DE2427071C3

DE2427071C3 -

Info

Publication number: DE2427071C3
Application number: DE19742427071
Authority: DE
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1974-06-05
Publication date: 1977-03-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung des Schalles, der von einem aus einem Kanal austretenden Fluidstrahl erzeugt wird, mit einem Sammelraum, der das Fluid aus dem Kanal aufnimmt und der von einem Wandelement begrenzt ist. in dem sich eine Ausströmöffnung befindet.The invention relates to a device for attenuating the sound emanating from a duct exiting fluid jet is generated with a Collection space which receives the fluid from the channel and which is delimited by a wall element. by doing there is an outlet opening.

Die F.rfindung bezieht sich insbesondere, jedoi.li nicht ausschließlich auf die Dämpfung des Schalles, der von einem Strahl aus uiitcr Druck stehendem Gas beim Austreten in die Atmosphäre entsteht, wobei dieser Strahl kontinuierlich oder intermittierend oder auch Impulsen oder Stoßwellen unterworfen scm Kann.The invention relates in particular, jedoi.li not solely on the attenuation of the sound that by a jet of pressurized gas Leaking into the atmosphere occurs, whereby this jet is continuous or intermittent or also Impulse or shock waves subject to scm Can.

Mit der Erfindung soll eine bessere Schalldämpfung ;ils mit bekannten Vorrichtungen erreicht werden, wobei übermäßige Strömungsverluste vermieden werden und nur einfache und billige Mittel verwendet werden sollen.With the invention, better sound attenuation is to be achieved with known devices, with excessive flow losses are avoided and only simple and inexpensive means are used should.

Gemäß einer ersten Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäßc Vorrichtung der eingangs genannten Art zur .Schalldämpfung dadurch gekennzeichnet.According to a first solution to this object, the device according to the invention is that mentioned at the beginning Type for .sound attenuation marked.

daß an der Außenseite des Sammelraumes gegenüber der Ausströmöffnung eine Platte angeordnet ist, die im wesentlichen parallel zum Wandelement liegt und deren Fläche wesentlich größer ist als der Querschnitt der Ausströmöffnung, so daß aie Platte die Ausströmöffnung nach allen Seiten hin weit übergreift, wobei die Platte in einer zum Wandelement senkrechten Richtung unter der Wirkung des aus dem Kanal kommenden Fluids zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich ist, wobei sie sich in der ersten Stellung bei Abwesentheit von Fluiddruck und Fluidströmung gegen das Wandelement legt und dabei die Ausströmöffnung abschließt und in der zweiten Stellung entsprechend dem momentanen Wert des Druckes und/oder der Strömungsstärke des Fluides von dem Wandelement entfernt und dabei die Ausströmöffnung freigibt und zusammen mit dem Wandelement einen divergenten Durchlaß bildet, der bei der Ausströmöffnung beginnt und an seinem Umfang in einem Raum großen Volumens, wie z. B. in die Atmosphäre, mündet.that a plate is arranged on the outside of the plenum opposite the outflow opening, which in the is substantially parallel to the wall element and whose area is significantly larger than the cross section of the Outlet opening, so that the plate is the outlet opening overlaps far on all sides, the plate in a direction perpendicular to the wall element under the action of the fluid coming from the channel between a first and a second Position is movable, being in the first position in the absence of fluid pressure and fluid flow puts against the wall element and thereby closes the outflow opening and in the second position according to the current value of the pressure and / or the flow strength of the fluid from the Removed wall element and thereby exposing the outflow opening and together with the wall element one forms divergent passage, which begins at the discharge opening and on its periphery in a space large volume, such as B. in the atmosphere opens.

