DE202005005054U1

DE202005005054U1 - Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse

Info

Publication number: DE202005005054U1
Application number: DE200520005054
Authority: DE
Original assignee: J Wagner GmbH
Current assignee: J Wagner GmbH
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2015-04-01

Abstract

Schalldämpfer (11) für hochtouriges Gebläse, insbesondere für Luftturbinen (5, 10), mittels denen ein Luftstrom z.B. zum Zerstäuben von Farben, Lacken oder ähnlichen Medien erzeugbar ist, mit einem in einem Gehäuse (12) vorgesehenen zwischen einer Lufteinlassöffnung (15) und einer Luftauslassöffnung (16) spiralförmig verlaufenden Luftleitkanal (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (14) durch zwei mit seitlichem Abstand zueinander angeordneten an einem Boden (17) und/oder einem Deckel (13) des vorzugsweise zylindrisch gestalteten Gehäuses (12) angeformten senkrecht von diesen abstehenden und spiralförmig verlaufenden dünnwandigen Trennwänden (18, 19) gebildet ist, die zusammen mit dem Boden (17) und dem Deckel (13) eine geschlossene Querschnittsfläche einschließen, dass die Lufteinassöffnung (15) des Luftleitkanals (14) z.B. in Form von Schlitzen in die Außenwand des Gehäuses (12) und/oder des Deckels (13) eingearbeitet ist und dass die Luftauslassöffnung (16) zentrisch zu dem Gehäuse (12) in dessen Boden (17) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse, insbesondere für Luftturbinen, mittels denen z.B. ein Luftstrom zum Zerstäuben von Farben, Lacken oder ähnlichen Medien erzeugbar ist, mit einem in einem Gehäuse vorgesehenen zwischen einer Lufteinlassöffnung und einer Luftauslassöffnung spiralförmig verlaufenden Luftleitkanal.
Durch die DE 42 05 489 A1 ist ein derartiger Schalldämpfer bekannt. In dem Gehäuse ist bei dieser Ausgestaltung ein Dämmeinsatz aus einem offenporigen schalldämmenden Material eingelegt, indem ein die Lufteintrittsöffnung mit der Luftaustrittsöffnung verbindender Luftleitkanal koaxial zur Gehäuseachse ausgebildet ist. Der Dämmeinsatz ist hierbei durch axial vorspringende Stege fixiert, die einerseits vom Boden und andererseits von der Innenwand des Deckels abstehen und jeweils als zylindrische Abschnitte gestaltet sind. Außerdem sind die Lufteinlassöffnung und die Luftauslassöffnung von Stutzen umschlossen, die radial von der Gehäusewand bzw. axial von dem Deckel abstehen.
Obwohl der Aufwand zur Herstellung des bekannten Schalldämpfers erheblich ist und dieser somit einen hohen Kostenaufwand erfordert, ist dennoch eine zufriedenstellende Schalldämmung nicht zu erzielen. In dem Gehäuse ist nämlich nur ein einzelner Luftleitkanal vorgesehen, der nahezu über die gesamte Länge konzentrisch zur Längsachse des Gehäuses verläuft und im Bereich der Lufteinlassöffnung sowie im Endbereich jeweils Querschnittserweiterungen aufweist. Die durch eine Luftturbine oder ein anderes hochtouriges Gebläse erzeugten Schallschwingungen sind dadurch nur bedingt beherrschbar. Außerdem ist der Dämmeinsatz in seiner Breite groß bemessen, so dass von diesem ein erheblicher Teil des Gehäuses ausgefüllt ist und der Innenraum des Gehäuses somit für die Luftführung nur unzureichend genutzt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse zu schaffen, der äußerst einfach in seiner konstruktiven Ausgestaltung und demnach wirtschaftliche herzustellen ist, der außerdem klein und leicht baut und der nur einen geringen Luftwiderstand trotz hohem Luftdurchsatzes und langem Strömungsweg aufweist. Vor allem aber soll erreicht werden, dass die Ansauggeräusche des Gebläses in einem erheblichen Maße unterbrechbar sind und dass der Schalldämpfer ohne weiteres an unterschiedliche Einsatzzwecke angepasst werden kann.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Schalldämpfer der vorgenannten Gattung dadurch erreicht, dass der Luftleitkanal durch zwei mit seitlichem Abstand zueinander angeordneten an einem Boden und/oder einem Deckel des vorzugsweise zylindrisch gestalteten Gehäuses angeformten senkrecht von diesen abstehenden und spiralförmig verlaufenden dünnwandigen Trennwänden gebildet ist, die zusammen mit dem Boden und dem Deckel eine geschlossene Querschnittsfläche einschließen, dass die Lufteinlassöffnung des Luftleitkanals z.B. in Form von Schlitzen in die Außenwand des Gehäuses und/oder des Deckels eingearbeitet ist und dass die Luftauslassöffnung zentrisch zu dem Gehäuse in dessen Boden vorgesehen ist.
Zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Luftleitkanal aus zwei oder mehreren Abschnitten besteht, die nahezu spiegelbildlich zueinander verlaufend, vorzugsweise punktsymmetrisch, angeordnet sind, so dass die Luftzuführung gleichmäßig über 360° verteilt werden kann.
Angebracht ist es des weiteren, den Luftleitkanal oder die diesen bildenden Abschnitte im Bereich der Luftauslassöffnung mit einer in Strömungsrichtung räumlich gekrümmt ausgebildeten Leitfläche zu versehen und bei einem aus zwei oder mehreren Abschnitten zusammengesetzten Luftleitkanal die einzelnen Abschnitte im Bereich der Luftauslassöffnung durch sich in Achsrichtung des Luftleitkanals erstreckende Wandabschnitte voneinander zu trennen.
Vorteilhaft ist es ferner, die Querschnittsfläche des Luftleitkanals bzw. der diesen bildenden Abschnitte über dessen Länge stets konstant zu bemessen, wobei bei trichterförmiger Ausbildung des Bodens und/oder des Deckels des Gehäuses der Abstand zwischen den beiden den Luftleitkanal bzw. den diesen bildenden Abschnitten einschließenden Trennwänden stetig derart verändert ist, dass die geschlossene Querschnittsfläche des Luftleitkanals stets konstant bemessen ist.
Insbesondere bei einem Gehäuse mit kegelförmig ausgebildetem Boden sollte der Luftaustrittsöffnung ein Luftverteiler in Form eines kegelig gestalteten Leitkörpers nachgeschaltet sein.
Das Gehäuse und/oder der Deckel und die an diesen angeformten Trennwände sollten als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein. Dabei ist es angezeigt, das Gehäuse und/oder den Deckel und/oder die an diesen angeformten Trennwände aus einem schallabsorbierenden oder schallreflektierenden Kunststoff, vorzugsweise aus einem mit Luftbläschen und/oder Poren versehenen Kunststoff, herzustellen und des Weiteren das Gehäuse und/oder den Deckel und/oder die Trennwände mit einer schallabsorbierenden und/oder schallreflektierenden Beschichtung zu versehen auch kann das Gebläse und/oder der an diesem angebaute Schalldämpfer mit einer schallabsorbierenden Ummantelung ausgestattet sein.
Bei am Boden oder am Deckel des Gehäuses angeformten den Luftleitkanal bildenden Trennwänden ist es angebracht, zwischen diesen und dem Deckel bzw. dem Boden eine dessen Innenmantelfläche etwa entsprechende vorzugsweise gummiartige Dichtung einzulegen oder an diesem zu befestigen.
Der vorschlagsausgebildete Schalldämpfer kann den stirnseitigen Luftabschluss der Luftturbine bilden und unmittelbar in deren Ansaugbereich angeordnet werden. Es ist aber ohne weiteres auch möglich, den Schalldämpfer auf der Druckseite einer Luftturbine an diese anzubauen und somit z.B. bei Staubsaugern zu verwenden.
Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Schalldämpfer ist nicht nur einfach in seiner konstruktiven Ausgestaltung und wirtschaftlich als Kunststoffformteil herstellbar, sondern dieser kann auch vielseitig eingesetzt und ohne weiteres an den jeweiligen Einsatzzweck leicht angepasst werden. Vor allem aber ist von Vorteil, dass eine sehr effektive Dämpfung der Ansauggeräusche eines Gebläses zu bewerkstelligen ist, da der angesaugte Luftstrom, gegebenenfalls mehrfach unterteilt, über eine lange Wegstrecke angesaugt und dabei nur minimal umgelenkt wird. Der der angesaugten Luft entgegengesetzte Widerstand ist dabei gering, der Luftdurchsatz durch den Schalldämpfer wird somit nur wenig beeinträchtigt.
Durch die den Luftleitkanal bildenden dünnwandigen Trennwände wird des weiteren nur ein geringer Teil des Innenraumes des Gehäuses als Bauraum beansprucht, so dass das Gehäuse nahezu vollständig zur Luftströmung ausnutzbar ist. Auch gewährleisten die an dem Boden und/oder dem Deckel angeformten und an dem gegenüberliegenden Teil anliegenden Trennwände eine hohe Stabilität und durch diese werden die Schallgeräusche weiter gemindert. Bei Verwendung des vorschlagsgemäß ausgebildeten Schalldämpfers kann somit die Umweltbelastung, die beim Einsatz von hochtourigen Luftturbinen durch hohe Geräusche entsteht, in einem erheblichen Maße gemindert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Schalldämpfers dargestellt, das nachfolgend im Einzelnen erläutert ist. Hierbei zeigt:
1 eine mit einem Schalldämpfer ausgestattete Spritzpistole, in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
2 den bei der Spritzpistole nach 1 eingebauten Schalldämpfer, in einem Axialschnitt mit einem einteiligen Luftleitkanal,
3 den Schalldämpfer nach 2 mit einem aus zwei Abschnitten gebildeten Luftleitkanal,
4 den Schalldämpfer nach 3, in einer perspektivischen Darstellung,
5 den Schalldämpfer nach 4, in einem Axialschnitt,
6 den Schalldämpfer nach 4 mit im Querschnitt unterschiedlich ausgebildeten Abschnitten des Luftleitkanals und
7 ein Handarbeitsgerät mit angebauter Luftturbine und einem dieser zugeordneten Schalldämpfer nach den 2 bis 6.
Die in 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Spritzpistole dient zum Zerstäuben eines Mediums 3, das in einem an der Spritzpistole 1 lösbar befestigten Vorratsbehältnis 2 gelagert ist. mittels eines Luftstromes. Zum Erzeugen des erforderlichen Luftstromes ist eine hochtourige Luftturbine 5 vorgesehen, die durch einen Elektromotor 4 antreibbar ist. Um die Geräuschbelastung beim Ansaugen der Luft zu minimieren, ist der Luftturbine 5 ein Schalldämpfer 11 zugeordnet.
Der Schalldämpfer 11 besteht, wie dies insbesondere der 2 und auch den weiteren 3 bis 6 zu entnehmen ist, aus einem zylindrischen Gehäuse 12 und einem auf dieses aufgesetzten Deckel 13 und ist im Innenraum mit einem Luftleitkanal 14 versehen, der durch dünnwandige mit seitlichem Abstand zueinander angeordnete Trennwände 18 und 19 gebildet ist. Die Trennwände 18 und 19 sind an einem Boden 17 des Gehäuses 12 und/oder an dem Deckel 13 angeformt und stehen von diesen achssenkrecht ab. Außerdem ist der Luftleitkanal 14 mit einer unmittelbar in die Außenwand des Gehäuses 12 eingearbeiteten Lufteinlassöffnung 15 und einer zentrisch zu dem Boden 17 vorgesehenen Luftauslassöffnung 16 ausgestattet. Bei dem Schalldämpfer 11 nach 2 ist der Luftauslassöffnung 16, um den Luftstrom umzulenken und der Luftturbine 5 zuzuführen, mit einer räumlich gekrümmt ausgebildeten Leitfläche 20 versehen.
