DE1261463B - Schalldaempfer fuer schlagend arbeitende Pressluftwerkzeuge, insbesondere solche des Bergbaues - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

E21c

Deutsche KL: 5b-37/24

1261463
B 83957 VI a/5 b
1. Oktober 1965
22. Februar 1968

Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für schlagend arbeitende Preßluftwerkzeuge, insbesondere solche des Bergbaues, mit einem einen Schaft des Preßluftwerkzeuges im Bereich seiner Auspuffluftöffnungen mantelförmig umgebenden und gegen den Schaft abgedichteten Körper, der durch eine Mehrzahl von im axialen Abstand voneinander angebrachten, im wesentlichen ringförmigen, Öffnungen aufweisenden Zwischenböden in Kammern aufgeteilt ist. Unter schlagend arbeitenden Preßluftwerk- ίο zeugen werden vor allem, aber nicht ausschließlich, Abbauhämmer, sowie andere schlagend arbeitende Preßluftwerkzeuge, also auch schlagend und drehendschlagend arbeitende Bohrmaschinen verstanden.

Insbesondere im Bergbau werden solche Werkzeuge auch heute noch in großem Umfang zur Hereingewinnung von Mineral, etwa von Kohle aber auch von Nebengestein verwendet. Der von ihnen erzeugte Lärm erweist sich zunehmend als hinderlich, insbesondere im Hinblick auf das auch im Bergbau an Bedeutung gewinnende Bestreben, die Arbeitsplätze möglichst von ihrer Lärmbelastung zu befreien.

Schalldämpfer in Gestalt des sogenannten Frankfurter Rohres sind bekannt. Sie erzielen die Schalldämpfung durch die Bildung von Interferenzen der Schallwellen. Dazu bestehen sie aus einem rohrförmigen Körper mit im Abstand voneinander angeordneten Zwischenwänden, die radial gegenüberliegend angeordnete kurze Rohre untereinander verbinden. Ein solcher Schalldämpfer benötigt eine beträchtliche Länge und behindert dadurch das Arbeiten mit dem Preßluftwerkzeug.

Es ist ferner bekannt (deutsche Patentschrift 697 212), eine Schalldämpfung durch schalldämmende Einbauten in Auspuffrohren von Preßluftwerkzeugen zu erzielen. Diese Einbauten bestehen aus stopfen- oder plattenförmigen Körpern, die unter Verwendung von körnigem oder pulyerförmigem Metall oder Metallgemisch vornehmlich im Hochfrequenzfeld porös gesintert wurden. Dieser Vorschlag ist dort nicht anwendbar, wo dem Preßluftwerkzeug ein Auspuffrohr entweder ganz fehlt oder zu kurz ist, um darin Einbauten unterbringen zu können. Dieser Beschränkung unterliegt im übrigen ein weiterer, zum Stand der Technik gehöriger Vorschlag (deutsche Auslegeschrift 1 189 478) ebenfalls, bei dem im Luftaustrittstutzen eines druckluftbetriebenen Handwerkzeuges ein luftdurchlässiger, trichterförmiger Schalldämpfungskörper aus Sinterstoff eingebracht ist und gilt auch für den anderweitig vorbekannten Vorschlag (deutsche Patentschrift 279 388), an eine Handbohrmaschine in eine offene Schalldämpfer für schlagend arbeitende
Preßluftwerkzeuge, insbesondere solche des
Bergbaues

Anmelder:

Bergwerksverband G. m. b. H.,

4300 Essen-Kray, Frillendorfer Str. 351

Als Erfinder benannt:

Heinrich Zeugner, 4600 Dortmund-Huckarde;

Heinrich Rolle, 4600 Dortmund-Brechten

Höhlung ihres Handgriffes von außen einen als Schalldämpfer wirkenden Hohlkegel mit durchbrochenen Wandungen einzuschrauben.

Derartige Schwierigkeiten treten bei einem weiteren vorbekannten Vorschlag (deutsche Auslegeschrift 1071609) nicht auf, der einen Schalldämpfer aus einem den Schaft des Preßluftwerkzeuges mantelförmig umgebenden Körper vorsieht. Dieser Körper ist mit einem Durchströmraum versehen, in dem zwei Gruppen von je an einer Stirnseite abgedichteten Zu- und Abströmrohren angeordnet sind. Von diesen sind einige mit axial hintereinanderliegenden Austrittslöchern versehen, deren Abstand sich nach einer logarithmischen Reihe verkleinert, während die anderen im oberen Teil ihres Umfanges Eintrittsbohrungen gleichen Abstandes aufweisen.