Gemäß einer anderen Lösung der Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Schalldämpfung dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Sammelraumes eine dünne perforierte Folie mit vielen öffnungen angeordnet und spiralförmig um die Achse des Kanals gewickelt ist, und daß die Folienlagen durch zwischen ihnen befindliches Fliid unter Aufweitung der Spirale auseinanderdrückbar sind.According to another solution to the problem, the device according to the invention is that mentioned at the beginning Type of soundproofing characterized in that a thin perforated inside the collecting space Foil is arranged with many openings and spirally wound around the axis of the channel, and that the film layers are located between them Fliid can be pushed apart by expanding the spiral are.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Schalldämpfung, F i g. 1 shows a section through a first embodiment of a device according to the invention for soundproofing,

F i g. 2 bis 6 perspektivische Ansichten verschiedener Varianten der Ausführungsform nach F i g. 1 undF i g. 2 to 6 perspective views of different variants of the embodiment according to FIG. 1 and

F i g. 7 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer zweiten Ausfühiungsform einer Schalldämpfungsvorrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 7 is a partially sectioned perspective view of a second embodiment of a sound attenuation device according to the invention.

Gleiche Bezugszahlen bezeichnen in allen Figuren identische oder äquivalente Organe.The same reference numbers designate identical or equivalent organs in all figures.

Die F i g. 1 bis 6 betreffen eine erste Ausführungsform der Erfindung. The F i g. 1 to 6 relate to a first embodiment of the invention.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Kanal bezeichnet, der von einem Fluidstrom la durchströmt wird, der in einen Raum großen Volumens austreten soll, wobei nachfolgend angenommen ist. daß dieser Raum die Atmosphäre ist.In Fig. 1, 1 denotes a channel from a fluid stream la is flowed through, which is to exit into a space of large volume, with the following is accepted. that this space is the atmosphere.

Der Kanal 1 ist von vielen Öffnungen Ϊ durchbrochen, die in einen Sammelraum 2 münden, der das Fluid aus dem Kanal 1 aufnimmt. Der Sammelraum 2 ist durch eine oder mehrere Wandelemente 7 begrenzt, von denen wenigstens eines von wenigstens einer Austriltsöi'fnung 5 durchbrochen ist. Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind zwei Austrittsöffnungen 5 vorhanden.Channel 1 is pierced by many openings Ϊ, which open into a collecting space 2 which receives the fluid from the channel 1. The collecting space 2 is bounded by one or more wall elements 7, of which at least one of at least one outlet opening 5 is broken. In the exemplary embodiment shown, there are two outlet openings 5 present.

Außerhalb des Sammelraumes 2 befindet sich gegenüber der Austrittsöffnung 5 (oder jeder Austrittsöffnung 5) eine Platte 6, die im wesentlichen parallel /u dem betreffenden Wandelement 7 ist. Die Fläche der Platte 6 ist wesentlich größer als der Querschnitt der ihr gegenüberliegenden A-istrittsöffnung 5. so daß die Platte die genannte öffnung sehr breit übergreift. Das Verhältnis dieser beiden Flächen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Größenordnung von I :50.Outside the collecting space 2 is opposite the outlet opening 5 (or each outlet opening 5) a plate 6 which is substantially parallel / u the relevant wall element 7 is. The area of the plate 6 is much larger than the cross section of the her opposite A-istrittsöffung 5. so that the Plate overlaps said opening very broadly. The ratio of these two areas in the one shown Embodiment is in the order of magnitude of 1:50.

Die Platte 6 ist am Wandelement 7 mit Hilfe irgendwelcher Mittel befestigt, die der Platte eine Bewe-The plate 6 is attached to the wall element 7 with the help of any means that the plate a movement

gungsfreiheit derart lassen, daß sich diese relativ zum Wandelement 7 in einer zum Wandelement 7 senkrechten Richtung bewegen kann, dabei jedoch im wes-entlichen parallel zu dem Wandelement bleibt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind d ese Mittel durch eine oder mehrere Nieten 10 gebildet, die mit einem ihrer Enden am Wandelement 7 befestigt sind und die Platte 6 frei durchgreifen. Der Schaft jedes Nietes 10 ist wesentlich länger als die Dicke der Platte 6 und trag« an seinem anderen Ende einen Kopf, der einen An- _ΪΟ schlag zu Begrenzung der Bewegung der Platte 6 bildet. Leave freedom of movement in such a way that it can move relative to the wall element 7 in a direction perpendicular to the wall element 7, but remains essentially parallel to the wall element. In the illustrated embodiment, these means are formed by one or more rivets 10, which are fastened with one of their ends to the wall element 7 and freely reach through the plate 6. The shaft of each rivet 10 is considerably longer than the thickness of the plate 6 and has a head at its other end which forms a _stop to limit the movement of the plate 6.

