DE2819657A1

DE2819657A1 - Schalldaemmeinrichtung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2819657A1
Application number: DE19782819657
Authority: DE
Inventors: Theodor Ing Grad Abels; Bernhard Ing Grad Goetz
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1978-05-05
Publication date: 1979-11-08
Also published as: DE2819657C2

Description

Schalldämmeinrichtung
und Verfahren zu deren Herstellung.
Die Erfindung betrifft eine Schalldämmeinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung dieser Schalldämmeinrichtung sowie Anwendungsformen derselben. Eine solche Schalldämmeinrichtung kann bei Maschinen verschiedenster Art angewendet werden, bei denen ein geräuscherzeugendes Aggregat, insbesondere eine Brennkraftmaschine oder ein Elektro- oder Hydromotor oder eine Hydropumpe, als Geräuschquelle in einem Raum angeordnet ist, in dem oder aus dem ein Luftstrom hinein- und hinausgeführt werden muß, insbesondere ein der Kühlung des Aggregates oder eines Teiles des Aggregates dienender Luftstrom. Wenn eine Schalldämmung erforderlich oder wünschenswert ist, wird normalerweise das Aggregat gekapselt und die Wände, vorzugsweise die Innenwände mit schalldämmendem Material belegt, so daß kein Schall durch die Wände nach außen dringen kann. Es bleibt dann noch die Aufgabe, das Hinausdringen von Shall durch den Luftkanal zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Schalldämmeinrichtungen gemäß der Erfindung können insbesondere bei Fahrzeugen und fahrbaren Arbeitsmaschinen wie Baumaschinen, vorzugsweise bei Flurfördergeräten wie Gabelstaplern angewendet werden.
sind Bei einer bekannten Vorrichtung zur Geräuschdämpfung in dem die Kühlluft für eine Brennkraftmaschine fUhrenden Schacht U-förmig gebogene Lochbleche angeordnet, wobei zwischen den beiden Schenkeln jeweils schalldämmendes Material angeordnet ist. Diese Lochbleche ihrerseits sind dann in U-förmige Profilschienen als Halterungen eingesetzt (DE-AS 2 364 215). Derartige Anordnungen haben den Nachteil, daß nur an den Stellen, an denen die Lochbleche jeweils ein Loch aufweisen, das schalldämmende Material eine Wirkung ausüben kann während an der übrigen Fläche der Lochbleche der Schall reflektiert wird.
Dadurch wird die Dämmwirkung sehr schlecht, weil ein großer Teil des Schalles an den relativ großen Flächen reflektiert und auf diese Weise durch die Schalldämmeinrichtung hindurchgeführt wird.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung sind als Träger für das schalldämmende Material entweder C-förmige Platten vorgesehen, bei denen zwischen den beiden Schenkeln des C eine durch- brochene Metalldecke, also ein lochblechartiges Haltemittel oder ein Gitter, angeordnet ist. Bei einer anderen Ausgestaltung sind stegartige Platten vorgesehen, die beiderseits mit schalldämmendem Material belegt sind (DE-OS 2 334 697). Die erstgenannte Ausführung hat die gleichen Nachteile wie die zuvor beschriebene Einrichtung (gemäß DE-AS 2 364 215). Eine bessere Wirkung haben bereits die Stegplatten, die beiderseits mit schalldämmendem Material belegt sind. Jedoch ist auch hier die Wirkung unvollkommen, da nur hochfrequente Schallschwingungen von der relativ dünnen Materialbelegung auf den stegartigen Platten bereits absorbiert werden. Längerwellige Schallwellen dringen durch Material hindurch bis auf die stegartige Platte und werden an dieser wiederum durch das Material hindurch reflektiert oder durch diese hindurchgeleitet und auf der anderen Seite durch das schalldämmende Material hindurchgeleitet, so daß die störenden Schallschwingungen niedriger Frequenz nicht absorbiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalldämmeinrichtung zu schaffen, die Geräusche in allen Frequenzbereiche optimal dämpft und Schall-Leitungen und Schallreflektionen im Luftkanal möglichst weitgehend vermeidet.
dä m Diese Aufgabe wird durch Schalände gelöst, die nur aus dem schalldämmenden Material bestehen, ohne äußere oder innere Stützwände oder Stützgerüste aus Metall oder Kunststoff oder einem sonstigen Werkstoff minderguten Schalldämmverhaltens.
Dadurch wird erzielt, daß niederfrequente Schallschwingungen eine Schalldämmwand in ihrer vollen Tiefe durchdringen können undwenn sie nicht in einer vollkommen absorbiert worden sind sogar mehrere parallel zueinander liegende Schalldämmwände durchdringen bzw. in die jeweils letzte noch eindringen können.