Vorbekannt war außerdem ein Schalldämpfer (USA.-Patentschrift 2 789 653), dessen den Schaft des Preßluftwerkzeuges im Bereich seiner Auspuffluftöffnung mantelförmig umgebender und gegen den Schaft abgedichteter Körper durch eine Mehrzahl von im axialen Abstand voneinander angebrachten, im wesentlichen ringförmigen, Öffnungen aufweisenden Zwischenböden in Kammern aufgeteilt ist. Bei diesem Schalldämpfer wird der Abluft keine Bewegungsumkehr aufgezwungen, die Abluft strömt vielmehr innerhalb des Schalldämpfers axial zum Preßluftwerkzeug.

Aus einem auf den Schaft des Preßluftwerkzeuges von außen aufgesetzten und diesen nicht mantelförmig umgebenden weiteren vorbekannten Schalldämpfer (britische Patentschrift 329 237) ist es allerdings bekannt, die Bewegung der Abluft im Schalldämpfer mehrfach umzukehren.

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Die letztgenannten und ähnliche der vorbekannten Schalldämpfer besitzen notwendigerweise eine beträchtliche Erstreckung und fallen daher verhältnismäßig schwer aus. Das ist mit Behinderungen beim Arbeiten mit den Preßluftwerkzeugen verbunden. Daneben spielt eine nicht unerhebliche Rolle der Preis eines solchen Schalldämpfers im Hinblick auf die große Zahl von mit Schalldämpfern zu versehenen Preßluftwerkzeugen. Der Preis hegt bei komplizierten Ausführungen naturgemäß höher als bei einfacheren Schalldämpfern.

Im Vordergrund steht schließlich die Forderung, den Schalldämpfer aus Kunststoff herstellen zu können, einerseits im Hinblick auf die verhältnismäßig niedrigen Kosten solcher Schalldämpfer, andererseits aber auch mit Rücksicht auf die Möglichkeit, die zusätzlichen schalldämpfenden Eigenschaften von für diesen Zweck besonders ausgewählten Kunststoffen nutzbar zu machen. Diese Möglichkeit ist bei all den Schalldämpfern nicht gegeben, die aus mehreren Einzelteilen aufgebaut sind.

Der Erfindung hegt als Aufgabe die Schaffung eines Schalldämpfers zugrunde, der in dem obigen Sinn vereinfacht ist, aber dennoch gute schalldämpfende Eigenschaften besitzt.

Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird dazu der eingangs erläuterte Schalldämpfer so ausgebildet, daß in an sich bekannter Weise die Kammern untereinander mit Hilfe von in aufeinanderfolgenden Zwischenböden gegeneinander versetzten, vorzugsweise radial gegenüberliegenden Schlitzen untereinander verbunden sind, und daß in sämtlichen, an dem Schaft im wesentlichen luftdicht anhegenden Zwischenböden Schlitze von sektorförmigen Ausnehmungen gebildet sind, wobei in die axial erste Kammer die Auspuffluftöffnung vorzugsweise radial gegenüber dem Schlitz im ersten Zwischenboden mündet und die axial letzte Kammer einen vorzugsweise radial gegenüber dem die Verbindung zu der ihr axial vorgeschalteten Kammer herstellenden Schlitz angeordneten Auslaß für den Austritt der Luft aus dem Schalldämpfer aufweist.

Bei diesem Schalldämpfer erfolgt die Verminderung der Auspuffgeräusche durch eine Glättung der pulsierenden Auspuffströme im Schalldämpfer, was durch die hintereinandergeschalteten Kammern erreicht wird. Die Luft tritt also zunächst in eine solche Kammer ein, teilt sich in zwei den Schaft umfließende Ströme, die an dem im Zwischenboden zur nächsten Kammer angeordneten Schlitz wieder zusammengeführt werden, wobei in der folgenden Kammer der Vorgang wiederholt wird, bis schließlich die Luft aus dem Auslaß in der axial letzten Kammer austritt. Dies erfolgt praktisch ohne Leistungsverlust, was die Einsatzfähigkeit eines solchen Schalldämpfers wesentlich verbessert.