Im Ruhezustand legt sich die Platte 6 entweder auf Grund ihres Eigengewichtes und/oder mit Hilfe von nicht dargestellten Rückstellmitteln gegen das Wandelement 7 und verschließt auf diese Weise die Ausströmöffnungen 5. Die Rückstellmittel können z. B. aus Gewichten oder auch einem elastischen Organ, wie z. B. einer Feder, bestehen. Die Platte hält diese Lage dann ein, wenn im Kanal 1 keine Fluidströmung und kein Fluiddruck herrscht.In the idle state, the plate 6 lies down either due to its own weight and / or with the help of return means, not shown, against the wall element 7 and in this way closes the outflow openings 5. The return means can, for. B. from weights or an elastic organ, such as z. B. a spring. The plate maintains this position when there is no fluid flow in channel 1 and there is no fluid pressure.

Wenn hingegen eine aus dem Kanal 1 kommende Fluidströmung vorhanden ist, entfernt sich die Platte 6 vom Wandelement 7, um einen Betrag, der eine Funktion des Druckes und/oder der Strömungsstarke des Fluids ist und gibt dadurch die Ausströmöffnung 5 frei.If, on the other hand, there is a fluid flow coming from the channel 1, the plate 6 moves away from the wall element 7, by an amount which is a function of the pressure and / or the flow rate of the Fluid is and thereby releases the outflow opening 5.

Die Platte 6 bildet zusammen mit dem Wandelement 7 einen engen Durchlaß 8. der bei der Öffnung 5 beginnt und am Rand der Platte bei 8a in die Atmosphäre mündet.The plate 6, together with the wall element 7, forms a narrow passage 8 which begins at the opening 5 and discharges into the atmosphere at the edge of the plate at 8a.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Platte 6, die die Öffnung 5 sehr breit übergreift, vergrößert sich der Querschnitt des Durchlasses 8. der proportional zum Umfang des Ausströmungsspaltes durch den genannten Durchlaß ist, mit der Entfernung von der Ausströmöffnung 5. Der Durchlaß 8 hat somit eine divergente Form zwischen seiner Eintrittsstelle, die sich im Bereich der Öffnung 5 befindet und seiner Austrittsstelle, die sich am Umfang 8a befindet. The inventive arrangement of the plate 6, which overlaps the opening 5 very wide, enlarged the cross section of the passage 8. which is proportional to the circumference of the outflow gap through the is called passage, with the distance from the outflow opening 5. The passage 8 thus has a divergent Shape between its entry point, which is located in the area of the opening 5, and its exit point, which is located on the circumference 8a.

Es sei festgehalten, daß die Querschnittsfläche des Durchlasses 8 im Umfangsbereich 8a sehr viel größer ist als der Querschnitt der Ausströmöffnung 5. so daß das aus dem Sammelraum 2 austretende Fluid einem konvergenten-divergenten Weg 2-5-8 folgt, dessen engste Stelle sich in der Nähe der Ausströmöffnung 5 befindet.It should be noted that the cross-sectional area of the passage 8 in the peripheral region 8a is very much larger is than the cross section of the outflow opening 5. so that the exiting from the plenum 2 fluid a convergent-divergent path 2-5-8 follows, the narrowest point of which is in the vicinity of the outflow opening 5 is located.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat insbesondere die folgenden Vorteile:The device according to the invention has the following advantages in particular:

