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Verfahren zur Herstellung kombinierter Schalldämpfungs-und Schalldämmungszellen
im Bereich der Außenwandungen von Transformatoren- oder Drosselspulenkesseln Um
eine Verminderung der Schallabstrahlung von Transformatoren und Drosselspulen zu
erzielen, ist es bekannt, die von den Kesselwanden und auf diesen angebrachten Versteifungen
gebildeten Kaume mit schweren, elastisch an die Kesselteile angekoppelten Außenplatten
aus biegeweichem Material abzudecken und mit einem schalldämpfenden Füllstoff mit
kleiner Federkonstante auszufüllen, in der Weise, daß der als Füllstoff dienende
Kunststoff in flüssigem Zustand in die durch die Kesselwände, die Versteifungen
und die Außenplatten gebi@deten Räume in einer solchen Menge eingegossen wird, daß
diese Raume nach dem Aufschäumen vollständig mit Kunststoffschaum ausgefullt und
die Außenplatten ausschließlich
durch den Fullstoff gehalten sind
(DT-AS 1 293 329).
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Abgeselleij davon, daß die bekannten Kuiists tol'fschäume mit kleiner
Federkonstanten autgrund ihrer geringen mechanischen Festigkeit als ausschließliche
Haltemittel für die schweren Außenplatten nicht geeignet sind und aus Sicherheitsgründen
sogar zusatzliche Stützelemente für die Außenplatten am Transformatorkesse l vorzusehen
bzw. dessen Vers tei fungsprofile so auszubilden sind, daß bei einem etwaigen Löse
der Verbindung Schaumstoff - Außenplatte ein Herabfallen der Außeiiplatte vermieden
wird, hat es sich gezeigt, daß insbesondere infolge der im Bereich des Umfangs der
Außenplatten allseitigen Eindringmöglichkeit von Feuchtigkeit bzw. Wasser der die
erwähnten Räume ausfüllende Kunststoff Wasser aufnimmt und schließlich seine schalldämpfende
Wirkung völlig verliert. Des weiteren ist die Verwirklichung der beschriebenen Anordilung
außerst ums tändl ich und aufwendig, und zwar insbesondere auch deshalb weil die
Außenplatten durch zusätzliche lial tekonstruktionen mindestens solange freischwebend
gehalten werden müssen, bis der Kunststoff abgebunden hat. Schließlich ist lediglich
das Eingießen des Kunststoffs in die Räume. völlig unzureichend, da keinerlei Gewähr
für ein vollständiges und gleichmäßiges Ausfüllen der Hohlräume gegeben ist vor
allem auch nicht der zwischen den Dämmplatten und den benachbarten Kesselversteifungen
verbleibenden Spalte. Diese Spalte stellen die Wirkung der übrigen Maßnahmen zur
Schalldämpfung bzw.
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-dämmung überhaupt infrage, da der Schall hierdurch praktisch ungehindert
abgestrahlt wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Verminderung der Schallabstrahlung
von Transformatoren
oder Drosselspulen zu finden, das und die die Unzulanglichkeiten der bekannten Anordnungen
vermeiden und eine besonders wirksmae Schalldamplung und -dammung gewahrleisten
sowie einfach, wenig aufwendig, reproduzierbar gleichwertig und unabhangig von Umwelteinflüssen
sind.