Bei der Ausführungsvariante nach den 3 und 4 ist der Luftleitkanal 14 durch zwei nahezu spiegelbildlich zueinander verlaufende Abschnitte 14a und 14b, die somit punktsymmetrisch angeordnet sind, gebildet. In die Außenwand des Gehäuses 12 sind demnach zwei Lufteinlassöffnungen 15' und 15'' eingearbeitet und die Luftauslassöffnungen 16' und 16'' sind wiederum mit Leitflächen 20' und 20''. versehen. Außerdem sind die Abschnitte 14a und 14b im Bereich der Luftauslassöffnungen 16' und 16'' durch zwei Wandabschnitte 21 und 22, die über eine Nabe 23 miteinander verbunden sind, voneinander getrennt, so dass die beiden über die Abschnitte 14a und 14b der Luftturbine 5 zuzuführenden Luftströme im Bereich der Luftauslassöffnungen 16' und 16'' nicht zusammentreffen.
Die Querschnittsfläche F des Luftleitkanals 14 ist bei dem Schalldämpfer 11 über die Länge stets gleich bemessen. Da bei dem Schalldämpfer 11' nach 5 jedoch der Boden 17 des Gehäuses 12 kegelförmig gestaltet ist, ist, um in beiden Abschnitten 14a und 14b stets eine gleiche Querschnittsfläche F zu erreichen, der Abstand zwischen den beiden Trennwänden 18' und 19' bzw. 18'' und 19'' kontinuierlich verändert. Der Vergrößerung des axialen Abstandes zwischen dem Boden 17 und dem Deckel 13 im äußeren Bereich gegenüber dem inneren Bereich wird somit durch eine Verkleinerung des seitlichen Abstandes zwischen den Trennwänden 18' und 19' bzw. 18'' und 19'' ausgeglichen.
Bei dem Schalldämpfer 11'' nach 6 verläuft dagegen der Boden 17' des Gehäuses 12' parallel zu dem Deckel 13. Der Abstand zwischen den Trennwänden 18' und 19' bzw. 18'' und 19'' ist somit, um eine konstante Querschnittsfläche F1 zu schaffen, ebenfalls konstant.
Gemäß 5 kann der Luftauslassöffnung 16', 16'' ein kegelig gestalteter Luftleitkörper 24, der mittels einer Schraube 25 an der Nabe 23 befestigt ist, nachgeschaltet sein, um den Luftstrom radial nach außen umzulenken und den Schall zu dämpfen. Außerdem können die Trennwände 18, 19 mit einer schallabsorbierenden Beschichtung 26 versehen sein und zwischen den Zwischenwänden 18, 19 und dem Deckel 12 kann eine gummiartige Dichtung 28 eingelegt werden, um den Luftleitkanal 14 bzw. die Abschnitte 14a, 14b im Bereich des Deckels 13 luftdicht abzuschließen. Des Weiteren kann die Luftturbine 5 und deren Antriebsmotor 4 mit einer schallabsorbierenden Ummantelung 27 ausgestattet sein und in den Deckel 13, in den Luftschlitze 30 eingearbeitet sein können, kann ein Luftfilter 29 eingesetzt werden.
Bei dem Schalldämpfer 11 strömt die Luft, aus der mittels der Luftturbine 5 ein zum Transport des Mediums fördernder Luftstrom erzeugt wird, dieser über den mit konstanter Querschnittsfläche F ausgestatteten Luftleitkanal 14 zu. Umlenkungen sind dabei gering, so dass nahezu keine Strömungsgeräusche auftreten. Außerdem werden die Betriebsgeräusche der Luftturbine 5 durch den stirnseitig zu dieser angeordneten Schalldämpfer 11 erheblich reduziert, Beeinträchtigungen der mit der Spritzpistole 1 arbeitenden Personen durch zu hohe Betriebsgeräusche sind demnach nicht in Kauf zu nehmen.
Der Schalldämpfer 11 ist, wie dies in 7 gezeigt ist, auch bei andersartigen Handarbeitsgeräten 7, mittels denen ein z.B. zum Ausblasen von Werkstücken verwendbarer Luftstrom erzeugt wird, oder in Staubsaugern einsetzbar. Bei dem mit einem Handgriff 8 ausgestatteten Handarbeitsgerät 7 wird mittels einer hochtourigen Luftturbine 10 ein Luftstrom erzeugt, der über einen an dieser angeschlossenen Schlauch 9 einem Arbeitsgerät zuzuführen ist. Die Ansauggeräusche der Luftturbine 7 werden hierbei wiederum mittels des Schalldämpfers 11 reduziert.

