DE1293329C2

DE1293329C2 - Anordnung zur verminderung der schallabstrahlung von transformatorenoder drosselspulenkesseln

Info

Publication number: DE1293329C2
Application number: DE19671293329
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 68OO Mannheim; Hofmann Peter 6845 Groß-Rohrheim; Spillmann Gunter 6806 Viernheim; Pohsner Gerhard 6720 Speyer Baumann
Original assignee: Brown, Boveri & Cie. AG, 6800 Mannheim-Käfertal
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1974-01-24
Also published as: CH471446A; NL144413B; AT276552B; FR1563501A; NL6806957A; GB1153970A; DE1293329B; BE715235A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verminderung der Schallabstrahlung von Transformatoren- oder Drosselspulenkesseln, bei denen die von den Kesselwünden und den auf ihnen aufgebrachten Versteifungen gebildeten Räume mit Außenplatten großer Masse aus biegeweichem Material, die möglichst lose mit den Kesselteilen verbunden sind, abgedeckt und mit einem schalldämpfenden Füllstoff ausgefüllt sind.

Der Schall, der vom aktiven Teil eines Transformators oder einer Drosselspule ausgeht, wird über das diesen aktiven Teil umgebende Kühlmittel, meist öl, sowie über die Aufstellungs- bzw. Aufhängungspunkle des aktiven Teiles durch Körperschall auf die K:sselwände übertragen. Aus statischen Gründen und oft auch zusätzlich zur Minderung von schallerzeugenden Schwingungen erhalten die Kesselwände Versteifungen, z. B. Doppel-T-Träger. Die konstruktiven Maßnahmen reichen jedoch oft nichi aus, um die in der Umgebung des Transformators oder der Drosselspule geforderten Geräuschpegel einzuhalten, weshalb besondere geräuschmindernde Maßnahmen erforderte Hch werden.

Bei einer bekannten Anordnung der eingangs genannten Art (deutsche Auslegeschrift 1035 263) sind zwischen den Versteifungen der Kesselwand Luftkammern vorgesehen, die ganz mit schallschluk-

kenden Stoffen ausgefüllt sein können und die durch eine außen auf die Versteifungen aufgesetzte, biegeweiche und mit Gewichten beschwerte Außenwand abgedeckt sind. Eine solche Anordnung ragt jedoch unter Umständen bei ausreichender Schallisolierung

so über das normale Profil eines entsprechenden Transformators hinaus, so daß entweder der aktive Teil des Transformators in den Abmessungen so weit verkleinert werden muß, daß der mit der Schalldämmeinrichtung verehene Transformator in das Bahn-

S5 profil paßt, oder aber die Schalldämmeinrichtung muß für den Transport demontiert und an Ort und Stelle angebaut werden. Zur Verminderung einer Kcirperschallübertragung von den Versteifungen über die Halteschrauben oder -bolzen auf die Außenwand sind besondere Abdichtungsrnaßnahmen und Haltevorrichtungen für die Dämmplatten notwendig. Die bekannte Anordnung zur Abdichtung und Halterung der Außenwand benötigt eine Vielzahl von Einzelelementen wie Schrauben, Gummiprismen, Filzzwischenlagen, Federn u. dgl.

Durch die österreichische Patentschrift 237 731 ist ferner bekannt, zur Schalldämmung bei Transformatoren Polyurethanschaum, dem Stahlsand od. dgl. gleichmäßig verteilt zugemischt ist, auf die Kesselwand aufzuspritzen oder dort in vorgefertigten Platten zu befestigen.

Ferner ist es bekannt, in den von den Kesselwänden, den Versteifungen und den Dämmplatten gebildeten Räumen schalldämpfende poröse Füllstoffe anzuordnen (deutsche Auslegeschrift 1227142, Spalte 3, Abs. 1 und 2). Diese Füllstoffe benötigen, insbesondere wenn sie an senkrechten Kesselwänden angeordnet sind, zusätzliche Skelette, damit ihre gleichmäßige Verteilung während einer langen Betriebsdauer des Transformators oder der Drosselspule gewährleistet bleibt. Solche Skelette neigen jedoch zum Mitschwingen, wodurch das Dämpfungsvermögen des Füllstoffes herabgesetzt wird. Zur Vermeidung einer Körperschallübertragung von den Kesselwänden auf die Dämmplatten durch das Skelett muß das Skelett durch weitere Dämpfungsschichten, z. B. Luft, von den Kesselwänden und/oder den Dämmplatten getrennt werden (deutsche Auslegeschrift 1 227142), wodurch die Anordnung ebenfalls erheblich kompliziert und verteuert wird.