Bei einer Wanddicke von 30 mm der einzelnen Schalldämmwände wird bereits eine gute Schallpegelsenkung erreicht.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Höhe der Luftführungskanäle zwischen den Schalldämmwänden zur Länge dieser Kanäle ein Verhältnis von 1:4 oder größer hat da sich gezeigt hat, daß es zweckmäßig ist, eine möglichst lange SchaLdämmstrecke anzuwenden, um eine gute Geräuschsenkung zu erreichen.
Eine sowohl in der Wirkung als auch im konstruktiven Aufbau besonders günstige Ausgestaltung einer Schalldämmeinrichtung ergibt sich, wenn die ganze Schalldämmeinrichtung als ein Bloc aus dem schalldämmendem Material gebildet ist, in den die die Luft führenden Kanäle hineingearbeitet sind, in dem dort, wo die Luftführungskanäle gebildet sein sollen, das Material herausgearbeitet, beispielsweise herausgeschnitten oder heraus- getrennt oder herausgeschmolzen wird. Ein solcher Block kann leicht fertig auf Vorrat gehalten und eingebaut werden, wobei durch die Randbereicne des Blockes gleichzeitig äußere Schall dämmwände gebildet werden, die die Wände des Gesamtluftführungskanales, in den der Block eingesetzt ist, bedecken, so daß auch durch diese Wände kein Schall hindurchgleitet wird und an diesen Wänden kein Schall reflektiert wird.
Um das geradlinige Hindurchdringen hochfrequenter Schallschwingungen zu verhindern, kann es zweckmäßig sein, gemäß einer Weiterausgestaltung die Luftführungskanäle und damit die Schalldämmwände schräg zu der Haupterstreckung des Blockes und damit zu dessen Frontfläche anzuordnen, wobei davon ausgegangen wird, daß diese Haupterstreckung bzw. Frontfläche senkrecht zu der Richtung steht, aus der die Luft anströmt bzw. der Schall in Richtung auf den Block gestrahlt wird.
Ein solcher Block kann hergestellt werden, in dem aus einem geschlossenen kompakten Rohblock aus dem betreffenden Material ö-;e Teile herausgeschnitten werden, die an den Stellen liegen, an denen Luftführungskanäle gebildet sein sollen. Das Herausschneiden kann durch Herausstanzen erfolgen.
Insbesondere bei einem auf solche Weise hergestellten Block kann es zweckmäßig sein, im Luftführungskanal mehrere solche Blöcke unmittelbar aneinander schließen oder in Abstand voneinander anzuordnen, da es schwierig ist, aus einem Block mit derartig großer Dicke, wie sie für den Gesamtblock erwünscht ist, die Teile durch Stanzen herauszutrennen. Es ist dann vorteilhafter, mehrere dünnere Rohblöcke durch Stanzen zu bearbeiten und hintereinander zu legen. Das Hintereinanderlegen mehrerer Teilblöcke kann aber auch dann vorteilhaft sein, wenn die Schalldämmwände schräg angeordnet sind und unterschiedliche Schrägungen in den einzelnen Teilblöcken gewählt werden.
Gegenüber einem gegossenen Block hat eine Schalldämmeinrichtung nach der Erfindung, bei der aus dem Rohblock die später die Kanäle bildenden Teile herausgetrennt werden, den Vorteil, daß an den Wänden offene Poren entstehen, die zwar den Lurtführungswiderstand etwas erhöhen, jedoch eine wesentlich bessere Schalldämmung ergeben als geschlossene Wände, auch wenn diese aus Schaumgummi oder einem ähnlichen Werkstoff bestehen.
Werden die Teile, die im Ronblock dort liegen, wo Kanäle gebildet werden sollen, durch energiereiche Strahlen, beispielsweise Laserstrahlen oder - soweit mit Rücksicht auf das weiche Material möglich - Hochdruckwasserstrahlen aus dem Block herausgeschnitten, so kann ein Block in der ganzen Tiefe der endgültigen Einrichtung als ein Teil bearbeitet werden und ergibt sich dann, wenn ein Block mit mehreren kongruenten Luftkanälen geschaffen werden soll, eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zum Herstcllen eines Blockes gem.der Erfindung dann,wenn jedem Luftführungskanal oder jedem zweiten Luftführungskanal zugeordnet je ein Schneidwerkzeug vorgesehen ist und alle Schneidwerkzeuge auf einem gemeinsamen Werkzeugträger angeordnet sind,der entsprechend über den Block bewegt wird.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele und drei Anwendungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Figur 1 zeigt eine Schalldämmeinrichtung in perspektivischer Ansicht.
