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Die
Erfindung betrifft einen Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Vorzugsweise,
jedoch nicht ausschließlich, ist
der Schalldämpfer
zur Verwendung bei Schraubenkompressoren vorgesehen, die an Silofahrzeugen
für den
Transport von staubförmigen
bzw. rieselfähigen
Schüttgütern eingebaut
werden, um die erforderliche Druckluft zum Auflockern des Schüttgutes im
Silo und zum pneumatischen Austragen des Schüttgutes zu liefern. Ein Problem
bei dieser und anderen Verwendungen von Schraubenkompressoren ist
deren sehr hoher Geräuschpegel.
Um diesen zu begrenzen, ist es nötig,
mindestens die an der Druckseite des Kompressors ausströmende Druckluft
durch einen Schalldämpfer
zu leiten. Hierzu sind Schalldämpfer
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt, die an ihrer Einströmöffnung einen Montageflansch
aufweisen, der mit einem entsprechenden Flansch am Druckauslass
des Kompressors durch Befestigungsmittel, zum Beispiel Schrauben,
verbunden werden kann, so dass der Schalldämpfer unmittelbar, ohne Zwischenfügung von
Leitungen, an dem Kompressor montiert werden kann.
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Für den Einbau
einer derartigen Kompressoreinheit mit einem angeflanschten druckseitigen Schalldämpfer an
Lkw-Fahrgestellen steht in der Regel ein sehr begrenzter Raum zur
Verfügung,
wobei der Einbau häufig
durch fahrzeugseitige Hindernisse wie Traversen, Achslenker, Verstärkungsbleche
usw. behindert wird. Um den verschiedenen, in der Praxis auftretenden
Einbauverhältnissen
gerecht zu werden, benötigt
man Kompressoreinheiten, deren Schalldämpfer in unterschiedlichen
Winkelstellungen am Kompressor befestigt sind. Bei den bisher bekannten
Konstruktionen kann der Schalldämpfer
in der Regel nur in einer einzigen festgelegen Winkelstellung am
Kompressor montiert werden. Allenfalls ist, z. B. bei der Verwendung
von vier Befestigungsschrauben für
die Flanschverbindung, eine Montage in vier diskreten, um 90° versetzten
Winkelstellungen möglich.
Um allen in der Praxis auftretenden Einbauverhältnissen gerecht zu werden,
müsste
eine Vielzahl von Druckluft schalldämpfern bereitgestellt und Lager
gehalten werden, die sich jeweils durch die Winkelorientierung des
Schalldämpfers
relativ zum Kompressor unterscheiden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalldämpfer, der
für die
Montage an einem Kompressor bestimmt ist, so auszubilden, dass mit einfachen
Mitteln die Winkelstellung des Schalldämpfers relativ zur Kompressoreinheit
stufenlos geändert
werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die abhängigen Ansprüche 2 bis
9 beziehen sich auf vorteilhafte Weiterausgestaltungen der Erfindung.
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Da
erfindungsgemäß der Montageflansch des
Schalldämpfers,
mit dem der Schalldämpfer
am Druckauslass des Kompressors angeflanscht werden kann, nicht
starr am Gehäuse
des Schalldämpfers
ausgebildet, sondern relativ zum Gehäuse stufenlos drehbar und in
jeder gewünschten
Winkelstellung festlegbar ist, kann bei der Montage des Schalldämpfers am
Schraubenkompressor die jeweils günstigste Ausrichtung des Schalldämpfers,
in Anpassung an die jeweils vorliegenden Einbauverhältnisse,
problemlos mit wenigen Handgriffen vorgenommen werden. Hierdurch
wird es in praktisch allen Fällen
möglich
sein, den Schalldämpfer
relativ zum Kompressor so zu positionieren, dass ein Einbau an einem
Lkw-Fahrgestell
möglich
ist, ohne an diesem Umbauten vornehmen zu müssen.
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Die
Ansprüche
2 bis 4 beziehen sich auf eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung
für die
stufenlos drehbare Lagerung des Montageflansches und seine Festlegung
am Gehäuse
in beliebiger Winkelstellung.
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Durch
die Merkmale der Ansprüche
5 und 6 wird gewährleistet,
dass die Strömungsverhältnisse im
Gehäuse
des Schalldämpfers,
und damit auch die Schalldämpfungswirkung,
von der Winkelstellung des Montageflansches weitgehend unbeeinflusst bleiben.