Bilden sich auf den Kesselwänden Schwingungszonen mit verschieden hohen Amplituden aus, dann müssen die genannten Anordnungen auf die Lautstärke der eventuell nur kleinen Störzone, die mit den höchsten Amplituden schwingt, ausgelegt werden. Erhebliche Schwierigkeiten ergeben sich bei diesen Anordnungen auch durch die Notwendigkeit, Aussparungen für Rohraustrittsstellen, Flansche usw. in

3 4

den Dämmplatten und Dämpfstoffschichten vorzu- platten gebildeten Räume mit dem Füllstofl das Aufsehen. Zur Vermeidung von Körperschallübertragung treten von Spalteffekten zwischen den Versteifungen und dem Auftreten von Spalteffekten zwischen aus- und den Dämmplatten nahezu gänzlich unterdrückt, tretenden Rohren, Flanschen usw. und den Dämm- Dadurch kann der mit der fast völligen Abkapselung platten, müssen die Dämmplatten gegen solche aus- ä der Kesselwände durch die Dämmplatten erreichbare tretenden Teile in akustischer Hinsicht sorgsam abge- hohe Dämmeffekt voll zur Geltung gelangen,
dichtet sei.,, was wieder Zeit- und einen erhöhten Das Einbringen des als Füllstoff dienenden Kunst-

Fertigungsaufwand bedeutet. stoffes, insbesondere selbstschäumendes Polyurethan,

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in die durch die Kesselwände, die Versteifungen und "line Anordnung der eingangs genannten Art so wei- « die Dämmplatten gebildeten Räume kann so geterzubilden, daß eine einfachere Befestigung der schellen, daß der Kunststoff in flüssigem Zustand Dämmplatten ermöglicht ist, daß außerdem die in einer solchen Menge in diese Räume eingegossen Schwingungsamplituden der Kesselwand selbst her- wird, daß nach dem Aufschäumen die von den Kesabgesetzt werden und daß das durch eine vorhandene seiwänden, den Versteifungen und den Dämmplatten Konstruktion vorgegebene Raumprofil .nicht über- »5 gebildeten Räume vollständig mit Kunststoffschaum schritten wird. ausgefüllt sind. Die Dämmplatten werden dabei zu-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- nächst nur provisorisch gehalten, bis sich der Kunstlöst, daß die Außenplatten aus in Gießharz eingela- stoff nach dem Aufschäumungsrrozeß beim Erstarren gertem Schwerspat oder aus Blei bestehen, oaß der fest mit ihnen und den anderen ihn umgebenden Tei-Füllstoff aus Kunststoffschaum mit' kk-iner Feder- ^a° len verbindet.

konstante besteht und fest mit den Kesselwänden, Rohre, Flansche usw., die durch die von den Kes-

den Versteifungen und den Außenplatten verbunden seiwänden, den Versteifungen und den Dämmplatten ist, daß die Außenplatten ausschließlich durch den gebildeten Räume führen, werden beim Gieß- und Füllstoff gehalten und breiter sind als der lichte Ab- Aufschäumungsprozeß einfach eingegossen bzw. einstand der I-förmigen Versteifungen der Kesselwand ^a5 geschäumt. Müssen solche Rohre, Flansche usw. und daß ihr Abstand von der Kesselwar.d kleiner ist durch die Dämmplatten ins Freie geführt werden, als der Abstand der äußeren Flansche der Versteifun- so können die Austrittsöffnungon ohne Rücksicht gen von der Kesselwand. auf exakte Maßhaltigkeit, wie sie bei den bekannten

Durch das zur Verwendung kommende Material Anordnungen notwendig wäre, während des provisofür die Außenplatten werden Eigenschwingungen 3<> rischen Haltens der Dämmplatten vor dem Gießweitgehend vermieden. Als Füllstoff wird ein Mate- und Aufschäumungsprozeß aus den betreffenden rial wie z. B. Polyurethanschaum verwendet, dessen Dämmplatten mit einfachen Mitteln ausgeschnitten physikalische Eigenschaften ihm die Fähigkeit ver- werden. Die Gefahr eines Auftretens von störenden leihen, ohne zusätzliches Skelett trotz des von ihm Spalteffekten zwischen den Dämmplatten und den aufgenommenen Gewichtes der schweren Dämmplat- 35 austretenden Teilen ist hier ebenso wenig gegeben, ten sich in seiner ursprünglichen Form und Dichte, ^{wie im} genannten Fall zwischen den Dammplatten die er nach seinem Einbringen in die durch die Kes- ^{und den} Versteifungen.

