DE1698139A1 - Schallmesskanal fuer stroemendes Wasser - Google Patents

Description

YlUJiD. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

P If 95 139.?

5. August 19ci Schallmeßkanal für strömendes Wasser

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schallmeßkanal für strömendes Wasser, der allseitig gegen das Eindringen von Schall von außen her durch Schallschirme aus relativ zum schallübertragenden Wasser schallweichem Stoff, z.B. Moosgummi, abgeschirmt ist.

Die bekannten Meßkammern für Wasserschall sind als allseitig geschlossene Tanks ausgebildet. Dabei besteht der Nachteil,, daß Schallmessungen im wesentlichen nur bei ruhendem V/asser durchgeführt v/erden können. In der Praxis spielen aber die Strömungsverhältnisse für die Schallübertragung eine sehr wesentliche Rolle. Erfindungsgemäß wird daher die Aufgabe gestellt, eine Meßkammer der eingangs gekennzeichneten Art zu schaffen, in welcher auch die Einflüsse der Wasserströmung auf die Schallübertragung untersucht werden können. Bei der Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von den Erfahrungen aus, die man in Verbindung mit der akustischen Abschirmung von Schiffsschrauben gemacht hat. Es ist bekannt, daß es möglich ist, Übertragungen des Schraubengeräusches durch das zur Schraube hin- und von der Schraube wegströmende Wasser dadurch zu ver-

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hindern, daß in dieser Wasserströmung vor und hinter der Schraube quergestellte Gitter mit G-itterstäben aus schall weichem Material, z.B. Moosgummi, angeordnet werden, während quer zur Strömung ein geschlossener Hantel aus schallweichem Stoff angebracht wird. Unter Benutzung dieser für die akustische Abschirmung von Schiffsschrauben bekannten Mittel wird die gestellte Aufgabe erfindungs-™ gemäß dadurch gelöst, daß die Meßkammer als Wasserdurchflußkanal ausgebildet ist, dessen Ein- und Austrittsöffnungen mit aus gitterförmig angeordneten Stäben bestehenden Abschirmungen, im folgenden Gitter genannt, versehen sind, während ein den Kanal begrenzender Mantel zweckmäßig eine undurchbrochene akustische Abschirmung bildet. Wenn man die Breite der Maschen der Gitter gleich oder kleiner als etwa ein Drittel der kleinsten Wellenlänge im.abzuschirmenden Schallwellenbereich macht, läßt * sich eine wirksame Abschirmung aller Schallwellen bis herab zu der vorgegebenen kleinsten Wellenlänge des Bereiches erzielen. Indem man die Breite der Gittermaschen, z.B. durch jalousieartige Ausbildung, veränderbar macht, erhält man die Möglichkeit, den Wirkbereich der Schallabschirmung zu verschieben.

Jedes der Gitter besteht zweckmäßig aus zwei gitterförmigen, an seiner Ein- und Austrittsseite angeordneten Trägern, einem Kopfgitter und einem Schwanzgitter sowie

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einem beide verbindenden Rumpfgitter, das ausschließlich aus schallweichem Stoff besteht. Kopfgitter und Schwanzgitter können dabei mit Taschen versehen sein, in die die Enden des schallweichen Rumpfgitters eingreifen.

Vorteilhaft macht man die Breite der Gitterstäbe klein gegen die Wellenlänge der abzuschirmenden Schallwellen

und bemißt ihre Tiefe in der Größenordnung der Maschen- λ

breite.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht*

Die dargestellte Meßkammer besteht aus einem rohrförmigen Kanal 1 mit Zuleitung 2 und Ableitung 3 für das in Pfeilrichtung 2a, Ja hindurchströmende Wasser» Der Kanal 1 wird durch ein Rohrstück 4 begrenzt, das über ringförmige Muffen 5,6 ntit der Zuleitung 2 und Ableitung 2 verbunden " ist und mit diesen zusammen einen glatten durchgehenden Strömungs-Kanal bildet.