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Durch
das Merkmal des Anspruchs 9 wird zusätzlich zu der Möglichkeit
der Winkelverstellung des Schalldämpfers um die Achse der Einströmöffnung eine
weitere Möglichkeit
geschaffen, die Position des Schalldämpfers relativ zum Kompressor
zu verändern,
und zwar durch eine Drehung des Schalldämpfers um 180° um eine
zur Achse der Einströmöffnung rechtwinklige
Achse.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird Anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 die
Seitenansicht eines Schraubenkompressors mit daran befestigtem Schalldämpfer, der
im Längsschnitt
dargestellt ist;
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2 einen
schematischen Längsschnitt des
Schalldämpfers,
teilweise zerlegt;
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3 die
herausnehmbaren Flanschteile des Schalldämpfers im Schnitt gemäß einer
gegenüber 2 gedrehten
axialen Schnittebene;
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4 eine
Darstellung des Schalldämpfers von
oben, teilweise im Schnitt etwa entlang der Linie IV-IV von 1;
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5 eine
Schnittdarstellung des Schalldämpfers
entsprechend 4, jedoch mit einer gegenüber 4 winkelversetzten
Ausrichtung des Schalldämpfers.
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1 zeigt
in Seitenansicht einen Kompressor 1, der z. B. als zweistufiger
Schraubenkompressor ausgebildet sein kann und eine Antriebswelle 3, einen
Ansaugeinlass 5 und an seiner Oberseite einen Druckauslass 7 aufweist,
der von einem Anschlussflansch 9 umgeben ist.
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Auf
den Kompressor 1 ist ein allgemein mit 11 bezeichneter
Schalldämpfer
für die
aus dem Kompressor 1 austretende Druckluft aufgesetzt.
Der Schalldämpfer 11 hat
ein Gehäuse 13,
das allgemein kastenförmig
mit ebener, zueinander paralleler Ober- und Unterseite ausgebildet
ist. An der Unterseite befindet sich eine Einströmöffnung 15, die von
einem Montageflansch 17 umgeben ist, der passend zu dem
am Kompressor 1 vorgesehenen Anschluss flansch 9 ausgebildet
ist und an diesem durch Schrauben in bekannter Weise befestigt werden kann.
An der Oberseite des Gehäuses 13 des
Schalldämpfers 11,
und seitlich versetzt von der Einströmöffnung 15, befindet
sich eine Ausströmöffnung 19. Von
der Einlassöffnung 15 zur
Auslassöffnung 19 strömt die Druckluft
entlang einem durch Pfeile in 1 angedeuteten
Strömungsweg,
der im Wesentlichen parallel zur Ober- und Unterseite des Gehäuses 13,
also rechtwinklig zu den Achsen der Einlassöffnung 15 und Auslassöffnung 19 verläuft und
vor der Auslassöffnung 19 um
90° nach
oben umgelenkt wird.
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2 zeigt
in Längsschnitt
den teilweise in seine Bestandteile zerlegten Schalldampfer 11.
An der Unterseite des Gehäuses 13 befindet
sich ein kreisrunder, vertiefter Sitz 21 und eine von diesem umgebene
Gehäuseöffnung 20 für die Aufnahme
des Montageflansches 17, der zusammen mit einem an seiner
Rückseite
angebrachten oder angeformten hohlzylindrischen Flanschkern 23 eine
aus dem Gehäuse 13 herausnehmbare
Einheit bildet. Der Montageflansch 17 umgibt die Einströmöffnung 15.
In der Wandung des Flanschkerns 23 ist eine Öffnung oder ein
Fenster 25 vorgesehen, durch das die zuströmende Druckluft
aus dem rohrförmigen
Flanschkern 23 in das Gehäuse 13 des Schalldämpfers eintritt.
An seinem oberen Ende ist der hohlzylindrische Flanschkern, hauptsächlich aus
Gründen
der Schalldämpfung,
durch eine massive Bodenwand 24 verschlossen.
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Auf
der Oberseite des Gehäuses 13,
und koaxial zu dem Sitz 21, befindet sich ebenfalls ein
vertiefter, kreisrunder Sitz 27 für die Aufnahme eines als Widerlagerplatte
dienenden Flanschdeckels 29. Montageflansch 17,
Flanschkern 23 und Flanschdeckel 29 weisen Öffnungen 31, 33 (siehe 3),
für die
Aufnahme von Spannschrauben (nicht dargestellt) auf, mit denen der
Montageflansch 17 und der Flanschdeckel 29 miteinander
verbunden und gegen das Gehäuse 13,
d. h. gegen die plane Bodenfläche der
Sitze 21, 27 festgezogen werden können. Vorzugsweise
werden hierfür
Dehnschrauben verwendet, die mit vorgegebenem Drehmoment festgezogen
werden, um eine definierte Flächenpressung
zu erzeugen. In den Sitzen 21 und 20 sind vorzugsweise Dichtungsringe 35 angeordnet.