sei wände, die Versteifungen und die Dämmplatten ^Der Füllstoff kann auch so angeordnet sein, daß

gebildeten Räume angenommen hat, über eine lange ^{er den} jeweiligen von den Kesselwanden und den Betriebsdauer hin zu halten. Die Dämpfungseigen- *° Versteifungen gebildeten Räumen entsprechend vorschaft des Füllstoffes wird also nicht durch das geformt und durch Verkleben oder Vulkanisation mit Mitschwingen eines Skeletts beeinträchtigt. Auch ^den Kesselwänden und den Versteifungen fest verist die Anordnung weiterer schalldämpfender Schicht- bunden ist.

ten, wie sie z. B. aus der genannten deutschen Aus- ^Die Dämmplatten können in diesem Fall ebenfalls

legeschrift 1 227 142 her bekannt sind, überflüssig. ^{45 durch} Verkleben oder Vulkanssation mit dem FuIl-

Durch die feste Haftung der Dämmplatten aus- ^5toff' ^{der m den von den} Kesselwanden und den schließlich an dem Füllstoff und Vermeidung einer Versteifungen gebildeten Räumen eingebracht ist, direkten Verbindung zwischen Dämmplatten und ^fest verbunden sein. Zur Vermeidung von Korper-Versteifungen durch Wahrung eines gewissen Ab- schallübertragung auf die Dämmplatten muß auch Standes, ist das Problem der Halterung der Dämm- *° ^h|f"^{r ein} gewisser Abstand zw.schen den Dammplatten platten bei gleichzeitiger Körperschallisolation der und den Versteifungen vorhanden sen.
Dämmplatten von den Versteifungen auf einfache ^{Da die in} an sich bekannter Weise aus Schwerspat

Art gelöst. Der Füllstoff wird seinerseits gehalten ^mit Gießharz oder Blei bestehenden Dämmplatten auf Grund seiner festen Verbindung mit den Kessel- (Außenplatten) breiter sind als der lichte Abstand wänden und den Versteifungen. Durch diese innige 55 der Versteifungen und der Abstand der Dämmplatten Verbindung des Fiills.'offes mit den hauptsächlich ^{von dcr} Kesselwand kleiner ist als der Abstand der den Schall abstrahlenden Teilen und durch sein voll- äußeren Flansche der Versteifungen von der Kesselständiges Ausfüllen der durch die Kesselwände, die ^wand- reichen die Außenkanten der Dämmplatten Versteifungen und die Dämmplatten gebildeten ^hinter ^d>e äußeren Flansche der Versteifungen, so Räume bewirkt der Füllstoff eine Herabsetzung der ^{6o daß d}'e Dämmplatten, falls diese sich unerwarteterunterschiedlich starken Amplituden der Kesselwand ^weise von dem Füllstoff lösen sollten, innerhalb der selbst. Die Auslegung dieses nahezu die ganze Fläche Versteifungen nach unten rutschen können und nicht der Kesselwand abrückenden Flächenschwingungs- ^{In ein}« die Umgebung des Transformators oder der dämpfers ist derart tief abgestimmt, daß ein Teil der Drosselspule gefährdenden Weise nach außen fallen Schwingungsenergie tier Kesselwand direkt im Füll- *⁵ können.

stoff durch innere Reibung vernichtet wird. Gleich- Das Anbringen des Flächenschwingungsdämpfers

zeitig wird durch das vollständige Ausfüllen der ist selbstverständlich nicht nur an den Seltenwanden, durch die Kesselwäode, Versteifungen und Dämm- sondern auch am Boden oder Deckel eines Trans-

fonnators oder einer Drosselspule möglich und zur Erzielung kleiner Lautstärken sogar unumgänglich. Durch die Wahl der Federkonstanten des Füllstoffes sowie der Dicke der Füllstoffschicht, d. h. des Abstandes zwischen den Kesselwänden und den Dümmplatten, zusammen mit dem Gewicht bzw. der Stärke der Dämmplatten, d.. h. also der spezifischen Flächenbelastung, die der Füllstoff in dynamischem Zustand, hervorgerufen durch Schwingungen der| Kcsselwand, durch die Dämmplatten erfährt, kann die optimale Wirksamkeit des Flächenschwingungsdämpfers für ein bestimmtes, dem jeweiligen Transformator oder der Drosselspule eigenes Frequenzspektrum eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Transformators mit Flächenschwingungsdämpfer,

F i g. 2 einen Schnitt durch einen von den Kessel-¹ *> wänden, den Versteifungen und den Dämmplatten gebildeten Raum längs des Schnittes A-A durch F i g. 1 und

F i g. 3 einen Schnitt durch den gleichen Raum wie in Fig. 2, jedoch längs des Schnittes B-B durch Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Transformator weist zwischen aus Doppel-T-Trägern bestehenden Versteifungen Dämmplatten 2 auf. Zwischen jeweils den beiden äußeren Versteifungen sind drei Dämmplatten übereinander angeordnet, die im Bereich von Radiatorenanschlüssen 6 unter Wahrung eines gewissen Abstandes aufeinandei stoßen.