Der Fluidstrahl entweicht am Umfang 8;) des Durchlasses 8 in Form eines dünnen Schleiers, der eine große Beiührungsfläche mit der Atmosphäre hat. Die Verdünnung des Strahles in der Atmosphäre wird deshalb beschleunigt, was für eine wirksame .Schalldämpfung vorteilhaft ist. Außerdem ist die Strömung des Fluids durch den genannten Durchlaß laminar, was ebenfalls günstig für die Dämpfung des von dem Strahl ausgehenden Schalles ist und was außerdem da/u beiträgt. die Strömungsverluste in Grenzen /u halten.The fluid jet escapes at the circumference 8;) of the passage 8 in the form of a thin veil, which has a large contact surface with the atmosphere. The dilution of the beam in the atmosphere is therefore accelerated, what an effective soundproofing is advantageous. In addition, the flow of fluid through said passage is laminar, which is also is favorable for the attenuation of the sound emanating from the beam and which also contributes to this. keep the flow losses within limits / u.

Der verbleibende Schallpegel, der von der Vorrichtung ausgeht, ist demgemäß niedrig: er liegt beispiels- 6u weise unterhalb von 7OdBa in einer Entfernung von 1 m von der Vorrichtung.The remaining sound level produced by the device is accordingly low: it is for example 6u wise below 7OdBa at a distance of 1 m from the device.

Auf Grund der konvergenten-divergenten Gestalt des Weges 2-5-8 bildet sich im übrigen an tier engsten Stelle des Durchlasses eine Untcrdruck/one aus. be/o- <\s gen auf den Druck der umgebenden Atmosphäre. Dies bewirkt zwischen der beweglichen Platte 6 und dem Wandelement 7 eine Anziehungskralt, die sich zu den eventuell vorhandenen genannten Rückstellmitteln addiert und die einer Entfernung der genannten Platte entgegenwirkt.Due to the convergent-divergent shape of the path 2-5-8, it is also very narrow Issue an underpressure / one on the culvert. be / o- <\ s on the pressure of the surrounding atmosphere. This causes between the movable plate 6 and the Wall element 7 has a claw of attraction that extends to the Any existing resetting means and the removal of the said plate are added counteracts.

Die Platte 6 nimmt unter dem Einfluß dieser Anziehungskraft und der entgegenwirkenden Kraft, die die Platte zwecks Durchlaß des Fluides zu entfernen versucht, eine stabile Gleichgewichtslage ein. Bei einer gegebenen geometrischen Gestalt der Vorrichtung hängt diese Gleichgewichtslage von den Strömungsbedingungen (Druck und Strömungsmenge) des Fluides ab. Die Querschnittsfläche des Durchlasses 8 ist deshalb immer genau an die genannten Strömungsbedingungen angepaßt. The plate 6 takes under the influence of this attractive force and the opposing force that the Removing the plate for the purpose of passage of the fluid tries to establish a stable equilibrium position. At a given geometric shape of the device, this equilibrium position depends on the flow conditions (Pressure and flow rate) of the fluid. The cross-sectional area of the passage 8 is therefore always precisely adapted to the flow conditions mentioned.

Die F i g. 2 bis 6 zeigen verschiedene Varianten der vorstehend an Hand der F i g. 1 beschriebenen Ausführungsform. The F i g. 2 to 6 show different variants of the above with reference to FIG. 1 described embodiment.

F i g. 2 zeigt einen Sammelraum 2, der eine parallelepipedische Form aufweist und der an den Außenseiten jeder seiner vier Wände 7, die parallel zum Kanal I liegen, eine bewegliche Platte 6 von rechteckiger Form aufweist, die jeweils durch zwei Niete 10 mit Spiel gehalten sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede der vier Flächen 7 von einer einzigen Ausströmöffnung 5 durchbrochen.F i g. Fig. 2 shows a collecting space 2, which is a parallelepiped Has shape and on the outer sides of each of its four walls 7, which are parallel to the channel I. lie, has a movable plate 6 of rectangular shape, each held by two rivets 10 with play are. In this exemplary embodiment, each of the four surfaces 7 has a single outflow opening 5 broken through.

F i g. 3 ist der F i g. 2 analog, hat jedoch einen Sammelraum 2 in Form eines Prismas mit dreieckigem Querschnitt.F i g. 3 is the fig. 2 is analogous, but has a collecting space 2 in the form of a triangular prism Cross-section.