Die Anzahl der Spannschrauben kann z. B. vier betragen.
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Bei
festgezogenen Spannschrauben liegen der Montageflansch 17 und
Flanschdeckel 29 in ihren Sitzen 21, 27 jeweils
vorzugsweise oberflächenbündig mit
dem Gehäuse 13.
Die Länge
der Spannschrauben ist größer als
die Höhe
des Schalldämpfergehäuses 13,
so dass die in die Öffnungen 33, 31 eingeführten Spannschrauben
nach unten über
den Montageflansch 15 hinausragen und in entsprechende
Gewindebohrungen (nicht dargestellt) des Anschlussflansches 9 des
Kompressors 1 eingeschraubt werden können. Die Spannschrauben haben
somit eine doppelte Funktion, nämlich
den Montageflansch 17 und den Flanschdeckel 29 gegeneinander
und gegen die Dichtungen 35 in den Sitzen 21, 27 zu
verspannen und den gesamten Schalldämpfer am Anschlussflansch 7 des
Kompressors zu befestigen.
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Wenn
der aus dem Montageflansch 17 und dem rohrförmigen Flanschkern 23 bestehende
Einsatz von unten und der Flanschdeckel 25 von oben in das
Gehäuse 13 eingesetzt
ist und die Spannschrauben in die Öffnungen 33, 31 eingerührt und
in die Gewindebohrungen des kompressorseitigen Anschlussflansches 7 eingeschraubt,
aber noch nicht festgezogen sind, dann kann bei gelockerten Spannschrauben
das Gehäuse 13 relativ
zum Montageflansch 17 um die Achse A-A der Einlassöffnung 15 stufenlos gedreht
und durch Festziehen der Spannschrauben in jeder beliebigen Winkelstellung
relativ zum Kompressor 1 festgelegt werden.
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4 und 5 zeigen
Draufsichten von oben auf den Kompressor 1 mit aufgesetztem
Schalldämpfer 11,
wobei der Kompressor am Fahrgestell 37 eines Transportfahrzeuges
montiert ist. 5 veranschaulicht im Vergleich
zu 4, wie der Schalldämpfer 11 nach Lockerung
der den Montageflansch 17 gegen das Gehäuse 13 anpressenden
Spannschrauben relativ zum Kompressor 1 stufenlos winkelverstellt
und durch Festziehen der Spannschrauben in einer gewünschten
Winkelposition relativ zum Kompressor 1 festgelegt werden
kann. Damit ist eine Anpassung an die am jeweiligen Fahrzeug vorliegenden
Einbauverhältnisse
möglich.
Die Winkelverstellung des Schalldämpfers erfolgt um eine Drehachse, die
konzentrisch zu der Mittelachse der Einlassöffnung 15 des Schalldämpfers bzw.
der Mittelachse des Anschlussflansches 9 des Kompressors
(1) ist. Vorzugsweise sind die Ecken des Gehäuses 13 des
Schalldämpfers 11 mindestens
teilweise abgerundet, wie bei 39 angedeutet.
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In 4 und 5 sind
auch die Köpfe
der in 1–3 nicht
dargestellten Spannschrauben bei 30 angedeutet.
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Vorzugsweise
weist das Gehäuse 13 unterhalb
des Flanschdeckels 29 eine weitere, zur unteren Gehäuseöffnung 20 koaxiale
und durchmessergleiche Öffnung 18 auf
(siehe 2), die von dem Sitz 27 umgeben ist und
von dem Flanschdeckel 29 abdichtend verschlossen wird.
Dadurch ist es möglich, den
Montageflansch 17 mit Flanschkern 23 und den Flanschdeckel 27 gegeneinander
zu vertauschen. Diese Konstruktion des Schalldämpfers 11 mit herausnehmbarem
und vertauschbarem Montageflansch 17 und Flanschdeckel 29 ermöglicht zusätzlich zu
der stufenlosen Winkelverstellung um die Achse A-A in 2 einen
zusätzlichen
Freiheitsgrad der Verstellung des Schalldämpfers 11 relativ
zum Kompressor 1, nämlich
durch Wenden um 180° um
eine zur Achse A-A rechtwinklige Achse B-B (vgl. 2). Hierzu
brauchen nur die aus Montageflansch 17 und Flanschkern 23 bestehende
Einbaueinheit einerseits und der Flanschdeckel 29 andererseits
miteinander vertauscht zu werden, so dass sich der Montageflansch 17 in
dem oberen Sitz 27 des Gehäuses 13 und der Flanschdeckel 29 in
dem unteren Sitz 21 befindet. Der Schalldampfer 11 kann
dann in einer um 180° gewendeten
Position an dem Kompressor 1 montiert werden, so dass nun
die Öffnung 18 die
Einströmöffnung ist
und die Öffnung 20 von
dem Flanschdeckel verschlossen wird.