Der in F i g. 2 dargestellte, von einer Kesselwand 3, den Versteifungen 1 und den Dämmplatten 2 gebildete Raum ist mit schalldämpfendem, die Dämmplatten allein tragendem Füllstoff 4 vollständig aus-; gefüllt. Die Dämmplatten 2 sind so angeordnet, daß zwischen ihnen und den Versteifungen 1 ein Zwischenraum 5 verbleibt. Dadurch kommen die Dämmplatten 2 an' keiner Stelle mit schwingenden Kesselteilen in Berührung. Die Breite der Dämmplatten sowie ihr Abstand von der Kesselwand 3 ist so gewählt, daß sie mit ihren Seitenenden in das Profil der Versteifungen 1 hineinreichen.

F i g. 3 zeigt die Verhältnisse an einem eingegossenen Radiatorenanschluß 6 und einem darunterliegenden ebenfalls eingegossenen Kabelkanal 7. Wie auch aus F i g. 1 ersichtlich, sind die Dämmplatten 2 im Bereich des Radiatorenanschlusses 6 nicht durchgehend, sondern geteilt. Eine durchgehende Dämmplatte müßte eine dem Flansch eines Radiatorenanschlusses entsprechend große öffnung erhalten, da die Dämmplatten erst nach dem Anbringen der Radiatorenanschlüsse montiert werden. Durch die Aufteilung benötigen die Dämmplatten jedoch nur dem rohrförmigen Teil des Radiatorenanschlusses entsprechend kleinere, halbkreisförmige Aussparungen. Für eventuelle Kabelanschlüsse erhalten die Dämmplatten im Bereich des Kabelkanals 7 öffnungen 8, die vor oder nach der Montage der Dämmplatteii in diese einfach eingeschnitten werden.

Der Vorteil des Flächenschwingungsdämpfers liegt in seiner großen Einfachheit gegenüber den bekannten Einrichtungen. Rohre, Flansche usw. behindern die Montage kaum und beeinträchtigen die Schallminderungsfähigkeit der Anordnung nicht. Die Anordnung braucht nicht auf große Amplituden relativ kleiner Störzonen ausgelegt zu werden, da sie eine Homogenisierung der unterschiedlich hohen Amplituden bei ihrer gleichzeitigen Reduzierung bewirkt. Die besonders wirksame Schallminderung wird u. a. durch die Aufhängung der Dämmplatten ohne jede Berührung mit schwingenden Kesselteilen erzielt, wodurch die Oberfläche der Dämmplatten für eine Schallabstrahlung praktisch ausgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verminderung der Schallabstrahlung von Transformatoren- oder Drosselspulenkesseln, bei denen die von den Kesselwänden und den auf ihnen aufgebrachten Versteifungen gebildeten Räume mit Außenplatten großer Masse aus biegeweichem Material, die möglichst lose mit den Kesselteilen verbunden sind, abgedeckt und mit einem schalldämpfenden Füllstoff ausgefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenplatten (2) aus in Gießharz eingelagertem Schwerspat oder aus Blei bestehen, daß der Füllstoff (4) aus Kunststoffschaum mit kleiner Federkonstante besteht und fest mit den Kesselwänden (3), den Versteifungen (1) und den Außenp\a?ten (2) ausschließlich durch den Füllstoff (4) gehalten und breiter sind als der lichte Abstand der I-förmigen Versteifungen (1) der Kesselwand und daß ihr Abstand von der Kesselwand (3) kleiner ist als der Abstand der äußeren Flansche der Versteifungen (1) von der Kesselwand.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff (4) Polyurethanschaum verwendet ist.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff (4) den jeweiligen von den Kesselwänden (3) und den Versteifungen (1) gebJdeten Räumen entsprechend vorgeformt und durch Verkleben oder Vulkanisation mit den Kesselwänden (3) und den Versteifungen (1) fest verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenplatten (2) durch Verkleben oder Vulkanisation mit dem Füllstoff (4), der in den von den Kesselwänden (3) und den Versteifungen (1) gebildeten Räumen eingebracht ist, fest verbunden sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Füllstoff dienende Kunststoff in flüssigem Zustand in die durch die Kesselwände, die Versteifungen und die Außenplatten gebildeten Räume in einer solchen Menge eingegossen wird, daß diese Räume nach dem Aufschäumen vollständig mit Kunststoffschaum ausgefüllt sind.