Figur 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch den Block gemäß Figur 1.
Figur 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch einen anders gestalteten Block.
Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines für einen anderen Luftführungskanal geeigneten Blockes.
Figur 5 zeigt die Anwendung zweier Blöcke gemäß Figur 4 zum Dämmen des von einem Elektropumpenaggregates ausgehenden Schalles.
Figur 6 zeigt die Anwendung eines Blockes gemäß den Figuren 1 und 2 oder gemäß Figur 3 bei einem Gabelstapler.
Figur 7 zeigt eine andere Anwendung bei einem Block gemäß Figuren 1 und 2 bei einem Gabelstapler.
Der Block 1 besteht aus einem schalldämmenden Material, beispielsweise einem Polyurethan-Schaum, wobei in diesen Block Luftführungskanäle 2 hineingeschnitten sind, derart, daß jeweils zwischer zwei LuftfUhrungskanälen2 eine Schalldämmwand 3 stehen bleibt.
Der Block gemäß Figur 3 unterscheidet sich von dem Bblock gemäß Figur 1 und 2 lediglich dadurch, daß bei diesem die Schalldämmwände 4 und damit auch die Luftführungskanäle 5 schräg zur Frontfläche 6 angeordnet sind.
Während der Block gemäß Figur 1 inseinen äußeren Abmessungen etwa quaderförmig ist, hat der Block 7 gemäß Figur 4 eine kreiszylinderförmige oder ovalzylinderförmige Außengestalt, wobei auch wieder in diesen Block 7 Luftführungskanäle 8 derart hineingeschnitten sind, daß zwischen jeweils zwei LuftfUhrungskanälen 8 eine Schalldämmwand 9 bestehen bleibt.
Bei der Anordnung gemäß Figur 5 ist ein Elektromotor 10 in ein rohrförmiges Gehäuse 11 eingesetzt und gegenüber diesem durch elastische Stützen, nämlich Gummimetallager 12, die auf Lagerpratzen 13 abgesetzt sind, abgestützt. Der Elektromotor 10 treibt eine Hydraulikpumpe 14 an, die unmittelbar an den Elektro motor 10 angeflanscht ist. Der Elektromotor 10 ist mit einer Zwangsbelüftung verstehen, die Luft in axialer Richtung durch den Elektromotor 10 drückt. Innerhalb des in dem Gehäuse 11 gebildeten Schachtes 15 ist beiderseits, das heißt in Strömungsrichtung vor und hinter dem Elektropumpenaggregat 10, 14j je ein Block 7 mit Luftkanälen 8 und Schalldämmwänden 9 angeordnet.
Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Gabelstapler, dessen Rahmen 16 innen mit einer schalldämmenden Belegung 17 versehen ist und dessen Haube 18 ebenfalls innen mit einer schalldämmenden Belegung 17 versehen ist. Der Rahmen 16 und die Haube 18 umschließen einen geschlossenen Raum, in dem die Brennkraftmaschine 19 angeordnet ist.
Die Brennkraftmaschine ist in in der Zeichnung nicht mehr dargestellter Weise in dem Rahmen 16 gelagert. An dem Rahmen 16 sind die Fahrzeugräder 20 gelagert. Die Brennkraftmaschine 19 ist eine luftgekühlte Maschine, deren Kühl luft durch einen Schacht 21 austritt. Unmittelbar an diesen Schacht 21 schiet ein Block 1 an, in dem Luftführungskanäle 2 gebildet sind. Die Brennkraftmaschine 19 ist dabei asymmetrisch außerhalb der Längsmittelebene des Fahrzeuges angeordnet, so daß sich ein relativ kurzer Kühlluftaustrittskanal ergibt. Trotzdem wird durch die Anwendung eines Schalldämmblockes 1 unmittelbar am Kühlluftaustrittsschacht 21 eine gute Schalldämmwirkung erzielt.
Um den durch Rahmen 16 und Haube 18 umschlossenen Raum, in dem die Brennkraftmaschine angeordnet ist und in dem auch noch andere Aggregate, beispielsweise Hydraulikpumpen, angeordnet sind, mit kühler Luft zu spülen und die Ansammlung von feuergefährlichen Dämpfen zu verhindern, wird dieser Raum mit Luft gespült.
Um diese Luft aus diesem Raum austreten zu lassen, ist auf der in der Zeichnung rechten Seite ebenfalls ein Block 1 mit Luftführungskanälen 2 angeordnet, wobei durch diesen, auf der in der Zeichnung rechten Seite angeordnete Block die Spühlluft austritt.