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Die
horizontal geschnittene Darstellung des Schalldämpfers 11 in 4 erläutert auch
eine erfindungsgemäß bevorzugte
Gestaltung des Strömungsweges
der Druckluft im Schalldämpfer
von der Einlassöffnung 15 zu
der Auslassöffnung 19.
Der in das Gehäuse 13 eingesetzte
rohrförmige
Flanschkern 23 ist über
mehr als die Hälfte,
vorzugsweise über
ca. dreiviertel seines Umfangs von einer gekrümmten Wand 41 und
einem sich daran anschließenden
Teil der Gehäusewand
so umgeben, dass diese einen im Wesentlichen gleichbleibenden Abstand
von der Umfangsfläche
des Flanschkerns 23 haben, so dass ein Ringkanal 43 von
im wesentlichen konstanter Breite gebildet wird. Die durch das Fenster 25 in
der Wandung des Flanschkerns 23 einströmende Druckluft gelangt in
den Ringkanal 43, den sie, je nach der Winkelstellung des
Flanschkerns, auf einem größeren oder
kleineren Teil seiner Umfangslänge
durchströmt,
bevor sie etwa bei der Position 45 in 4 in den eigentlichen
schalldämpfenden
Strömungsweg gelangt,
der in an sich bekannter Weise mit schalldämpfenden Elementen, wie z.
B. Strömungshindernissen,
Auskleidung mit Dämm-Material, Metallmembranen
oder dgl. (nicht dargestellt) versehen ist.
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Durch
diese Gestaltung des Schalldämpfers werden
zwei Vorteile erreicht. Zum einen ist sichergestellt, dass in jeder
Winkelstellung des Montageflansches 17 und Flanschkerns 23 zum
Schalldämpfergehäuse 13 (und
damit in jeder Winkelstellung des Schalldämpfers 11 gegenüber dem
Kompressor 1), innerhalb eines Verstellbereichs von mindestens 180°, das Fenster 25 des
Flanschkerns 23 sich im Bereich des Ringkanals 43 befindet.
In jeder Winkelstellung des Schalldämpfers 11 ist somit
gewährleistet,
dass die aus dem Fenster 25 des Flanschkerns 23 auftretende
Druckluft zuerst in den Ringkanal 43 gelangt, der sich
mit konstanter Breite über
den größeren Teil
des Umfangs des Flanschkerns 23 erstreckt. Dadurch liegt
im gesamten Verstellbereich des Schalldämpfers 11 im Wesentlichen
die gleiche Schalldämpfwirkung
vor. Der zweite Vorteil der dargestellten Konstruktion des Schalldämpfers besteht darin,
dass durch geeignete Bemessung der Breite des Ringkanals 43,
und Wahl eines geeigneten Werkstoffs für die ihn begrenzenden Wandungen,
der Ringkanal 43 akustisch auf das zu dämpfende Frequenzspektrum abgestimmt
werden kann, so dass eine zusätzliche
Schallreduktion erzielt wird.
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Nachdem
die Druckluft den schalldämpfenden
Strömungsweg
im Gehäuse 13 des
Schalldämpfers
durchlaufen hat, gelangt sie zur Auslassöffnung 19, und zwar über einen
Gehäuseansatz 47,
in welchem eine Umlenkung der Druckluft um 90° nach oben erfolgt. Der Umlenkansatz 47 ist
an dem Hauptteil des Gehäuses 13 des
Schalldämpfers 11 durch Befestigungsschrauben 49 befestigt
und kann nach Lösen
der Schrauben 49 abgenommen und in mindestens einer um
180° gedrehten
Position, ggf. auch in zwei um 90° gedrehten
Positionen, wieder befestigt werden, so dass die Ausströmrichtung
der schallgedämpften
Druckluft nach unten oder zur Seite gerichtet ist.
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In 4 und 5 ist
eine Öffnung 45 in
der Gehäusewand
erkennbar. Diese dient für
das Einsetzen eines Überdruckventils
und ist für
die Erfindung ohne Bedeutung.