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Schal Idämpfer Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer, wie er
in den verschiedensten Anlagen zur Lärmbekämpfung Anwendung findet. Solche Schalldämpfer
haben üblicher Weise in der Durchströrnrichtung im wesentlichen parallel zueinander
angeordnete schalldämpfende Flächenelemente, sogenannte Kulissen, die in den meisten
Fälten quaderförmige Gestalt haben und so eingebaut sind, daß sich der verbleibende
Querschnitt zwischen je zwei Kulissen als ein möglichst schmales Rechteck ergibt.
Dies gilt unabhängig davon, ob der Schalldampfer als reiner Absorptions-, als Resonator-
oder als Kammerdämpfer oder als Kombination daraus mit im Innern unterschiedlichen
akustischen Widerständen aufgebaut ist. Dabei bestimmen innerer Aufbau und Dicke
der Kulissen hauptsachIich den Frequenzgang, während sich der gegenseitige Abstand
der Kulissen hauptsächlich auf den erreichbaren Betrag der Dämpfung auswirkt.
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Ein Mangel der bekannten Schalldämpfer besteht darin, daß insbesondere
bei hoch dämpfenden Kulissen, und zwar vor allem bei solchen mit inhomogenen Aufbau,
Querkopplungen zwischen je zwei Kulissen auftreten, welche zu starken Einbrüchen
im Verlauf der Dämpfungskurve führen Das Dämpfvermögen der einzelnen Kulissen wird
damit nicht voll genutzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schalldämpfer zu schaffen, der
diese Nachteile vermeidet und bei dem die Ausbildung schädlicher Querkopplungen
unterbunden ist und das Dämpfvermögen der einzelnen Kulissen voll genutzt ist, ohne
daß hierfür irgendwelche Änderungen an den Kulissen vorgenommen werden müssen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kulissen durch
luftundurchlässige Trennwände, Zwischenstücke o. dgl. voneinander getrennt sind.
Dabei ist zwischen je zwei Kulissen ein sich im wesentlichen parallel zu den Kulissenoberflächen
erstreckendes Zwischenstück vorgesehen, welches durch seine Bemessung, Anordnung
und seinen Aufbau auf den Frequenzgang der jeweils benachbarten Kulissen abgestimmt
ist.
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Vorzugsweise sind die Trennwände bzw. Zwischenstücke etwa in der Mitte
zwischen benachbarten Kulissen angeordnet. Sie können aus schallhartem oder auch
schallabsorbierenden Materialien bestehen, wie z. B. aus Blech, Kunststoff, Pappe
Oe dgl. Eine andere Ausbi ldungsmöglichkeit besteht darin, daß die Trennwände mit
schalldämpfenden Belägen abgedeckt sind oder eine die Eigenschwingung verhindernde
Form aufweisen und beispielsweise mit Rippen, Vertiefungen, Aufsätzen, o. dgl. versehen
sind.
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Die jeweils benachbarten Kulissen sind auf diese Weise zwecks Unterbindung
der schädlichen Querkopplungen voneinander akustisch isoliert, ohne daß es notwendig
ist, die akustischen Eigenschaften der einzelnen Kulissen spezifisch zu verändern.
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Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung auch so getroffen sein,
daß jeweils eine Kulisse und ein Zwischenstück bzw. eine Trennwand aufeinander abgestimmt
sind und einen Bauelementsatz bilden, der dann als Ganzes mit ähnlichen Elementen
zum vollständigen Schalldämpfer zusammengesetzt werden kann. Es ist auch möglich,
Trennwände oder Zwischenstücke mit anderem akustischen Widerstand und / oder anderen
Eigenfrequenzen als die benachbarten Kulissen zu verwenden.
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Weitere vorteilhafte Wirkungen lassen sich erzielen, wenn die Zwischenstücke
jeweils entweder als Ganzes oder unterteilt ein- bzw. mehrfach schräg in bezug auf
die Oberflächen der Kulissen angeordnet sind und / oder wenn die Zwischenstücke
den Kulissen entsprechende Anström- und notwendigenfalls auch Abströmverkleidungen
aufweisen. Dabei ist es haufig zweckmäßig, die Anström- und gegebenenfalls auch
die Abströmverkleidungen der Zwischenstücke mindestens etwa so breit wie den Abstand
zwischen je zwei Kulissen zu machen. Um die bei Verwendung von Verkleidungen unvermeidliche
Verlängerung des Schalldämpferkanales für die Dämpfung voll zu nutzen, kann ferner
vorgesehen werden, daß die Ansträm- und gegebenenfalls auch die Abströmverkleidungen
schalldämpfend gestaltet sind0 Besonders zweckmäßig ist die Ausbildung des erfindungsgemäßen
Schalldampfers dann, wenn die Kulissen aus Resonatoren, d. h. aus flach angeordneten
Raumelementen mit abgeschlossenen Luftkammern, gebildet sind, welche in der, der
durchströmenden Luft zugekehrten Begrenzungswand Durchbrechungen aufweisen, wobei
die Luft in den Kammern eine Feder bildet und in den Durchbrechungen Massenelemente,
die von der Schallenergie der durchströmenden Luft in Schwingungen (Resonanz) versetzt
werden, so daß in Verbindung mit der jeweiligen Feder ein die Schallenergie verzehrendes
Schwingungssystem gebildet ist (Resonatoren).
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Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsformen zu.
