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Geräuschgedämpfter Transformator mit kesaelaußenseitig angeordneten
schalldämmenden Fächern Die vom Kern und der Wicklung von Transformatoren oder ähnlichen
elektrischen Apparaten herrührenden und durch die IsolierflUssigkeit auf die Kesselwände
übertragenen Impulse versetzen die Kesselwände in Schwingungen, die in Form von
Schall an die Umgebung abgestrahlt werden. Um diese meist störenden Geräusche auf
ein erträgliches Maß herabzusetzen, ist man schon dazu übergegangen, die Keaselwände
mit Versteifungsrippen zu versehen, und um den Kessel herum in einem gewissen Abstand
von den Kesselwänden zusätzliche nach oben und unten verschlossene Wände vorzusehen,
so daß praktisch auf die Kesselwände aufgesetzte Fächer entstehen, die eine Schalldämmung
bewirken. Dabei sind die Außenwände dieser schalldämmenden Fächer zur Erhöhung der
Wirkung von den Fachinnenwänden, die durch die eigentlichen Kesselwände gegeben
sind, durch elastische Lagerung entkoppelt, indem die Fachaußenwände längs ihrer
Unterkanten auf Gummiunterlagen ruhend angeordnet sind und an ihrer Oberkante durch
Gummibänder gehalten wer-
Bei einer derartigen Anordnung der Außenwände der Fächer besteht nun der Nachteil,
daß die verhältnismäßig großen und schweren Wände durch ihr Eigengewicht vorgespannt
sind und dazu neigen,
sich durchzubiegen und in den Halterungen
zu verklemmen. Dadurch wird aber die durch die elastische Entkopplung angestrebte
Wirkung größtenteils wieder zunichte gemacht, so daß sich bei der bekannten Anordnung
zur Schalldämmung eine Körperschallübertragung im unteren Kesselbereich nicht verhindern
läßt. Eine Beeinflussung der unteren, inneren Kesselpartien durch die Ölimpulse
ist nach wie vor gegeben. Abgesehen von diesen Nachteilen treten bei der bekannten
Anordnung insbesondere bei größeren Einheiten Schwierigkeiten bezüglich der Anbringung
der verhältnismäßig großen Fachaußenwände und vor allem der Kühlelemente auf.
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Diese Nachteile und Schwierigkeiten lassen sich erfindungsgemäß dadurch
vermeiden, daß durch im oberen und unteren Kesselbereich vorgesehene besondere Versteifungen
das Ausschwingen der Resselwande auf definierte randbereiche begrenzt ist und daß
die Außenwände der lediglich in diesen Bereichen vorzusehenden Dämcfächer über Druck-oder
Zugfedern aufgehängt sind. Dabei erweist es sich sowohl hinsichtlich einer Materialersparnis
als auch im Hinblick auf die Schallabstrahlung als zweckmäßig, für die Fachaußenwände
verhältnismäsuig dünne, biegeweiche Platten zu verwenden, die zur Erhöhung des MAsseneffekts
unter Beibehaltung der Biegeweichheit mit voneinander getrennten Einzelmassen belegt
werden
| ,/Irelty, |
| Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung<werden nachstehend |
| anhand der schematisch dargestelltes und sich auf das im Rah- |
| w"y-'U-k |
| men der Hidung. Wesentliche beschränkende Zeichnungen noch |
näher erläutert.
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.'tie Figur 1 zu entnehmen, ist die Kesselwand 10 mit horizon-
| malen Bandagen 11, 12 und 13 versehen. Die oberste Bandage
12 |
| C> |
| ist dabei T-förmig ausgebildet, während die unterste Bandage
13 |
L-Form besitzt. Die T-Schiene 12 ist an ihrer oberen Innenseite
beispielsweise mit einem Zellengummibelag 14 und an ihrer Außenseite ebenfalls mit
einem ähnlichen elastischen Belag 15 versehen. Ein etwa hakenförmig gebogenes Blech
16 ruht auf der oberen Kante der Schiene 12 auf aus Gummi oder Stahl bestehenden
Federn 17. Am unteren Ende des hakenförmig ausgebogenen Blechstreifens, der sich
über die ganze Längs-bzw. Breitseite des Kessels erstreckt, ist die Außenwand 18
des Dänufachs beispielsweise mittels Schrauben 19 befestigt.