F i g. 4 zeigt einen zylindrischen Sammelraum 2. dessen Achse rechtwinklig zum Kanal 1 liegt, leder der beiden Böden 7 des Zylinders ist außen mit einer kreisförmigen beweglichen Platte 6 versehen, die durch drei N'ete 10 nut Spiel gehalten ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jeder der beiden Böden 7 von einer einzigen Ausströmöffnung 5 durchbrochen.F i g. 4 shows a cylindrical collecting space 2, the axis of which is perpendicular to the channel 1, leather of the two bottoms 7 of the cylinder is externally provided with a circular movable plate 6, which by three N'ete 10 nut game is held. In this embodiment, each of the two floors 7 is one single outflow opening 5 perforated.

F i g. 5 ist im wesentlichen analog zur F i g. 4, von der sie sich jedoch durch folgende Merkmale unterscheidet, leder der beiden Böden 7 des Zylinders ist von drei Ausströmöffnungen 5 durchbrochen, (ede der beiden beweglichen Platten 6 is' durch einen ein/igen Niet 10 mit Spiel gehalten. Der Kanal 1 dringt nicht in den Sammelraum 2 ein, sondern kommuniziert mit diesem über sein mit 4 bezeichnetes Auslaßendc.F i g. 5 is essentially analogous to FIG. 4, from the However, it differs in the following features, leather of the two bottoms 7 of the cylinder is of three Outflow openings 5 perforated, (each of the two movable plates 6 is' by a single rivet 10 kept with game. The channel 1 does not penetrate into the collecting space 2, but communicates with it via its outlet endc designated by 4.

F i g. 6 zeigt einen zylindrischen Sammelraum 2. dessen Achse parallel zum Kanal 1 ist. Der Kanal 1 dringt nicht in die Kammer 2 ein. sondern kommuniziert lediglich mit seinem Auslaß 4 mit dem Inneren dieser Kammer.F i g. 6 shows a cylindrical collecting space 2, the axis of which is parallel to the channel 1. Channel 1 penetrates does not enter chamber 2. but only communicates with its outlet 4 with the interior of this Chamber.

Bei dieser Ausführungsform ist die Wand des Zylinders außen mit drei beweglichen Platten 6 ausgerüstet, von denen jede die Form eines Zylindersegments hat. das sich über ungefähr 120 erstreckt. )ede der Planen 6 ist auf der Wand 7 des Zylinders mit Spiel befestigt, und /war mit Hilfe kreisförmig gebogener Rohre 9. Fin Ende der Rohre 9 ist jeweils frei, das andere Ende ist gekrümmt und greift in die Kammer 2 ein.In this embodiment, the wall of the cylinder equipped externally with three movable plates 6, each of which has the shape of a segment of a cylinder. which extends over about 120. ) ede of the tarpaulin 6 is attached to the wall 7 of the cylinder with play, and / was with the help of circularly bent tubes 9. Fin The end of each tube 9 is free, the other end is curved and engages in the chamber 2.

1 1 £. 7 betrifft eine /weite Ausführungsform der Erfindung. 1 £ 1. 7 relates to another embodiment of the invention.

in F i g. 7 ist der Sammelraum 2 /u erkennen, in den der an seinem Ende 4 offene Kanal t eindringt. Der Sammelraum 2 ist zylindrisch, wobei sich seine Achse parallel zum Kanal 1 erstreckt. Die beiden Böden des Zylinders können entweder beide geschlossen oder beide offen sein, oder es kann auch, wie dargestellt, ein Boden geschlossen und der andere bei 5 geöffnet sein.in Fig. 7 the collecting space 2 / u can be seen, into which the channel t, which is open at its end 4, penetrates. The collecting space 2 is cylindrical with its axis extending parallel to the channel 1. The two bottoms of the cylinder can either be both closed or both open, or, as shown, one bottom can be closed and the other open at 5.

