DE2432020A1 - Verfahren zum herstellen von profilierten elementen fuer schalldaempfer, danach hergestelltes element und schalldaempfer - Google Patents

Description

• Verfahren zum herstellen von profilierten Elementen für Schalldämpfer, danach hergestelltes Element und Schalldämpfer Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von profilierten Elementen für Sc'nalldär#tr#fer im Innern einer Leitung zum P~ampfen des Pegels von durch eine Gasströmung in der Leitung übertragenen oder verursachten Geräuschen, sowie ein Element,hergestellt gemäß diesem Verfahrenjund einen Schalldämpfer mit mehreren dieser Elemente.
• Die profilierten Elemente sind dazu bestimmt, im allgemeinen gemäß einer Reihen-Parallel-Anordnung in einem Kanal oder einer Rohrleitung beliebigen Querschnittes angeordnet zu werden, damit der Geräuschpegel gedämpft wird,und zwar bei verminderten Druckverlusten, damit die nominalen Eigenschaften der Strömung so wenig wie möglich verändert werden.
• Der Erfinduna liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, profilierte Elemente in einer standardisierten und kostensparenden Form in Ubereinstimmung mit Vorrichtungen herzustellen, welche die ein- oder mehrstockige Ausrüstung jeglichen Querschnittes entsprechend den einfach und schnell realisierbaren praktischen Einzelheiten der Montage ermöglichen. Die Elemente werden parallel zur Strömungsrichtung des Gases in in Abhängigkeit von dem zu lösenden Schalldämpfungsproblem berechneten Abständen in der Leitung oder dem Kanal angeordnet.
• Solche Elemente müssen Bedingungen genügen, die im allgemeinen komplex sind und mit Faktoren akustischer und lüftungstechnischer Natur zusammenhängen, und sie müssen deshalb in hochentwickelten und genauen Formen bestimmt werden, die mit Hilfe der herkömmlichen Methoden nur schwierig und teuer realisierbar sind, Die Erfindung hat somit ein Verfahren zum Herstellen von profilierten Standardelementen und Mittel zum Gegenstand, die es erlauben, diese Elemente in einem Kanal oder einer Rohrleitung mit beliebigem Querschnitt anzuordnen, der durch die Gasströmung bestimmt oder praktisch bestimmt ist.
• Erfindungsgemäß werden die elastischen Eigenschaften von dünnen Blechen-ausgenutzz, um die genaue und besondere Querschnittsform des' betrachteten profilierten Elementes festzulegen. Es wird ein vorher in den gewünschten Abmessungen ausgeschnittenes dünnes Blech umgebogen und ihm das gewünschte Profil mit Hilfe zweier Formteile an den Rändern gegeben. Diese Formteile haben im wesentlichen die Profilgestalt eines Tragflügels wenigstens in der Nähe von dessen Stirnseite und bilden gleichzeitig transversale Versteifungsgurte. Die freien Enden oder besser Ränder des Bleches werden anschließend so miteinander verbunden, daß sie die Hinterkante des profilierten Elementes bilden.
• Man kann prinzipiell zwei verschiedene Arten solcher Formteile benutzen: Die erste bevorzugte Art von Formteilen sind positive Formteile, die beispielsweise gegossen oder in der Presse gezogen sind und den exakten Umriß des dem Blech zu gebenden Profiles bestimmen sowie gleichzeitig Gurte zur transversalen Versteifung bilden.
• Jedes positive Standardformteil weist zwei zurück laufende Kanten auf. Die eine verläuft parallel zur Leitlinie des profilierten Elementes,an dem das biegsame Blech geführt, herumgewickelt und befestigt ist, so daß die Querschnittsform des Bleches somit entsprechend dem Umriß des Formteiles konform festgelegt ist. Die andere liegt in der transversalen Ebene des Gurtes, damit zur Anpassung an die den Querschnittsabmessungen der auszurüstenden Leitung entsprechenden Längen zwei oder mehr Elemente endseitig miteinander verbunden werden können.
• Bei der zweiten Art handelt es sich um negative Formteile, die beispielsweise gegossen oder aus Bandmaterial reihenweise in der Presse einer Einprägung folgend gestanzt werden, welche gleichzeitig den exakten Umriß des dem Blech zu gebenden Profiles bestimmt.
• In diesem Fall werden die zuvor vorgeformten, das Profil festlegenden,biegsainen Bleche durch die so kalibrierten Durchbrüche gesteckt, die transversale Haltegurte bilden und gegebenenfalls die Profile in Bezug aufeinander führen.