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Die federnde Lagerung der Außenwand gestattet eine Relativbewegung
der T-Schiene und Außenwand derart, daß letztere in Ruhe bleibt, wenn die T-Schiene
in vertikaler und/oder horizontaler Richtung schwingt. Die Entkopplung ist umso
besser, je höher und weicher die Federn 17 sind, weil dann die Masse der Außenwand
in ihrer Ruhelage verharrt, zumal durch weiche Federung ihre Eigenfrequenz in jeder
Richtung niedrig wird. Die Gummistreifen 14 und 15 ergeben in horizontaler Richtung
einerseits einen gewissen Halt, andererseits ergibt ihre Kompressibilität nur eine
schwache Kopplung von T-Schiene und Außenwand. Das untere Ende der Dämmfachaußenwand
18 ist zwischen der Winkelschiene 13 und einer weiteren Winkelschiene 25 unter'Verwendung
von Gummizwischenlagen 26 und 27 gelagert.
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Damit die Federn 17 in ihrer Lage fixiert bleiben, können auf die
T-Schiene Narben 20 und in das hakenförmige Blech Stifte 21 eingesetzt sein, wie
die Figur 2 andeutet. Um das hakenförmige Blech über die T-schien bringen zu können,
muß der innere Schenkel 22 kürzer sein als der Abstand"a".
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Für die Kontrolle der Federn werden verschraubbare Schaulöcher 23
vorgesehen. Mit 37 und 38 sind zusätzliche Kessel-Versteifungen bezeichnet.
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Gemäß Figur 3 ist die Außenwand 18 an der T-Schiene über Zugfedern
24 aufgehängt. Mit der Außenwand ist ein Bügel 16 verbunden, der gegen die T-Schiene
durch die Gummibeilagen 14 und 15 abgedichtet ist. Die aus Schwamm-oder Zellengummi
bestehenden Gummidichtungen haben bei dieser Anordnung keine Kräfte zu übertragen,
weil die Außenwand in Gleichgewichtslage hängt. Somit haben die Gummidichtungen
also vornehmlich die Aufgabe, den Dämmfachraum nach außen zu akustisch abzudichten.
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Die Lagerung des unteren Endes der Dämmfachaußenwand erfolgt in derselben
'.'eiae wie bei Figur 10 Dasselbe gilt für die Befestigung der Dämmfachaußenwand
am Bügel 16.
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Nach dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dämmfachaußenwand
18 an der Winkelschiene 28 über die Federn 24 aufgehängt. Um eine Regenwasseransammlung
auf der äußeren Dichtung 30 zu verhindern, kann ein Blechstreifen 36 als Regendach
vorgesehen sein.
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Die Dämmfachaußenwand 18 ist an der Winkelschiene 28 über die Federn
24 aufgehängt. Die Außenwand hängt also frei an den Federn, die so bemessen sind,
daß die Anordnung eine niedrige Eigenfrequenz in vertikaler und horizontaler Richtung
aufweist. Die Abdichtung der Außenwand gegen die Kesselbandagen erfolgt durch Zellengummistreifen
29,30 von z. B. 10 mm Dicke, die auf den vertikalen Schenkel der oberen Winkelschiene
(Bandage) oder die Bleche 31 und 32 aufgeklebt sind. Auf der Außenwand sind Abstandstreifen
33, 34 aus beliebigem Material befestigt, die die zwei Blechstreifen 31 und 32 tragen.
Diese sind mit den Zwischenlagen 33 und 34 und der Außenwand 18 verschraubt. Die
Zellengummistreifen 29 und 30 sind z. B. an den Blechstreifen 31 und 32 angeklebt.