Im Inneren des Sammclraunics 2 ist eine dünne Folie 31 angeordnet, die spiralförmig um die Achse des Rohres 1 gewickelt ist. Diese dünne Folie ist von vielen Öffnungen 32 durchbrochen und kann /. B. aus einemInside the collector's room 2 is a thin film 31 arranged, which is spirally wound around the axis of the tube 1. This thin film is from many Openings 32 perforated and can /. B. from a

dünnen durchbrochenen Blech bestehen oder aus einer Streckmetallfolie. Die zylindrische Wund 7 begrcn/i das Abrollen der spiralig gewickelten Folie 31.thin perforated sheet metal or from a Expanded metal foil. The cylindrical wound 7 starts the unwinding of the spirally wound film 31.

Während des Betriebes durchströmt das vom Kanal 1 kommende Fluid die öffnungen 32 der spiralig aulgewickelten Folie 31 und bewirkt ein Abrollen der Folie, die eine Gleichgewichtsstellung einnimmt, die von den Strömungsbedingungen (Druck und Strömungsmenge) des Fluids abhängt. Das Ausströmen des Fluids in die Atmosphäre erfolgt durch den offenen Boden 5.During operation, the fluid coming from the channel 1 flows through the openings 32 of the spirally wound Film 31 and causes a rolling of the film, which assumes a position of equilibrium that of the Flow conditions (pressure and flow rate) of the fluid depends. The outflow of the fluid into the The atmosphere is created by the open floor 5.

Gemäß einer Variante, bei der beide Böden des Zylinders geschlossen sind, erfolgt das Ausströmen des Fluids durch Öffnungen, die in der Seitenwand des Zylinders vorgesehen sind und die mit beweglichen Platten zusammenwirken, die analog ausgebildet sind, wie die in F i g. b dargestellten Platten 6.According to a variant in which both bottoms of the cylinder are closed, the outflow of the fluid takes place through openings in the side wall of the cylinder are provided and which cooperate with movable plates that are designed analogously to how the in F i g. plates 6 shown in b.

Die oben beschriebenen Vorrichtungen können sowohl für Gas als auch für Flüssigkeiten verwendet werden. Außer den bereits erwähnten Vorteilen sei noch darauf hingewiesen, daß die Vorrichtungen ihre akustischen Eigenschaften auch nach einer langen Gebrauchsdaucr beibehalten. Das Vorhandensein der beweglichen Organe 6 und 31 macht die Vorrichtungen selbstreinigend.The devices described above can be used for both gas and liquids. In addition to the advantages already mentioned, it should be noted that the devices have their acoustic Maintains properties even after a long period of use. The presence of the movable Organs 6 and 31 make the devices self-cleaning.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for attenuating the sound of a fluid jet emerging from a channel is generated, with a collecting space that receives the fluid from the channel and that of a Wall element is limited, in which there is an outflow opening, characterized in that that on the outside of the collecting «o space (2) opposite the outflow opening {5) a Plate (6) is arranged, which is substantially parallel to the wall element (7) and the area of which is substantially is larger than the cross section of the outflow opening (5), so that the plate (6) is the outflow opening extends far over on all sides, and that the plate (6) in a to the wall element (7) perpendicular direction under the action of the fluid coming from the channel (1) between a first and second position is movable, and that it is in the first position in the absence of fluid pressure and fluid flow against the wall element (7) and thereby the outflow opening (5) completes and in the second position according to the current value of the pressure and / or the Flow strength of the fluid removed from the wall element (7) and thereby the outflow opening (5) releases and together with the wall element (7) forms a divergent passage (8), which in the Outflow opening (5) begins and on its circumference (8a) in a Rai: m large volume, such as. B.

into the atmosphere.

2. Device for attenuating the sound produced by a jet of fluid emerging from a channel is generated, with a collecting space that receives the fluid from the channel and that of a Wall element is limited, in which there is an outflow opening, characterized in that that in the interior of the collecting space a thin perforated film (31) with many openings (32) is arranged and is spirally wound around the axis of the channel (1), and that the film layers through between fluid located in them can be pushed apart by expanding the spiral.

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