Zur akustischen Abschirmung des Kanals 1 ist im Bereich der Muffen 5,6 Je ein Gitter 7 vorgesehen. Eis ä.ncl die beiden Gitter 7 am Ein« und Ausgang des Kanals 1 um 90° ' gegeneinander versetzt« DieGitter 7 bestehen aus Stäfcen 7a aus Moosgummi oder sonstigem sehallweiohen Stoff· Sie wei-

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sen eine In der- Sfcrömun^srichtuzuj länglich© Querschnittsform auf und sie sind auf der Eintrittsselte' durch ein Kopfgitter 3 und an der Austrittsseite.der Strömung durch ■ein- Schwanzgitter-9 o'^ehalten. Kjpf^Itter ο und Schwanz-- gitter 9 sind mit gegeneinander gerichteten Taschen 10. versehen _s in welche die Enden der Stäbe Ya eingreifen-Kopf gitter υ und Sehwanzgitter y bestehen aus Metall. Die Stabe da des auf der Elntrittsselfce des Kanals 1 liegenden Kopfgltters J sind mit der Zuleitung 2 unmittelbar verbunden, während die Stäbe= ^a des zugehörigen-Schwanzgitters 9 mit der Zuleitung 2 nicht in Verbindung stehen, sondern am Rohrstück. 4 befestigt sind. Entsprechend sind die Stäbe 9& des auf der=ÄustrIttsseite des Kanals Γ liegenden Schw&nz_:.:itter3 > mit der Ablei- tun^; j starr verbunden,, während die Stäbe oa. des zugehörigen Kopf^itters '■-> am Rohrstück Λ befestigt sind.

Das Rohrstück h ist schalldurchlässiy. An seiner Außenseite ist eine Umhüllung 11 aus schallschluckendem Stoff·, beispielsweise Pafnir, angebracht, so daß an der Mantelfläche des Kanals 1 weder eine Reflexion noch ein .Schalldurchtritt auftreten kann. Die Umhüllung... 11 au ε Fafnir ist ihrerseits von einem Rohrstüek 12 umgeben>das als Träger¹ für die Umhüllung 11 dient. Dieses Rohrstüek 12 ist seinerseits mit einer Umhüllung Ip aus Moosgummi versehen und durch diese Umhüllung l'j mit der Zuleitung 2

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und Ableitung 3 fest" verbunden. Im Bereichdes Kanals; 1 . . ■ . ^eiien Zu- und. Ableitung 2_Λ3 in eine-Erweiterung über,, die einerseits."eine mechanisch Teste Verbindung von Zu-

. und Able it uns' 2₄/5 und andererseits zusammen mit dem inne^ ren Rohrstück 4 eine hdlzylindrische Kammer 15. ^ zur Auf ^ ■ nähme der Umhüllung 11 aus Pafnir., des Rohr Stückes 12 ■ . " und der Umhüllung \j aus Koos^ummi bildet, Ferner nimmt diese hoh3.zylindrische Kammer 15 an seinen beiden ünden " ^j die- Muffen ο>6 aur. .-"-.-■■ . - "

In die Umhüllung 11 des Kanals 1 können ein oder, mehrere Prüfeapfänäer 16 eingebaut sein^ durch die sich die dchallverhältnisse in dem. Kanal 1 prüfen und. überwachen lasBen. i-'aner Irann eine s.B, kreuzförmige Steganordnun^; VJ aum Einbx'in^exi von Empfängern oder sonstigen akustisch zu untersuchenden Teilen vorgesehen sein, . - .