Um nasser von der äußeren Dichtung 30 anzuhalten, kann eine
| Reenhaube 35 auf die obere. Vinkelschiene 23 aufgeschraubt |
| z> |
werden. Entsprechend kann die untere äußere Dichtung 27 durch ein
Blech 42 überdacht sein.
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Die Führung des unteren Endes der Außenwand 18 erfolgt wie bisher
zwischen zwei elastischen Dichtungsstreifen 26 und 27, z. B. aus Zellengummi, die
von den Winkelschienen 13 und 25 gehalten werden. Die Dichtungsstreifen können entweder
an die Außenwand 18 oder an die Winkelschienen 13 bzw. 25 angeklebt sein.
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Der Kessel 10 ict, ähnlich wie in den bereits gezeigten Ausführungsbeispielen,
oben und unten mit zusätzlichen Versteifungen 37 und 38 versehen, die gegebenenfalls
unter Verwendung von Gummizwischenlagen mit Blech abgedeckt sein können.
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Setzt man den Transformatorkern zusätzlich noch auf Federn, so erreicht
man eine Unterbindung des Körperschalls und eine geringe Beeinflussung der versteiften
Kesselteile durch die Olimpulse, da der untere und obere Kesselteil den Kesselversteifungen
37 und 38 zufolge als starre Einheit wirkt, wobei der untere Teil auf dem Fundament
großer Masse ruht.
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Somit führen auch der untere Winkelrahmen 13 und die Winkelschiene
25 nur geringfügige Bewegungen sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung
auso Die Versteifung des Deckelbereichs des Kessels bewirkt, daß auch dieser Bereich
zu einer quasi starren Einheit wird und sich somit horizontalen Durchbiegungen unter
dem Einfluß der Ölimpulse widersetzt. Die Wirkung dieser Maßnahme ist, daß vornehmlich
die Keazelwandteile innerhalb des Dämmfacha den Ölimpulsen folgen können. Die impulsmäßig
bewegten Ölmassen können somit vornehmlich in den Kesselwandbereich zwischen oberer
und unterer Bandage ausweichen. Die Kesselwände zwischen der oberen und unteren
Versteifung 37 bzw. 38 führen daher
| Schwingungen aus, deren Amplituden angedeutet sind. Da die |
| Kesselwand durch die weiteren Horisontalbandagen 11 und |
| auch Vertikalversteifungen 39 in Teilflächen unterteilt ist, |
werden eich verschiedene Schwingungsformen überlagern, wobei die
Eigenfrequenzen dieser Teilflächen ihren Abmessungen und der Tatsache der Hinterlagerung
durch Öl im Kessel entsprechen. Im Sinne geringer Schallabstrahlung ist es zweckmäßig,
wenn die Eigenfrequenz der Außenwand von den Eigenfrequenzen der Kesselwand stark
abweicht, Die Ausführung von Schwingungen der Kesselwände, sei es mit der angedeuteten
Grundschwingung oder mit Oberschwingungen, bedingt eine Vertikalbewegung des oberen
Winkelrahmens 28 einschließlich der Versteifungen, wobei auch horizontale Bewegungen
des winkelrahmen 28 nicht völlig unterdrückt werden können.
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Die gefederte Aufhängung der Außenwand 18 des Dämmfachs ergibt bei
niedriger Eigenfrequenz von Federn und Außenwandmasse, daß diese die Bewegungen
höherer Frequenz des Winkelrahmens 28 nicht mitmacht, sondern in Ruhe bleibt. Die
Dichtungsstreifen 29 und 30 gestatten infolge ihrer Weichheit eine vertikale Relativbewegung
des Winkelrahmens 28, insbesondere seines vertikalen Teils in bezug auf die Außenwand
18 und die die Federn abdeckenden Bleche 31 und 32.