Es zeigt sich, daß bereits mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Kammern im Schalldämpferkörper eine erhebliche Schalldämpfung erzielbar ist. Dadurch fällt der neue Schalldämpfer in axialer Riehtang überraschend kurz aus. Er behindert auch die Handhabung des Preßluftwerkzeuges nicht, weil insbesondere im Fall von Abbauhämmern der Griffbereich des Schaftes vom Schalldämpfer freigehalten werden kann.

Es erweist sich andererseits als zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß der Schaft möglichst glatt in den mit dem Schalldämpfer versehenen Bereich übergeht. Das läßt sich bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung dadurch erreichen, daß die radial letzte Kammer eine ringförmige und konisch auf den Schaft zulaufende Wandung besitzt, in der der Auslaß in Form eines sektorförmigen Schlitzes angebrachtist.

Obwohl sich der erfindungsgemäße Schalldämpfer naturgemäß auch aus mehreren Teilen aufbauen ließe, bietet er als einteiliger Körper besondere Vorzüge. Dieser Körper wird dann auf den Schaft aufgesetzt und mit Hilfe eines Sprengringes in seiner Lage gesichert. Der einteilige Körper läßt sich aus Kunststoff herstellen, wodurch eine sehr billige Massenfertigung möglich ist. Das erleichtert die Ausrüstung vorhandener Preßluftwerkzeuge, insbesondere des Bergbaues, mit dem neuen Schalldämpfer wesentlich.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Seitenansicht einen mit dem neuen Schalldämpfer versehenen Abbauhammer unter Darstellung des Schalldämpfers im Schnitt und im rechten Teil mehrere horizontale, mit den Buchstaben α bis e bezeichnete Schnitte durch den Schalldämpfer;

F i g. 2 gibt eine Darstellung eines Geräuschspektrums in Punktf orm zur Wiedergabe eines Vergleichsversuches, der an einem Abbauhammer mit und ohne Verwendung eines Schalldämpfers nach der Erfindung durchgeführt wurde.

Der in F i g. 1 dargestellte Abbauhammer 1 ist von üblicher Ausbildung. Er besitzt einen Schaft 2 mit einer Auspuffluftöffnung 3. Den Schaft 2 umgibt mantelförmig ein Körper 4 eines Schalldämpfers.

Der Körper 4 besitzt eine Mehrzahl von Zwischenböden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind es drei Zwischenböden 5, 6 und 7. Die Zwischenböden sind im axialen Abstand voneinander angeordnet. Wie die Schnitte in F i g. 1 erkennen lassen, sind die Zwischenböden im wesentlichen ringförmig ausgebildet. Mit ihren inneren Begrenzungsflächen liegen sie luftdicht dem Schaft 2 an.

Die Zwischenböden bilden insgesamt vier Kammern, die untereinander mit Hilfe von in aufeinanderfolgenden Zwischenböden angebrachten Schlitten 12,13 und 14 verbunden sind. Die Schlitze liegen in aufeinanderfolgenden Zwischenböden einander radial gegenüber.

In die axial erste Kammer 8 mündet die Auspuffluftöffnung 3 radial gegenüber dem Schlitz 12 im ersten Zwischenboden 5. Die axial letzte Kammer 11 weist für den Austritt der Luft aus dem Schalldämpfer einen Auslaß 15 auf, der radial gegenüber einem Schlitz 14 liegt, welcher seinerseits die Verbindung zur axial vorgeschalteten Kammer 10 herstellt. Die in die axial erste Kammer 8 einströmende Luft teilt sich und umfließt den Schaft 2 des Hammers. Am Schlitz 12 wird sie wieder zusammengefaßt und in die axial folgende Kammer 9 eingeführt. Unter fortgesetzter Teilung und Wiederzusammenführung gelangt die Luft schließlich in die axial letzte Kammer 11 und tritt aus dem dort angeordneten Auslaß 15 ■ aus. Die Schlitze 12,13,14 sind im übrigen sektorförmig ausgebildet.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Wandung 17 der axial letzten Kammer 11 ringförmig und konisch auf den Schaft 2 zulaufend ausgebildet. Der Auslaß 15 zwingt der ausströmenden Abluft im wesentlichen radiale Richtung auf, so daß die Ab-

luft den mit dem Hammer 1 Arbeitenden nicht behindern kann.