Im Rahmen der ^ri'indtiiio' sind noch mancherlei Abänderungen möglich. So kann die Breite der Maschen des Gitters 7 z.B. durch jalousie artige Ausbildung des Gitters ¹J veränderlich sein. Durch Verkleinern der.Maschendrähte läßt sich die Schallabschirrauns bzw. Filtera^irkung des Gitters icLter nach höheren Frequenzen hin ausdehnen, durch Vergrößerung der Maschenbreite' unter Verschiebung der Filter«- ^renze nach tieferen Frequenzen hin eine Verringerung des Strömungswiderstandes erzielen*

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Die Verteilung-.dös-" schallweichen Stoffes über die afc»·* zusohirmencien -Flächen,muß nioht₄ wie in den. dargestellt en Beispielen, streifenförmig erfolgen* es kann auch eine 'andersartigej 2,B, punktförmig Terteilung des weioiien Stoffes vorgesehen sein. -

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BADORföfNÄi.

Claims (1)

1. ■χ Bremen, den. 4. Mära 1968. Sch/Bö*

   64*041-9 ■ ■' - ■ E/So-Schallmeßkanal ;■.

   1. Schallmeßkanal für strömendes Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß. er in an sich bekannter Weise allseitig gegen das Eindringen von Schall von außen her durch Sehallschirme aus relativ zum schallübertragenden Wasser schallweichem Stoff, z.B. Moosgummi, abgeschirmt ist, indem die Ein- und Austrittsöffnungen für das Wasser mit einer gitterförmigen Abschirmung versehen sind, während der den Strömungskanal "begrenzende Mantel zweckmäßig eine undurchbrochene Abschirmung aufweist*

   2. Schallmeßkanal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Gittermaschen gleich oder kleiner als ein Drittel der kleinsten Wellenlänge im abzuschirmenden Schallwellenbereich ist.

   3. Schallmeßkanal nach den Ansprüchen 1 und 2, dafiurch gekennzeichnet, daß die Breite der Gitterstege ( ) klein zur Wellenlänge der abzuschirmenden Schallwellen ist· . .

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   4·. Schallmeßkanal nach den Ansprüchen 1 "bis J₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Gitterstege eine größere Ausdehnung etwa in der Grössenordnung der Lücken hat.

   = 5· Schallmeßkanal nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Gittermaschen z.B. durch jalousieartige Ausbildung des Schallgitters veränderbar ist.

   6. Schallmeßkanal nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gedes Gitter aus zwei gitterförmigen, an der Ein- und Austrittsseite der gitteiförmigen Abschirmung angeordneten Trägern, einem Kopfgitter und einem Schwanzgitter sowie einem beide verbindenden Rumpfgitter , das ausschließlich aus schallweichem Stoff besteht, zusammengesetzt ist.

   7· Schallmeßkanal nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kopfgitter und Schwanzgitter mit Taschen versehen sind, in die die Enden des schall weichen Rumpfgittere eingreifen und beispielsweise durch "Vernietungen gehalten sind.

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   8. Schallmeßkanal nach. Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit einer Schicht aus schallschluckendem Stoff, z.B. Fafnir, versehen ist.

   9. Schallmeßkanal nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die SchallSchluckschicht an einem zweckmäßig rohrförmigen Metallträger angebracht ist, der mit dem außerhalb der Meßkammer liegenden Teil des Mantels durch Mantelζwischenstücke aus schallweichem Stoff, z.B. Schaumgummi, verbunden ist.

   10. Schallmeßkanal nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallschluckstoff gegen das Innere des Meßkanals durch eine schalldurchlässige Wand abgedeckt ist.

   11. Schallmeßkanal nach Anspruch 9 und Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ableitung zum Meßka- g

   über einen Hing aus Moosgummi oder dergleichen schallisolierendem Stoff als Zwischenstück am Ein- und Austrittsende glatt in die innere Abdeckung des schallschluckenden Stoffes übergehen_s während der •Schallschluckstoff mit seinem Träger und der schall isolierenden Zwischenlage in einer den Meßkanal umschließenden ringförmigen Kammer liegen, die durch eine Zu- und Ableitung des Meßkanals verbindende Er weiterung gebildet wird.

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   Leersei'te