• In diesem Fall, wo negative Formteile verwendet werden, sind die Abwicklungslänge des biegsamen Bleches und die Bedingungen seiner Vorformung so bestimmt, daß eine radial gerichtete elastische-Kraft entsteht, die versucht, das Blech an den inneren Umriß des kalibrierten Durchbruches anzulegen, so daß ein transversaler Querschnitt des Elementes konform zum Umriß des Formteiles ent-~echt.
• )ie Zahl und die Länge der auf diese Weise in profilierte Elemente verformten Bleche kann ebenso wie die Zahl der transversalen Führungsgurte beliebig sein.
• Die durch positive Formteile geführten profilierten Elemente ~rönnen jeweils aus einem Blechstück oder zwei Blechstücken gebildet werden, die parallel zur Erzeugenden, beispielsweise an der Hinterkante (bei einem Blechstück) oder zugleich an der Stirnseite und an der Hinterkante (bei zwei Blechstücken) zusammengefügt sind.
• Die an den negativen Formteilen geführten profilierten Elemente bestehen vorzugsweise aus einem einzigen Blech, dessen freie Ränder an der Hinterkante zusammengefügt sind.
• Das Zusammenfügen der freien Ränder des Bleches kann durch jede auf diesem Gebiet bekannte Art geschehen. Indessen schlägt die Erfindung gemäß einer vorteilhafteren Ausgestaltung,die eine isostatische Verbindung schafft, vor, die zusammenzufügenden Ränder leicht nach außen abzubiegen, damit sie mit Hilfe einer vom einen Ende her aufgeschobenen Gleitschiene vereinigt werden können, welche eine Art Clip darstellt und die so gebildeten, abgebogenen Ränder umgibt.
• Im Falle von Profilen, die an positiven Formteilen geführt sind, gestatten die Form und die besonderen Anordnungen der Formteile an den Enden Verbindungen bei beliebiger Länge der profilierten Elemente zu schaffen. Wenn beispielsweise drei Standardtypen von Blechstücken mit Längen von 300, 400 und 500mm verwendet werden, was eine Möglichkeit zum leicht auszuführenden Stapeln in Reihe schafft, kann man von 100 zu 100mm alle möglichen Längen profilierter Elemente schaffen, wenn vorausgesetzt wird, daß gegebenenfalls ein Schnitt geführt werden kann, um eine Zwischenlänge herzustellen, die einer beliebigen, aber festgelegten Querschnittsabmessung entspricht.
• Die Gurte an den so gebildeten,zusammengesetzten, profilierten Elementen können ebenfalls mit Gleitschienen, nämlich Gleitführungen ~versehen werden, die zur Ausführung der notwendigen Befestigungen in dem auszurüstenden Kanal oder der Leitung und dazu bestimmt sind, darüber hinaus einen passenden Abstand der verschiedenen profilierten Elemente voneinander zu sichern.
• Es ist so möglich, getrennt eine sehr beschränkte Anzahl von teilhabenden Elementen, nämlich Formteilen und Blechen, zu stapeln, um gemäß den Erfordernissen modulierte Standardelemente zu schaffen, um damit der Vielzahl von nahezu klassischen Problemen zu begegnen, die sich beim Strömen eines Gases in einem Kanal stellen.
• Das auf diese Weise erhaltene profilierte Element kann absorbierend wirken oder auch nicht.
• Falls eine Schallabsorption notwendigfist, werden die teilhabenden Bleche mit Löchern versehen. Das Innere der Profile kann ein passendes Füllmaterial enthalten, beispielsweise Steinwolle, das eventuell durch ein Gewebe geschützt ist.
• Falls eine Schallabsorption nicht notwendig ist, ist das Blech vollwandig.
• Gemäß einer anderen Besonderheit der Erfindung kann als Variante vorgesehen werden, hohle,profilierte Elemente zu benutzen, die kalibrierte Löcher aufweisen, die quer über das Blech in der Nähe der am Scheitel befindlichen Zone vorgesehen sind, d.h. im Bereiche des Hauptspantes, damit komplexe akustische Filter mit geringem Druckverlust hergestellt werden können, die in ein-oder mehrstöckigen Reihen angebrachte Elemente aufweisen, die mit parallel angeordnetenrabgestimmten Hohlräumen gekoppelt sind, wobei die entsprechenden Frequenz abstimmungen und die Abstimmschärfe des Systems durch die Kombination teilhabender Elemente und durch die Anordnung und Kalibrierung der Löcher am Ort des Hauptspantes bestimmt sind.
• In diesem Fall ist es möglich, daß die Abdichtung der den Schalldämpfer bildenden ~profilierten Elemente nicht notwendig ist, was folgende Vorteile hat: Einerseits entfällt der handwerkliche Teil der Herstellung der profilierten Elemente, welche hauptsächlich durch die Tätigkeit der absorbierenden Abdichtung gebildet wird, was es ermöglicht, ganz wesentlich die Handarbeitszeiten und die Lohnkosten zu vermindern sowie konsequenterweise die Taktzeiten der Herstellung zu erhöhen.