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Diese Aufgabe ist bei Transformatoren- oder Drosselspulenkesseln,
bei denen im Bereich der Außenwandungen durch die Kesselwände und auf diesen angebrachten
Verste@fungen Zellenraume @bgegrenzt sind, welche durch eiastisch an die Kessel
teile ailgekoppelte schwere Außenplatten aus biegeweichem Material nach außen abgedeckt
und mit schalldämpfenden und/oder schalldämmenden Stoffen gefüllt werden, dadurch
gelöst, daß erfindungsgemäß der mit schallschluckenden und/oder mit schalldämpfenden
Stoffen auszufüllende Volumenanteil der Zellenräume durch wenigstens eine hinsichtlich
ihres Umfangs, ihrer Oberfläche, ihrer Beschaffenheit sowie in Anzahl und Abstand
ihrer Wandungen entsprechend bemessene und ausgestaltete hülle vorbestimmt wiid,
welche in den Zellenraum eingebracht wird, und daß mindestens in einen Teil der
durch diese Hülle innerhalb des Zellenraums abgegrenzten Bohlräume durch in den
Außenplatten und/oder sonstigen Kesselteilen vorgesehene, gegebenenfalls mit O@fnungen
in der Hülle korrespondierende Injektionsöffnungen ein in der Menge vorwählbares
Schaumgemisch unter Druck ill) lt ziert wird.
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Die Hulle kann dabei ein bis auf die Öffnungen zum Einspritzen des
Schaumgemischs in sich geschossenes, ein-oder mehrwandiges Gebilde darstellen, wobei
im ersteren Fall eine zweite Wandung durch clie Kessel teile und die
Außenplatten
verkörpert sein kann. Außerdem kann die Hülle so gestaltet sein, daß wenigstens
ein Teil ihrer Fläche durch die zugehörige Außenplatte gebildet ist, längs deren
Umfang ein Rand der Teilhülle beispielsweise mittels eines geeigneten Klebstoffs
befestigt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Hullenmantel im Bereich
der Anlagestellen der Außenplatten an den Versteifungsprofilen so gestaltet und
die Außenplatten sind in ihrem Randbereich so ausgebildet, daß nach dem Ausschäumen
der hülle profilartige Ansatze entstehn, welche als elastische Glieder zwischen
der Außenseite der Versteifungsprofile und der innenseite der Außenplatte wirksam
sind bzw. für diese Funktion herangezogen werden können. In Weiterbildung der Erfindung
ist ferner vorgesehen, innerhalb ddr Hülle Luftpolster oder geeignetes Schallachlucknaaterial
enthaltende Zonen abzugrenzen, die frei von geschäumtem Kunststoff bleiben. Des
weiteren besteht die Möglichkeit, Teilflächen der Hulle verglichen mit dem Grundmaterial
aus Material mit anderen mechanischen Eigenschaften herzustellen, insbesondere aus
Material mit geringerer oder größerer Biegesteifigkeit. Als Schaumverfahren hat
sich als besonders vorteilhaft das Co2-Verfahren erwiesen, d.h., ein Polyurethanschaum
wird mittels Co2-Preßluft in die betreffenden Hohlräume eingespritzt.
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Das Einspritzen kann auch mittels Handkartuschen oder masciiiiieii
erfolgen.
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Die während des Ausschäumens benutzten Außenplatten brauchen nicht
die Original-Abdeckplatten zu sein, vielmehr können für diesen Zweck auch einfache
und billig herstellbare
und mit Injektionso@@nungen versehene Platten
aus einem geeigneten material, z.B. aus Kunststoff, verwendet werden, die nach dem
Erharten des Kunststoffschaums wieder abgenommen und durch die originalen schalldämmenden
Außenplatten ersetzt werden. So@che Platten können für Ausschäumvorgänge be@ Transformatoren
immer wieder benutzt werden, so daß die Moglichkeit besteht, auf eine Bearbeitung
der Original-Abdeckplatten im Sinne des Einbringens von verschließbaren Bohrungen
zu verzichten. Außerdem besteht jederzeit die Moglichkeit, die Außenplatteii auszuwechseln
oder durch insbesondere auch hinsichtlich ihrer schalldämmenden Eigenschaften andere
Platten zu ersetzen.
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Schließlich wird nach dem Abnehmcn der Platten auch das Innere der
Zelle zugänglich.