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Einige davon sind in der folgenden Beschreibung anhand der anliegenden
Zeichnungen erläutert, und zwar zeigen: Fig. 1 bis 4 schematische Schnittdarstel
lungen durch verschiedene Ausführungsformen von Schalldämpfern und Fig. 5 einen
Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines Schalidämpfers mit Kulissen
und Resonatoren.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sitzen im Innern des Schalldämpfergehäuses
1, durch welches die Luft in der eingezeichneten Pfeilrichtung hindurchströmt, parallel
zueinander Kulissen 2 aus schalldämpfenden Material. Wie die Darstellung erkennen
läßt, sind diese Kulissen in Form von Wänden oder Quadern parallel und im Abstand
voneinander im Innern des Gehäuses 1 angeordnet. Erfindungsgemäß sind zwischen den
einzelnen Kulissen 2 Trennwände 3 vorgesehen, die bei dieser Ausführungsform des
Schalldämpfers aus schallhartem Material, beispielsweise Blech o. dgl., bestehen.
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Bei der Ausführungsform des Schalldämpfers gemäß Fig. 2 sind im Innern
des Gehäuses 1 zwischen den Kulissen 2 Zwischenstücke 4 eingeschaltet, die sich
über die Fläche der benachbarten Kulissen hinwegerstrecken und in der Mitte nach
beiden Seiten hin nach außen gewölbt sind. Auf der Innenseite der Gehäusewandung
1 sind den Zwischenstücken 4 entsprechende lÇbschalen 5 vorgesehen.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 ist auf der Innenseite des Gehäuses
1 eine schallabsorbierende Materialschicht 6 vorgesehen. Die Kulissen 2
sind
wiederum parallel zueinander angeordnet und durch Trennwände 7 voneinander getrennt,
die aus schallabsorbierendem Material bestehen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 gelangt ein verlängertes Gehäuse
1' zur Anwendung, dessen Wände auf der Innenseite wiederum mit schallabsorbierendem
Material 6 abgedeckt sind. Es gelangen wiederum aus schallabsorbierendem Material
bestehende Trennwände 7 zur Anwendung.
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Unterschiedlich ist lediglich, daß sowohl die Kulissen als auch die
Trennwände auf der Eintrittsseite des Gehäuses jeweils mit einer Anströmverkleidung
8, 9 bzw. 10 versehen sind. In der linken Hälfte der Darstellung gemäß Fig. 4 sind
die die Ansträmverkleidung bildenden Teile aus glattem, hartem Material, beispielsweise
aus Blech, gebildet0 In der rechten Hälfte der Darstellung sitzen vor den Kulissen
2 bzw. den Zwischenstücken 7 aus schallabs«bierendem Material bestehende Anströmkörper
8', 9' und 10'.
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Sinngemäß können auch auf der Austrittsseite des S halidämpfergehäuses
entsprechende Atströmverkleidungen vorgesehen seine Die Verwendung dieser Verkleidungen
bedingt eine Verlängerung des Schalldämpfergehäuses.
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Diese Verlängerung läßt sich für die Dämpfung voll nutzen, wenn, wie
es in der rechten Hälfte der Fig. 4 gezeigt ist, die Verkleidungen aus schalldämpfenden
bzw. schallabsorbierenden Material bestehen.
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Wie Fig. 4 weiter erkennen läßt, sind die An- bzw. Absträmverkleidungen
im Querschnitt etwa birnenförmig, wobei sie sich über die ganze tiefe des Schalldämpfergehäuses
bzw. der Kulissen erstrecken, so daß der Luftdurchgangsquerschnitt über die Länge
des Gehäuses hinweg etwa gleich groß ist.
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Bei der Ausführungsform des Schalldämpfers gemäß Fig. 5 wird ein besonderer
Effekt dadurch erzielt, daß die Kulissen aus Resonatoren gebildet sind. wie sie
beispielsweise in dem DBP 1196877 beschrieben sind.
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Jede Kulisse besteht aus mit ihren offenen Seiten unter Zwischenschaltung
einer Trennfolie 14 gegeneinandergesetzten Resonatoren 11, vorzugsweise aus Schaumstoff
oder ähnlichem Material, wobei mehrere Einheiten zur Bildung einer Kulissenwand
zusammengesetzt sind. Diese Resonatoren 11 haben hinter- bzw. nebeneinander angeordnete
Kammern 12, in deren Boden Durchbrechungen 13 vorgesehen sind. Diese sind auf der
Außenseite mit einer luftdurchlässigen Absorptionsschicht 15, beispielsweise Steinwolle
(Handelsname "Sillan") o. dgle, abgedeckt, die ihrerseits durch ein luftdurchlässiges
Sieb, Gitter, Lochplatte 16 o. dgl. gehalten wird.
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Die aus mit ihren offenen Seiten gegeneinandergesetzten Resonatoren
bestehende Kulisse bildet eine über die Länge und Tiefe des Schalldämpfergehäuses
1 durchgehende als Ganzes entfernbare Wand, wobei die einzelnen Kulissen untereinander
durch die erfindungsgemäße Trennwand 4 oder 7 von der benachbarten Kulisse getrennt
sind.
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Selbstverständlich ist es möglich, Kulissen und Trennwände auch bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 5 mit Anström- und Abströmverkleidungen zu versehen.
Ebenso läßt sich auch auf der Gehäuseinnenwand anstelle der schalldämpfenden Beschichtung
6 eine Lage von Resonatoren verwenden, die mit ihrer offenen Seite nach der Wand
hin und mit der Absorptionsschicht nach innen gekehrt sind. Die Trennwände oder
Zwischenstücke können schallhart oder schalidämpfend sein und aus den verschiedensten
Materialien bestehen oder auch harte oder schalldämpfende Beläge oder Überzüge tragen.
Ebenso kann auch das Gehäuse 1 aus dem beliebigsten Material bestehen und eine rohrförmige
Gestalt von eckigen oder runden Querschnitt aufweisen.