung bildet. Der Schall wird vielmehr auch in das Wellrohr geleitet, das durch die aufliegende Schlauchmembran gedämpft ist. Andererseits verliert der Schall besonders durch die vielen Krümmungen der Wand des Wellrohres an Energie.

Das die Rohrmembran umgebende Luftpolster soll vorzugsweise einen Druck aufweisen, der gleich dem Druck der durchströmenden Flüssigkeit ist, d. h., die Rohrmembran soll in Betriebsstellung vorzugsweise nicht unter Spannung stehen. Die zwischen Rohrmembran und Wellrohr eingeschlossene Luftmenge soll so bemessen sein, daß sie in komprimiertem Zustand nur den Raum zwischen den Wölbungen des Wellrohres bzw. zwischen kleinstem und größtem Innendurchmesser des Schlauches ausfüllt.

Um eventuelle Gasverluste wieder auszugleichen, kann an dem Schalldämpfer in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur selbsttätigen Anpassung des Druckes im Luftpolster an den Betriebsdruck der durchströmenden Flüssigkeit vorgesehen sein.

Um den Wellrohrbalg kann ferner im Abstand ein weiterer Mantel vorgesehen werden, wobei der so entstehende Zwischenraum mit einem schwingungs-

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Claims (4)

dämmenden Stoff, ζ. Β. feinem Sand, ausgefüllt werden soll. Durch diese Maßnahme soll eine verbesserte Schallisolierung erzielt werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers, die untere Hälfte im Schnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht einer ummantelten Ausführung des Schalldämpfers im Betriebszustand, die untere Hälfte ebenfalls im Schnitt. Der Schalldämpfer besteht aus einem Wellrohrbalg 1 und einer in dessen Innern angeordneten, elastischen Schlauchmembran 2, die mit dem Wellrohrbalg 1 ein Luftpolsters einschließt. Gemäß Fig. 2 ist der Wellrohrbalg zur Schalldämmung und Körperschalldämpfung im radialen Abstand A von einem Mantel 4 umgeben, wobei der Raum zwischen Wellrohr 1 α und Mantel 4 mit einem schwingungsdämmenden Stoff 4 a, wie Sand mit einer Körnung von etwa 0,5 mm, ausgefüllt ist. Wird eine lose Sandfüllung 4 α zur Schalldämmung verwendet, so ist um das Wellrohr eine Folie 5 vorzusehen, die das Eindringen des Sandes in den Raum 1 b zwischen den Wellen des Wellrohres vermeidet. Durch diese Maßnahme soll die Nachgiebigkeit des as Wellrohres erhalten bleiben. Dieser Raum z. B. kann aber auch von dämpfungsfähigem elastischem Werkstoff, z. B. Gummiringen, wenigstens zum Teil ausgefüllt sein. Dann kann die Folie 5 entfallen. Die eigentliche Wirkung des Schalldämpfers beruht jedoch auf der Reflexion der durch die Flüssigkeit 6 übertragenen Schallwellen an der schallweichen Schlauchmembran 2. Das Luftpolster soll in entspanntem Zustand gemäß F i g. 1 so bemessen sein, daß es im Betriebszustand, d. h. durch den Flüssigkeitsdruck komprimiert, die Räume 3 c zwischen den Wellen des Wellrohres gemäß F i g. 2 gerade ausfüllt. Im entspannten Zustand wird das Volumen des Luftpolsters 3, je nach dem Betriebsdruck der Flüssigkeit, sehr unterschiedlich sein, so daß eine einwandfreie Dosierung der Luftmenge gegebenenfalls erst unter den Betriebsbedingungen (Temperatur und Druck) in an sich bekannter Weise erfolgen kann. Hierfür kann an einem Ende des Wellrohres 1 ein Ventil 7 vorgesehen sein. Die Luft — es kann auch ein beliebig anderes Gas sein — kann entweder durch eine Handpumpe oder durch eine, gegebenenfalls selbsttätig gesteuerte, Motorpumpe in den Raum 3 eingebracht werden. Die selbsttätige Anpassung des Luftdruckes kann z. B. durch den Impuls eines Kontaktmanometers erfolgen, der bei Druckdifferenz zwischen der hindurchströmenden Flüssigkeit und dem Luftpolster das entsprechende Zu- oder Abströmventil steuert. Derartige an sich bekannte Anordnungen sind insbesondere bei Rohrleitungen größeren Durchmessers, z. B. Pipelines, vorteilhaft, denn sie gewähren selbsttätig die jeweils bestmögliche Schalldämpfung. Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für hydraulische Rohrleitungen, bestehend aus einer zwei Abschnitte der Leitung verbindenden Schlauchmembran aus elastischem und schalldämmendem Werkstoff, die von einem ebenfalls mit den Leitungsabschnitten verbundenen Begrenzungsrohr umgeben ist und mit diesem ein Luftpolster einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß als Begrenzungsrohr ein an sich bekannter Wellrohrbalg (1) vorgesehen ist, der ein derart bemessenes Luftpolster (3) umschließt, daß die dünnwandige Schlauchmembran (2) unter dem Betriebsdruck der durchströmenden Flüssigkeit die nach innen weisenden Wellenscheitel des Welh-ohrbalges (1) berührt.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schlauchmembran (2) umgebende Luftpolster (3) im Betriebszustand einen Druck aufweist, der etwa gleich dem Flüssigkeitsdruck (6) ist.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zur selbsttätigen Anpassung des Druckes im Luftpolster (3) an den Betriebsdruck der durchströmenden Flüssigkeit vorgesehen ist.

4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß um den Wellrohrbalg (1 d) im Abstand ein weiterer Mantel (4) vorgesehen und der Zwischenraum mit einem schwingungsdämmenden Stoff (4 a), z. B. feinem Sand, ausgefüllt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 689 184;
deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 749 821,

863 779;

USA.-Patentschriften Nr. 1 886 332, 2 261 948,

757 690, 2 838 073, 3 103 234.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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