• Andererseits bringt eine solche Anordnung Vorteile, wenn die Installation in einer feuchten Atmosphäre benutzt wird, weil sie es ermöglicht, Stauzcnen zu vermeiden, die der Oxidation des Materials und der Entwicklung von parasitären, bakteriellen und-andersartlgen Partikeln förderlich sind.
• In einer Schutzatmosphäre wie beispielsweise in Krankenhäusern, bei gewissen Fabrikationsweisen, welche die Anwendung klinischer Räume erfordern,und allgemeiner gesagt in jeder Umgebung, in der das Entstehen von Fasern oder Partikeln nicht hingenommen werden kann, können die auf die geschilderte Weise mit Hilfe von teilhabenden Elementen ohne jegliches absorbierende Material hergestellten nchalldampfer, die überdies auf irgendeine Weise leicht gereinigt und sterilisiert werden können, hinter vollkommenen Filtern angeordnet werden, die normalerweise vorgesehen werden müssen, damit die spezifizierten Umweltbedingungen am Benutzungsort eingehalten werden.
• Im folgenden ist die Erfindung anhand mehrerer durch die Zeichnung beispielhaft dargestellter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Elementes bzw. Schalldämpfers im einzelnen erläutert.
• Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt eine einstockige Anordnung von profilierten Elementen, die dazu bestimmt sind, die Schallintensität einer Gasströmung in einer Leitung zu dämpfen; Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht ein positives Formteil, das gleichzeitig als Gurt für ein erfindungsgemäßes profiliertes Element dient.
• Fig. 3 zeigt in perspektivisc-her Ansicht eine Einheit aus zwei profilierten Elementen auf positiven Formteilen mit Gleitschiene an der Hinterkante.
• Fig. 4 zeigt teilweise einen Schnitt durch eine Einheit aus zwei profilierten Elementen auf positiven Formteilen im Bereich ihrer Verbindungsstelle.
• Fig. 5 zeigt teilweise einen Schnitt durch eine endseitige Gleitführung, die zur Befestigung und Führung profilierter Elemente bestimmt ist.
• Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht eines negativen Formteiles, das die etagenweise Anordnung mehrerer profilierter Elemente ermöglicht.
• Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Aufbaues eines profilierten Elementes auf einer Anzahl von negativen Formteilen.
• Fig. 8 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine einstufige Anordnung von profilierten Elementen, die in der Nähe des Hauptspantes kalibrierte Löcher im Blech aufweisen.
• In Fig. 1 ist mit der Bezugszahl 10 eine Rohrleitung bezeichnet, die einen bestimmten, im allgemeinen rechteckigen Querschnitt hat und von einer Gasströmung F durchlaufen wird. Die charakteristischen Eigenschaften dieser Gasströmung F sind der Durchfluß, der Druck und die spezifische Masse. Eine solche Strömung ist ein Träger, der ein bestimmtes Maß an Schallenergie aufweist, die vorschlagsgemäß abgeschwächt werden soll. Die Strömung hat gleichermaßen lüftungstechnische Charakteristika, die durch das Vorhandensein einer Einrichtung, die ein Absenken des Schallpegels sicherstellt, nicht verändert werden sollen. Die gesuchte Absenkung wird mit Hilfe einer einem Venturirohr ähnlichen Anordnung von profilierten Elementen 12 geschaffen, die im Innern der Rohrleitung 10 angeordnet sind.
• Erfindungsgemäß werden Standardformteile zum Herstellen der profilierten Elemente verwendet, welche gleichzeitig als endseitige Gurte dienen. In Fig. 2 ist ein positives Formteil 14 dargestellt, das im wesentlichen die Gestalt des Profiles eines Tragflügels in der Nähe von dessen Stirnseite hat. Das Formteil 14 weist einen abgewinkelten Rand 16 auf, der eine Auflagefläche am Rande des Formteiles bildet. Diese Fläche ist bestimmt und geeignet, einem dünnen und biegsamen Blech als Auflager zu dienen, dessen Dicke hinreichend gering ist, damit es dem Formteil 14 entlang gebogen werden kann, so daß ein Profil im wesentlichen analog dem eines Flügels entsteht.