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Grundsätzlich dasselbe gilt für die untere Fassung der Außenwand 18
in den Teilen 26, 27 13 und 25.
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Die Schallabstrahlung erfolgt im wesentlichen durch horizontale Schwingungen
der Außenwand 18. Es ist daher wichtig, die Übertragung von horizontalen Impulsen
sowohl am oberen als auch am unteren Ende der Außenwand zu unterbinden. Diese Aufgabe
erfüllt die : federnde Aufhängung der Außenwand in Verbindung mit den federnden
Dichtungen 29 und 30 und 26, 27.
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Führt z. B. der obere Winkelrahmen 28 horizontale Schwingungen aus
: so wirken diese Bewegungen infolge der relativ langen
Federn nur
begrenzt auf das obere Ende der Außenwand. Diese
| bleibt in Ruhe, wenn außerdem die Dichtungen 29 und 30 sehr |
| . U. L 16 |
weich sind (Zellengummi).
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Impulse auf diesem itege werden daher durch die Dichtungen und die
weichen Abdeckbleche 31 und 32 der Federn außerordentlich geschwächt auf die Außenwand
18 übertragen. Die Abdeckbleche bleiben infolge ihrer starren Verbindung mit der
Außenwand im wesentlichen auch in Ruhe, da horizontale Impulse, die von der Winkelschiene
28 ausgehen, vornehmlich von den schallweichen Dichtungen 29 und 30 abgefangen werden.
Darüber hinaus sind auch die Bleche 31 und 32 etwas nachgiebig. Die Entkopplung
der Außenwand und der Winkelrahmen 28 bzw. 13 ist daher eine sehr weitgehende.
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Um bei guter Abdichtung der Fachaußenwand gegen die Kesselbandage
die Federungseigenschaften der Dichtungsstreifen 29 und 30 zu verbessern und damit
die horizontalen und vertikalen Relativbewegungen des Winkelrahmens 28 in bezug
auf die Außenwand und die Abdeckbleche 31 und 32 noch mehr zu begünstigen, erweist
sich als vorteilhaft, zwischen den Abdeckblechen und den Dichtungsstreifen beispielsweise
stegförmige Zwischenlagen 43 vorzusehen, wie in Figur 5 dargestellt. Sinngemäß gilt
dies auch für die Lagerung der Dämmfachaußenwand an ihrem unteren Ende.
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Die Außenwand 18 wird somit vornehmlich durch Luftimpulse beeinflußt,
die durch Kompression und Expansion des Luftraums zwischen Kesselwand und Außenwand
unter dem Einfluß der Kesselwandschwingungen entstehen. Die Tiefe des Luftfachs
ergibt ein Luftvolumen und die Druckänderungwird umso kleiner sein ; je größer dieses
Volumen ist. Die Masse der Außenwand ergibt mit der Luftfachtiefe eine Grenzfrequenz.
die möglichst tief liegen soll, Sie kann daher durch
Vergrößerung
der Masse und besonders durch Aufsetzen von getrennten Massen auf die Außenwand
gesenkt werden, ohne die Biegeweichheit der Außenwand durch diese getrennten Massen
zu vermindern. Die Außenwand wird auf der Innenseite mit Antidröhnmitteln und aufgeklebten
Blechstreifen versehen, wodurch die Außenwand verhindert wird, Eigenschwingungen
auszuführen. Voneinander getrennte Zusatzmassen 40 können auf der Innen-und Außenseite
der Außenwand angeordnet werden. Die Zahloder Härte der Federn 24 ist in diesem
Fall zu vergrößern.
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U m eine Abschwächung der Impulse schon vor ihrem Auftreffen auf die
durch Rippen 37 und 38 versteiften Kesselbereiche zu vermeiden, können zusätzlich
im Öl schallverzehrende Matten oder Kissen 41 vorgesehen sein. Weiterhin ist zweckmäßig,
die Radiatoren elastisch an die Olzu-und Abführungsleitungen anzuschließen. Patentansprüche