DE19631431A1 - Interferenzschalldämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Interferenzschall­ dämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1.

Interferenzschalldämpfer gehören zu den Reflexionsdämp­ fern. Durch Aufteilung der Gasströme und durch verschie­ den lange Strömungswege treten Phasenunterschiede auf, die bei entsprechenden Frequenzen zu einer Pegelminde­ rung führen. Die Dämmung ist optimal, wenn die Wegdiffe­ renz der halben Wellenlänge des Schalls oder einem unge­ raden Vielfachen davon entspricht.

Aus den VDI-Richtlinien "Schallschutz durch Schalldämp­ fer" (VDI 2567), Seite 8, ist ein Interferenzschalldämp­ fer der eingangs erwähnten Art bekannt. Sein Gehäuse um­ faßt einen 180°-Bogen. In der Ebene des Bogens ist der Querschnitt des Gehäuses langgestreckt rechteckförmig. Bogenförmige Einbauten teilen den Gasstrom auf. Die außen strömenden Teilgasströme legen weitere Wege zurück als die weiter innen strömenden Teilgasströme. Der Auf­ bau eines Interferenzschalldämpfers dieser Art ist auf­ wendig, insbesondere dann, wenn er mit Gasen betrieben wird, deren Druck vom Atmosphärendruck abweicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Interferenzschalldämpfer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Aufbau einfach ist, auch wenn er druckfest ausgeführt werden muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einbauten von einem Einbauelement mit einer geraden Achse gebildet werden. Ein Dämpfer dieser Art benötigt keinen bogenförmigen Gehäuseabschnitt mehr. Das Einbau­ element kann in ein Gehäuse untergebracht werden, das die Form eines zylindrischen Rohrabschnittes hat, so daß das Gehäuse in Bezug auf druckfeste Ausführungen eine besonders geeignete Geometrie hat.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einbauelement nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Bauteil für ein Einbauelement,

Fig. 3a bis 3f ein aus zwei Bauteilen nach Fig. 2 bestehendes Einbauelement und

Fig. 4 einen Interferenzschalldämpfer nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Schall­ dämpfer 1 nach der Erfindung, bei dem sich ein Einbau­ element 2 in einem rohrförmigen Gehäuse 3 befindet. Die mit 4 bezeichnete Achse des Einbauelementes 2 ist gera­ de, so daß das Gehäuse 3 eine rohrzylindrische Form hat.

Das Einbauelement 2 ist so gestaltet, daß es vier achs­ parallele Strömungswege 5 bis 8 definiert. Der erste Strömungsweg 5 ist eintrittsseitig (in Fig. 1 links) und austrittsseitig offen, so daß die in diesen Strö­ mungsweg 5 eintretenden Gase (gestrichelt dargestellter Gasteilstrom 9) das Einbauelement 2 unmittelbar durch­ setzen und in den Raum 10 gelangen. Der zweite Strö­ mungsweg 6 ist eintrittsseitig offen, austrittsseitig in Bezug auf seine Stirnseite geschlossen. Eine seitliche Öffnung 11 ist vorhanden, die den Strömungsweg 6 mit dem Strömungsweg 7 verbindet. Der Strömungsweg 7 ist ein­ tritts- sowie austrittsseitig in Bezug auf seine Stirn­ seiten geschlossen. Über eine seitliche Öffnung 12 steht er mit dem Strömungsweg 8 in Verbindung, der eintritts­ seitig (Stirnseite) geschlossen und austrittsseitig of­ fen ist. Ein zweiter Teilstrom der Gase (gestrichelt eingezeichnet und mit 13 bezeichnet) durchsetzt nachein­ ander die Strömungswege 6, 7, 8 und gelangt damit nach dem Zurücklegen eines längeren Weges als der Teilstrom 9 in den Raum 10. Wird - wie eingangs erwähnt - die Weg­ differenz so gewählt, daß sie der halben Wellenlänge oder einem ungeraden Vielfachen davon entspricht, dann tritt die gewünschte Interferenzschalldämmung ein. Das Einbauelement 2 könnte auch so gestaltet sein, daß ein Vielfaches von vier Strömungswegen vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt ein einfach herzustellendes Blechbauteil 15, von dem zwei ausreichen, ein Einbauelement 2 zu bil­ den. Seine Breite b entspricht dem Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses 3. Eine der Seiten mit der Seiten­ länge b weist eine Abkantung 16 auf, die halbkreisförmig ausgebildet ist und damit den Radius r des rohrförmigen Gehäuses 3 hat. In Bezug auf seine Länge sind zwei Teil­ abschnitte 17, 18 vorgesehen, die durch einen Schlitz 19 voneinander getrennt sind. Der lange Teilabschnitt 17 hat die Länge l₁. Diese Länge ist die Länge des Einbau­ elementes 2. Der zweite Teilabschnitt 18 hat die Länge l₂. Diese Länge ist mitbestimmend für den Umweg, den ein auf einem längeren Weg durch das Einbauelement 2 geführ­ ter Gasteilstrom haben soll. Der Schlitz 19 entspricht der Dicke des Blechteils 15 und erstreckt sich bis etwa in die Mitte von l₁.