• Das Formteil 14 weist außerdem einen am abgewinkelten Rand 16 ansetzenden Flansch 18 auf, der in der transversalen Ebene des Formteiles angeordnet ist und es ermöglicht, zwei oder mehr proilierte Elemente endseitig zu einer Einheit miteinander zu verbinden. Die Einheit gemäß Fig. 3 ist unter anderem aus zwei profilierten Elementen gebildet, die aus zwei Blechen 20 bzw. 22 geformt sind. Die Bleche 20 und 22 sind auf positive Formteile 24, 26, 28 und 30 aufgewickelt und dort befestigt, welche dem Formteil 14 gemäß Fig. 2 ähneln.
• Die freien Ränder der Bleche 20 und 22 sind leicht nach außen abgebogen, so daß sie Verbindungsränder 32 und 34 bilden. Die Verbindungsränder 32 und 34 des Bleches 20 sind ebenso wie die entsprechenden Verbindungsränder des Bleches 22 mit Hilfe einer gemeinsamen,die Hinterkante bildenden Gleitschiene 36 vereinigt, die vom einen Ende her aufgeschoben ist und die Verbindungsränder der Bleche umgibt.
• Die Oberflächenergänzung zwischen den positiven Elementen und der Hinterkante kann mit Hilfe von weiteren positiven Elementen 38, 40, 42 und 44 geschehen. Das Blech 20 ist auf die positiven Formteile 24 und 26 und auch auf die ergänzenden Formteile 38 und 40 geschweißt. Dementsprechend ist das Blech 22 auf die positiven Formteile 28 und 30 sowie auf die komplementären Formteile 42 und 44 geschweißt. Die Formteile 26 und 28 sind ebenso wie die komplementären Formteile 40 und 42 miteinander verschweißt.
• Fig. 5 zeigt teilweise geschnitten das Endes eines profilierten Elementes, das aus einem auf den peripheren Rand eines positiven Formteiles 48 aufgewickelten und aufgeschweißten Bleches 46 gebildet ist. Das positive Formteil 48 ist an einer Gleitführung 50 befestigt. Diese Gleitführung erleichtert die Demontage und Remontage profilierter Elemente in der Leitung, der sie zugeordnet sind, beispielsweise im Hinblick auf Reinigungsarbeiten.
• Das negative Formteil gemäß Fig. 6 erlaubt eine etagenweise Anordnung von drei profilierten Elementen. Es besteht aus einem Stück Bandmaterial 52, in das in der Presse oder mittels irgendeiner anderen Einrichtung Durchbrüche 54 gestanzt worden sind, welche die exakte Kontur des dem Blech zu gebenden Profiles bestimmen.
• Jeder Durchbruch 54 weist ein ausgerundetes Ende 56 auf, das den Durchtritt der zur Vereinigung der Blechränder an der Hinterkante benötigten Gleitschiene ermöglicht.
• aus Das profilierte Element gemäß Fig. 7 ist/einem gefalteten und an seinen freien Rändern mit Hilfe einer Gleitschiene 60 zusammenge faßten Blech 58 gebildet. Dieses so vorgeformte Blech 58 ist durch die Durchbrüche von drei negativen Formteilen 62, 64 und 66 gesteckt. Die Biegsamkeit des Bleches läßt eine radial gerichtete, elastische Rückstellkraft wirksam werden, die versucht, das Blech gegen den inneren Umriß jedes Durchbruches zu drücken.
• Fig. 8 zeigt eine einstufige Anordnung von profilierten Elementen 68 in einer Rohrleitung, die eine Gasströmung F leitet. Jedes profilierte Element weist kalibrierte Löche 72 auf, die in der Nähe des Hauptspantes im Blech vorgesehen sind. Auf Diese Weise entsteht ein komplexes akustisches Filter mit geringem Druckverlust, das in ein- oder mehrstufigen Reihen angeordnete Elemente aufweist, die mit parallel angeordneten Hohlräumen gekoppelt sind, welche durch den inneren Teil der verschiedenen profilierten Elemente definiert sind. Die entsprechenden Frequenzabstimmungen und die Abstimmschärfe des Systems sind durch die Kombination teilhabender Elemente und durch die Anordnung und Kalibrierung der öffnungen am Hauptspant bestimmt.
• Die Zahl, die Anordnung und die Form der für einen Schalldämpfer verwendeten Elemente kann beliebig sein. Die Art der Befestigung der Bleche an den Formteilen und der Formteile kann verschieden sein. Es kommt beispielsweise Punktschweißen, Schweißen und Verschrauben in Frage.
• Die profilierten Elemente als ein Gegenstand der Erfindung sind dazu bestimmt und geeignet, in einem Kanal oder einer Rohrleitung angeordnet zu werden, um dort den Pegel des durch eine Gas-Strömung in dem Kanal bzw. der Leitung übertragenen oder verursachten Schalles zu dämpfen.
• Jene erfindungsgemäßen profilierten Elemente, welche in der Nähe des. Hauptspantes kalibrierte Löcher aufweisen, sind von besonderem Interesse, weil sie nicht den Gebrauch von Füllmaterial erfordern.