In Figur 7 ist das Heckteil des gleichen Gabelstaplers abgebildet, wobei an dem Rahmen 16 das Gegengewicht 22 befestigt ist, das die Achse 23 für die Räder trägt. Die Kühlluft wird der Brennkraftmaschine 19 mittels eines Gebläses 23 durch einen Kanal 24, 25 zugeführt, wobei dieser Kanal 24, 25 im Gegengewicht 22 gebildet ist. Im Gegengewicht 22 ist am übergangsbereich zwischen dem Kanal 24 und dem Kanal 25 ein Block 1 angeordnet, derart, daß die Kühlluft durch die Kühlluftkanäle 2 in dem Ebek 1 hindurchtreten kann. Zur zusätzlichen Verbesserung der Schalldämmung sind an vertika;len Flächen des Kanales 25 zusätzliche Schalldämmatten 27 angeordnet.
Durch die schräge Anordnung der Luftführungskanäle 5 zwischen den Schalldämmwänden 4 bei dem Block gemäß Figur 3 läßt sich das erforderliche Verhältnis von Blockdicke zu Kanalhöhe weiter verbessern.

Claims

Schalldämmeinrichtung Patentansprüche: 1.) Schalldämmeinrichtung für einen in einen eine Geräuschquelle enthaltenden Raum führenden Luftkanal mit mehreren zueinander zumindest annähernd parallelen Schalldämmwänden aus einem Schallenergie verzehrenden Material, vorzugsweise Polyätherschaum oder Polyuretanschaum, insbesondere Uretanen auf Polyesterbasis, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämmwände (3, 4) nur aus schalldämmendem Material bestehen.
2.) Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schalldämmwände (3, 4) mindestens das Vierfache des Abstandes der Schalldämmwände (3, 4) voneinander beträgt.
3.) Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich des Luftkanales, in dem die Schalldämmwände (3, 4) angeordnet sind, auch die Wände des Luftkanales mit Abdeckflächen aus dem gleichen Material wie dem Material der Schaildämmwände (3, *) bedeckt sind und daß die Abdeckflächen und die Schalldämmwände (3 bzw. 4) aus einem einheitlichen Block (1, 31) bestehen (gebildet sind).
4.) Schalldämmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämmwände (4) schräg zur Frontfläche (6) des Blockes (31) angeordnet sind.
5.) Verfahren zum Herstellen eines Blockes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem geschlossenen, kompakten, aus dem schalldäsmenden Material bestenenden Rohblock die Teile herausgeschnitten werden, die in dem Block die Räume einnehmen, die später die Kanäle (2 bzw. 5) bilden sollen.
6.) Verfahren zum Herstellen eines Blockes nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem geschlossenen, kompakten Rohblock aus dem schalldämmenden Material die Teile herausgestanzt werden, die in dem Block den Raum einnehmen, den später die Luftführungskanäle (2) einnehmen sollen.
7.) Verfahren zum Herstellen eines Blockes nach Anspruch 3, insbesondere Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Block in Luftführungsrichtung aus mehreren, vorzugsweise zwei, Teilblöcken (entsprechend geringerer Tiefe) besteht, die einzeln hergestellt und beim Einbau hintereinander angeordnet werden oder schon vor Einbau miteinander verklebt werden.
8.) Anwendung eines Blockes nach Anspruch 3 und Anordnung eines solchen Blockes, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (1 bzw. 31 bzw. 7) in einem Luftführungskanal angeordnet ist, dessen Wand zumindest teilweise mit schalldämmendem Material bedeckt ist.
9.) Anwendung und Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftführungskanal (25) gekrümmt ist und an zumindest annähernd senkrecht zur allgemeinen Erstreckung liegenden Wänden mit Schalldämmplatten (27) versehen ist.
10.) Anwendung und Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Luftführungskanales (24, 25) im Bereich des Blockes (1) eine nutartige Vertiefung aufweist, deren Tiefe zumindest annähernd gleich der Wandstärke der Randteile des Blockes (1) ist iur.d deren axiale Erstrekkung zumindest annähernd gleich der Tiefe des Blockes (1) in dieser Richtung ist.
11.) Anwendung und Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftrührungskanal vor und/oder hinter dem Block eine trichterartige Erweiterung aufweist und daß die Summe der freien Durchtrittsflächen (2 bzw. 5) in dem Block zumindest annähernd gleich groß ist wie der freie Durchtrittsquerschnitt des Lurtführungskanales jenseite der trichterartigen Erweiterung.
12.) Anwendung und Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandmaterial des Luftführungsschachtes große Masse aufweist, vorzugsweise, daß der LuCtfführungsw kanal in einem Körper großer Masse, insbesondere in einem Gegengewicht, gebildet ist.