Die Fig. 3a bis f zeigen ein aus zwei Blechbauteilen 15a und 15b nach Fig. 2 zusammengesetztes Einbauelement 2. Die beiden Blechbauteile sind im Bereich ihrer Schlitze 19 zusammengefügt und im rohrförmigen Gehäuse 3 (jeweils gestrichelt dargestellt) untergebracht. Von den Abschnitten 16a bis 18a sowie 16b bis 18b werden - wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - vier Strömungs­ wege 5 bis 8 definiert, welche im Querschnitt kreissek­ torförmig sind. Der Strömungsweg 5 ist eintrittsseitig und austrittsseitig offen, so daß der Gasteilstrom 9 un­ mittelbar hindurchtreten kann (Fig. 3a). Der Gasteil­ strom 13 durchsetzt nacheinander die Strömungswege 6, 7 und 8 (Fig. 3a, c, e). Die Länge dieses Strömungswe­ ges hängt u. a. von der Länge des Teilabschnittes mit der Länge l₂ ab.

Fig. 4 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform für einen Schalldämpfer 1 nach der Erfindung. Im rohrförmigen Ge­ häuse 3 mit den Flanschen 21, 22 befinden sich mehrere Bauelemente 2 nach Fig. 3, jeweils getrennt durch den Raum 10. Sie weisen unterschiedliche Längen l₁ auf, so daß sie unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken ha­ ben. Die Längen l₁ werden so gewählt, daß sie das beste­ hende Schalldämpfungsproblem möglichst gut lösen.

Die Flansche 21, 22 bilden nur nach außen gerichtete Kragen. Nach innen gerichtete Ränder sind nicht vorhan­ den. Dadurch besteht bei im wesentlichen horizontaler Anordnung des Gehäuses 3 und unter der Voraussetzung, daß sich der durchgehende Strömungsweg 5 im unteren Be­ reich des Gehäuses 3 befindet, die Möglichkeit, daß im Dämpfer entstehende Kondensate aus dem Gehäuse 3 austre­ ten können.

Claims (8)

1. Interferenzschalldämpfer (1) mit einem Gehäuse (3) und mit Einbauten (2), welche eine Aufteilung des Gasstromes bewirken und unterschiedlich lange Wege für die Gasteilströme (9, 13) vorsehen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Einbauelement (2) mit einer geraden Achse (4) vorgesehen ist.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einbauelemente (2) mit axialem Abstand (Raum 10) im Gehäuse (3) hintereinander angeordnet sind.

3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauelemente (2) unterschiedliche Längen (l₁) haben.

4. Dämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einbauelement (2) so ausgebildet ist, daß es den Gehäusequerschnitt in vier im we­ sentlichen axial gerichtete Strömungswege (5 bis 8) aufteilt, daß einer der Strömungswege (5) für einen ersten Gasteilstrom (9) durchgehend ist und daß die drei weiteren Strömungswege (6, 7, 8) derart ge­ staltet sind, daß sie von einem zweiten Gasteil­ strom (13) nacheinander durchströmt werden.

5. Dämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement (2) vier Strömungswege (5 bis 8) bildet, von denen der erste (5) eingangsseitig sowie ausgangsseitig offen ist, der zweite (6) ein­ gangsseitig offen sowie ausgangsseitig (stirnseitig) geschlossen ist, der dritte (7) ein­ gangsseitig sowie ausgangsseitig geschlossen ist und der vierte (8) eingangsseitig geschlossen sowie ausgangsseitig offen ist und daß Verbindungsöffnun­ gen (11, 12) vorgesehen sind, welche den zweiten (6) mit dem dritten (7) Strömungsweg sowie den dritten (7) mit dem vierten (8) Strömungsweg ver­ binden.

6. Dämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) als zy­ lindrisches Rohr ausgebildet ist.

7. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement (2) von zwei identischen Bau­ teilen (15a, 15b) der folgenden Form gebildet wird:
Das Bauteil (15) ist ein Blechteil mit einer Abkan­ tung (16) von im wesentlichen 90°; die Breite (b) des Blechteiles entspricht dem Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses (3); der abgekantete Ab­ schnitt (16) hat die Form eines Halbkreises mit dem Radius (r) des rohrförmigen Gehäuses (3); in Bezug auf seine Länge weist das Blechteil (15) zwei Teil­ abschnitte (17, 18) mit unterschiedlicher Länge (l₁, l₂) auf; die Länge (l₁) des längeren Teilab­ schnittes (17) entspricht der Länge des Einbauelementes (2); die Länge (l₂) des kürzeren Teilabschnittes (18) ist entsprechend den gewünschten Interferenzbedingungen zu wählen.

8. Dämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er horizontal angeordnet ist und daß der durchgehende Strömungsweg (5) im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet ist.