In dem in F i g. 2 wiedergegebenen Diagramm sind auf der Ordinate der Schallpegel in db-Einheiten und auf der Abszisse der Frequenzumfang des von den betrachteten Hämmern erzeugten Geräusches in Hertz aufgetragen. Das Diagramm enthält ferner allgemein von links oben nach rechts unten verlaufende Kurvenscharen, die sogenannten N-Kurven, die die Richtwerte für die zulässigen Geräuscheinwirkungen wiedergeben. Bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel wird eine Wirkzeit von 8 Stunden zugrundegelegt, wobei der Richtwert N 85 die Grenze wiedergibt, oberhalb der bei arbeitstäglicher Einwirkung eine Gehörschädigung zu befürchten steht und unterhalb der die Schalleinwirkung unschädlich ist.

Im Diagramm sind in Punktform die für denselben Hammer mit und ohne Schalldämpfer nach der Erfindung gemessenen Geräuschspektren bei arbeitstäglicher Einwirkung aufgetragen. Die obere Punktfolge gibt dabei den Hammer ohne Schalldämpfer und die untere Punktfolge denselben Hammer mit Schalldämpfer wieder.

Das Diagramm wurde beim Betrieb des untersuchten Hammers im Gestein aufgenommen. Es zeigt sich, daß die Gesamtlautstärke des Hammers ohne Schalldämpfer im Frequenzbereich von annähernd 6000 Hz einen Schallpegel von etwa 100 db ergab. Mit dem Schalldämpfer wurde Schallabstrahlung des Hammers im Gestein mit 11,5 auf 88,5 db, also auf fast ein Viertel der ursprünglichen Lautstärke herabgesetzt.

In den übrigen Frequenzbereichen liegt die Herabsetzung des Schallpegels teilweise niedriger, jedoch ist ersichtlich, daß unter den gewählten Versuchsbedingungen der Schallpegel jeweils unter N 85 gesetzt werden konnte, d. h. im Ergebnis durch den erfindungsgemäßen Schalldämpfer erreicht wurde, daß das Geräusch seinen schädigenden Charakter verlor.

Wie ersichtlich, ist der erfindungsgemäße Schalldämpfer einfach aufgebaut und bietet eine überraschend starke Schalldämpfung, insbesondere in den oberen Schwingungsbereichen des Hammergeräusches.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für schlagend arbeitende Preßluftwerkzeuge, insbesondere solchen des Bergbaues, mit einem einen Schaft des Preßluftwerkzeuges im Bereich seiner Auspuffluftöffnungen mantelförmig umgebenden und gegen den Schaft abgedichteten Körper, der durch eine Mehrzahl von im axialen Abstand voneinander angebrachten, im wesentlichen ringförmigen, Öffnungen aufweisenden Zwischenboden in Kammern aufgeteilt ist, dadurchgekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kammern (8, 9,10) untereinander mit Hilfe von in aufeinanderfolgenden Zwischenboden (5, 6,7) gegeneinander versetzten, vorzugsweise radial gegenüberliegenden Schlitzen (12,13,14) untereinander verbunden sind, und daß in sämtlichen, an dem Schaft im wesentlichen luftdicht anliegenden Zwischenboden Schlitze von sektorförmigen Ausnehmungen gebildet sind, wobei in die axial erste Kammer (8) die Auspuffluftöffnung (3) vorzugsweise radial gegenüber dem Schlitz (12) im ersten Zwischenboden (5) mündet und die axial letzte Kammer (11) einen vorzugsweise radial gegenüber dem die Verbindung zu der ihr axial vorgeschalteten Kammer (10) herstellenden Schlitz (14) angeordneten Auslaß (15) für den Austritt der Luft aus dem Schalldämpfer aufweist.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial letzte Kammer (11) eine ringförmige und konisch auf den Schaft (2) zulaufende Wandung (17) besitzt, in der der Auslaß (15) in Form eines sektorförmigen Schlitzes angebracht ist.

3. Schalldämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (4) auf den Schaft (2) aufgeschoben und mit Hilfe eines Sprengringes in seiner Lage gesichert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 279 388, 697 212,
1071609, 1189478;
britische Patentschrift Nr. 329 237;
USA.-Patentschrift Nr. 2 789 653.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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