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Die Erfindung wird im nachstehenden anhand einiger in der Zeichnung
schematisch veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt eines mit einer kombinie@ten Schalldämpfungs-
und Dämmungsvorrichtung nach der Erfindung ausgestatteten Transformators in perspektivischer
Darstellung, Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch unter Verwendung einer
sackartig ausgebildeten, ausdehnbaren und im Bereich ihrer offenen Seite an der
Außenwand befestigten hülle,
ig. 3 eine mit gerauschdampfenden und
-dämmenden Mitteln ausgestattete Tiansformatorzelle in perspektivischer Ansicht,
Fig. 4 eine gerauschgedampfte bzw. -gedammte Zelle, bei welcher innerhalb der hülle
Gaspo@ster angegrenzt sind, Fig. 5 einen Ausschnitt aus einer Zelle, bei welcher
die elastischen Lwischenlagen zwischen der Außenplatte uiid dem Kessel Versteifungen
durch entsprechend ausgeschäumte Zonen der Hülle gebildet sind.
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Wie die Figur 1 zeigt, ist in den durch die Kesselwand 1 und die Versteifungen
2 eines Transformators gebildeten Zellenraum 3 eine doppelwandige Hülle 4 eingefügt,
deren äußere, den Kesselteilen 1 @. t sowie der Außenplatte 5 unmittelbar benachbarte
Wandung mit @ und deren innere, im Abstand a von der äußeren Wandung 6 befindliche
Wand mit 7 bezeichnet ist. Die lliille 4 ist bis auf die mit dem in der Außenplatte
5 angebrachten Injektionsöffnungen 8 korrespondierenden, gestrichelt angedeuteten
Offnungen 9 in der Außenwand 6 der Hülle 4 allseitig geschlossen.
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Die innere Wand 7 der llüJle 4 besteht aus einem gasdurchmassigen
Material. Sämtliche Hüllenwandungen sind elastisch uii<I schmiegen sich nach
dem Ausschäumen des außeren Hohlraums 1@ konturenscharf an die in diesem Bereich
vorhandenen Kessel teile an. Der verbleibende innere Hohlraum lt enthalt beim Ausfuhrungsbeispiel
lediglich Luft bzw. ein Gas.
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Zum Ausschäumen des äußeren Hohlraums lo wird vorzugsweise ein Polyurethschaum
verwendet, das ist eine aus zwei Komponenten hergestellte, zellige, chemische Substanz
mit niedrigem Raumgewicht. Die chemische Reaktion, die zur Bildung des Schaums führt,
erfolgt nach dem Mischen der beiden Komponenten. Die Abbindezeit, das ist die Zeit
gerechnet vom beginn des Verinischens der beiden Komponenten bis zum endgültigen
Ausreagieren, beträgt bei ca. 200 C. Umgebungstemperatur etwa 8-lo Minuten.
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Die beiden flüssigen Komponenten werden entsprechend dem auszuschäumonden
Volumen dosiert und miteinander vermischt. Zu diesem Zweck gießt man beispielsweise
die vom Volumen her geringere Schaumkomponente iii einen die Schaumkomponente mit
größerem Volumen enthaltenden, einen halsförmigen Ansatz 12 aufweisenden Kunststoffbehälter
13 und setzt auf den ansatz 12 einen Schraubnippel 14 auf, der das Verbindungsstück
zu einem in die Injektionsöffnung 8 der Außenplatte 5 eingeführten und die korrespondierende
Offnurig 9 der Hüllenwandung 6 durchdringenden Schlauch 15 bildet.
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Nachdem die Verbindung des die beiden Schaumkomponenten enthaltenden
Kunststoffbehälters 13 mit dem iiohlrawn lo hergestellt ist, wird die Spitzc 16
cines Druckgasgeräts 17 durch den Boden 18 des Kunststoffbehälters 13 gedrückt uiid
der das Austreten des Druckgases, beispielsweibe C02, auslösende Griff 19 stufenweise
betätigt. Das Druckgas wirkt auf die Schaumflüssigkeit und preßt diese
in
den Hohlraum 10. Sofern es sich als erforderlich erweisen sollte, können ohne weiteres
gleichzeitig mehrere solcher Injektionen Im Bereich der schallmäßig zu isolierenden
Zelle vorgenommen werden.