Claims (10)

A N S P RU C H E

1) Verfahren zum Herstellen von profilierten Elementen für Schalldämpfer im Tw nnerh einer Leitung zum Dämpfen des Pegels von durch eine Gasströmung in der Leitung übertragenen oder verursachten Geräuschen, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnes, biegsames Blech ungefähr in der Mitte knicklos gefaltetwzird, daß dem gefalteten Blech mittels zweier endseitig angebrachter Formteile das gewünschte Profil gegeben wird, welche im wesentlichen die Profilform eines Tragflügels zumindest im Bereich seiner Stirnseite haben und gleichzeitig Gurte zur transversalen Versteifung bilden, und daß zum Bilden der H#nterkante des Elementes die eng benachbarten freien Ränder des gefalteten, endseitig versteiften Bleches zusammengefaßt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech entlang von positiven, gegossenen oder in der Presse gezogenen Formteilen gefaltet wird, welche den exakten Umriß des dem Blech zu gebenden Profiles bestimmen und jeweils einen abgewinkelten Rand, der parallel zur Leitlinie des Elementes verläuft und an dem das Blech so geführt, herumgeschlungen und befestigt wird, daß dessen Querschnittsform entsprechend dem Umriß des Formteiles festgelegt ist, und einen am Rand abgewinkelten Flansch aufweist, der in der Transversalebene des Gurtes angeordnet ist, damit zur Anpassung an die den Querschnitts abmessungen der Leitung entsprechenden Längen mindestens zwei Elemente endseitig miteinander verbunden werden können.

3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß negative Formteile verwendet werden, die gegossen oder reihenweise in der Presse aus Bandmaterial gestanzt sind und einen Durchbruch aufweisen, der den exakten Umriß des dem Blech zu gebenden Profils bestimmt, daß das vorher vorgeformte Blech endseitig in die so kalibrierten DurchbrUche gesteckt wird und transversale Haltegurte bildet sowie gegebenenfalls die Elemente in Bezug aufeinander führt, und daß/Abwicklungslänge des Bleches und die Bedingungen für das Verformen so gewählt werden, daß das gefaltete Blech sich elastisch radial aufzuweiten und an den inneren Umriß des Durchbruchs anzulegen versucht, so daß ein mit dem Formteil gleichförmiger transversaler Querschnitt entsteht.

4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hinterkante des Elementes bildenden freien Ränder des Bleches voneinander weggebogen werden, so daß Verbindungsränder entstehen, die mittels einer endseitig aufgeschobenen, die beiden Verbindungsränder umschließenden Gleitschiene vereinigt werden.

5) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech aus zwei Teilen gebildet wird, die an der Stirnseite des Elementes zusammengefügt werden.

6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die endseitigen Gurte mehrerer Elemente mit Gleitführungen versehen werden, mittels deren die notwendigen Befestigungen in der Leitung durchgeführt und die Elemente in einen passenden Abstand voneinander gebracht werden.

7) Element, hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech gelocht ist.

8) Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sein Inneres mit schallabsorbierendem Material ausgefüllt ist.

9) Element nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher kalibriert und im Bereich des Hauptspantes ausgebildet sind.

10) Schal ämpfer mit mehreren profilierten Elementen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in ein-oder mehrstöckigen Reihen angeordnet und mit parallel angeordneten, abgestimmten Hohlräumen gekoppelt sind, wobei die entsprechenden Frequenzabstimmungen und die Abstimmschärfe des Schalldämpfers durch die Kombination der teilhabenden Elemente und durch die Anordnung und Kalibrierung der Löcher im Bereich des Hauptspantes bestimmt sind.

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