Claims

Schalldämpfer (11) für hochtouriges Gebläse, insbesondere für Luftturbinen (5, 10), mittels denen ein Luftstrom z.B. zum Zerstäuben von Farben, Lacken oder ähnlichen Medien erzeugbar ist, mit einem in einem Gehäuse (12) vorgesehenen zwischen einer Lufteinlassöffnung (15) und einer Luftauslassöffnung (16) spiralförmig verlaufenden Luftleitkanal (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (14) durch zwei mit seitlichem Abstand zueinander angeordneten an einem Boden (17) und/oder einem Deckel (13) des vorzugsweise zylindrisch gestalteten Gehäuses (12) angeformten senkrecht von diesen abstehenden und spiralförmig verlaufenden dünnwandigen Trennwänden (18, 19) gebildet ist, die zusammen mit dem Boden (17) und dem Deckel (13) eine geschlossene Querschnittsfläche einschließen, dass die Lufteinassöffnung (15) des Luftleitkanals (14) z.B. in Form von Schlitzen in die Außenwand des Gehäuses (12) und/oder des Deckels (13) eingearbeitet ist und dass die Luftauslassöffnung (16) zentrisch zu dem Gehäuse (12) in dessen Boden (17) vorgesehen ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (14) aus zwei oder mehreren Abschnitten (14a, 14b) besteht, die nahezu spiegelbildlich zueinander verlaufend, vorzugsweise punktsymmetrisch, angeordnet sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftleitkanal (14) oder die diesen bildenden Abschnitte (14a, 14b) im Bereich der Luftauslassöffnung (16) mit einer in Strömungsrichtung räumlich gekrümmt ausgebildeten Leitfläche (20) versehen ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem aus zwei oder mehreren Abschnitten (14a, 14b) zusammengesetzten Luftleitkanal (14) die einzelnen Abschnitte (14a, 14b) im Bereich der Luftauslassöffnung (16) durch sich in Achsrichtung des Luftleitkanals (14) erstreckende Wandabschnitte (21, 22) voneinander getrennt sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (F, F1) des Luftleitkanals (14) bzw. der diesen bildenden Abschnitte (14a, 14b) über dessen Länge stets konstant bemessen ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei trichterförmiger Ausbildung des Bodens (17) und/oder des Deckels (13) des Gehäuses (12) der Abstand zwischen den beiden den Luftleitkanal (14) bzw. den diesen bildenden Abschnitten (14a, 14b) einschließenden Trennwänden (18, 19) stetig derart verändert ist, dass die geschlossene Querschnittsfläche (F, F1) des Luftleitkanals (14) stets konstant bemessen ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere bei einem Gehäuse (12) mit kegelförmig ausgebildetem Boden (17) der Luftaustrittsöffnung (16) ein Luftverteiler (24) in Form eines kegelig gestalteten Leitkörpers nachgeschaltet ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und/oder der Deckel (13) und die an diesen angeformten Trennwände (18, 19) als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und/oder der Deckel (13) und/oder die an diesen angeformten Trennwände (18, 19) aus einem schallabsorbierenden oder schallreflektrierenden Kunststoff, vorzugsweise aus einem mit Luftbläschen und/oder Poren versehenen Kunststoff, hergestellt sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und/oder der Deckel (13) und/oder die Trennwände (18, 19) mit einer schallabsorbierenden und/oder schallreflektierenden Beschichtung (26) versehen sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (5, 10) und/oder der an diesem angebaute Schalldämpfer (11) mit einer schallabsorbierenden Ummantelung (27) versehen sind.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei am Boden (17) oder dem Deckel (13) des Gehäuses (12) angeformten den Luftleitkanal (14) bildenden Trennwänden (18, 19) zwischen diesen und dem Deckel (13) bzw. dem Boden (17) eine dessen Innenmantelfläche etwa entsprechende Dichtung (28) eingelegt oder an diesem angebracht ist.
Schalldämpfer für hochtouriges Gebläse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (11) den stirnseitigen Abschluss der Luftturbine (5, 10) bildet und unmittelbar in deren Ansaugbereich angeordnet ist.