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Ein weselit 1 icliei- Vorteil 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
darin zu sehen, daß das Volumen der auszuschaumenden Hohlräume frei wählbar ist,
wodurch sich bei mindestens gleichguter schalldämpfender bzw. schalldämmender Wirkung
eine erhebliche Materialersparnis erzielen läßt. Darüberhinaus ist der eingeschäumte
Kunststoff vollkommen feuchtigkeitsdicht abgedeckt. Die Injektionsöffnungen sowohl
in der Außenplatte wie in der Hüllenwandung können nach erfolgtem Einspritzen des
Schaumstoffs verschlossen werden. Um eine schallmäßige Entkopplung der Außenplatten
von den Kesselversteifungen zu erielen, sind elastische Dichtleisten 20 beispielsweise
aus Silikongummi oder einem ähnlichen Material vorgesehen. Die Außenplatte 5 ist
mittels Schraubenbolzen 21 gegebenenfalls unter Zwischenlage elastischer Untertagen
an die Kesselversteifungen 2 angeschraubt.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 besitzt die Hülle die Form eines
Sacks 22 mit schlepper gasdurchlässiger Wandung 23, dessen offenes, der Innenseite
24 der Außenplatte 5 zugewandtes Ende im Bereich des Streifens 25 an diese Platte
ringsum beispielsweise durch Klebung befestigt ist. Nach dem Ausschäumen der Zelle
nirnmt die Hüllenwandung die gestrichelt angedeutete Lage ein.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung enthält eiiie einwandige, bis
auf Eintrittsöffnungen i'LIr das bchaumgemlsch geschlossen
Hulle
2(>, die im Beispiel zwei im Abstand voneinander angeordnete biegeweiche Wande
27, 28 aus einem Material hohen spezifischen Gewichts enthält.
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Es können ohne weiteres auch mehr als zwei oder nur eine solche Wand
vorgesehen sein, außerdem kann <las Wandmaterial auch schallhart sein, um in
den ausgesciiäumten Zwischenzonen 29, 3o u. 31 Schallreflexionen zu erzielen, damit
die schallschluckende Wirkung der scilallschluckenden Stoffe in erhöhtem Maße genutzt
wird.
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In Fig. 4 ist eine Anordnung veranschaulicht, bei welcher die Hülle
32 eingearbeitete Gaspolster, insbesondere Luftpolster 33 enthält, die ringsum vom
eingeschäumten Kunststoff 34 umschlossen sind. Auch diese oder eine ähnliche Lösung
ist hinsichtlich der Verminderung der Schallabstrahlung äußerst vorteilhaft.
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Der Fig. 5 ist im Prinzip zu entnehmen, wie ausgeschäumte Hüllenzwickel
35 als elastische Zwischenlage zwischen der Außenplatte 5 und den Kesselversteifungen
2 hergestellt und benutzt werdeii köllileil. Zu diesem Zweck können die Außenplatten
auch seitliche, ihnen Schal encharakter verleihellde Ansätze 36 enthalten, die als
Seitenbegrenzung für die Zwickel 35 dienen. Erforderlichenfalls können dIe für das
Ausschäumen der Zellenräume verwendeten Außenplatten auch bestimmte, in das Zelleninnere
weisende Profile besitzen.
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Als Schaumstoffe eignen sich insbesondere aufgrund der Möglichkeit,
innerhalb der Hülle Gaspolster oder geeignete Schallschl@ckstoffe vorzusehen bzw.
unterzubringen, neben
Polyurethan-Füllschaumstoffen auch Polyurethan-Strukturschäume
und Polyurethan-Halbhartschaumstoffe; ferner kann anstelle voii C0, auch ein Frigen
als Druckgas verwendet werden.
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- Patentansprüche -