DE2907212A1

DE2907212A1 - Absorptionsschalldaempfer, insbesondere fuer drehkolbengeblaese

Info

Publication number: DE2907212A1
Application number: DE19792907212
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Nissen; Helmut Schelp; Peter Dipl Ing Wildenhof
Original assignee: Aerzener Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Aerzener Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1980-09-04
Also published as: SE8001385L; NL8001109A; IT8015135V0; BE881869A; CH647882A5; IT1136134B; DE2907212C2; IT8012452A0; GB2043774B; FR2449782A1; GB2043774A; FR2449782B1

Description

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HOFFMANN · EITLE <£ PARTNER

PAT E N TAN WALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · D I PL-I N G. W. EITLE · D R. RER. NAT. K. H O FFMAN N · D I PL.-I N G. W. LEH N

Dl PL.-I N G. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MD N CH EN 87 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

Äerzener Maschinenfabrik GmbH, Aerzen bei Hameln

Absorptionsschalldämpfer, insbesondere für Drehkolbengebläse

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Absorptionsschalldämpfer, insbesondere für Drehkolbengebläse, bestehend aus einem Gehäuse, in dem ein zumindest teilweise von Absorptionsmaterial begrenzter Strömungskanal vorgesehen ist.

Absorptionsschalldämpfer der bekannten Art weisen meist ein rundes oder eckiges rohrartiges Gehäuse auf, in dessen Innenraum ein gerader oder allenfalls einmal abgewinkelter Strömungskanal aus einem rohrförmig gebogenen Lochblech angeordnet ist, das zumindest teilweise von einem Absorptionsmaterialmantel umgeben ist. Im Bereich des Eintrittsendes derartiger bekannter Absorptionsschalldämpfer ist in der Regel ein Filtervorsatz angeordnet, der entweder direkt an das Gehäuse anschließt oder dieses Gehäuse zumindest bereichsweise umgibt.

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Derartige bekannte Absorptionsschalldämpfer haben relativ voluminöse Abmessungen und eine große Bauhöhe. Ihre Herstellung ist aufwendig und erfordert für verschiedene Teile Schweiß- oder Schraubverbindungen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen vollkommen neuartigen Absorptionsschalldämpfer zu schaffen, der bei zumindest gleicher Dämpfungswirkung erheblich kleinere Abmessungen, insbesondere in bezug auf die Bauhöhe aufweist und zu dessen Herstellung ein erheblich geringerer technischer Aufwand notwendig ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gehäuse quaderförmig gestaltet ist und der einen flachen rechteckigen Querschnitt aufweisende Strömungskanal in vertikaler Richtung mäander- bzw. zick-zack-förmig verläuft;

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist erstmalig ein Absorptionsschalldämpfer geschaffen, bei dem die Schallenergie über eine mäander- bzw. zick-zack-förmig verlaufende Absorptionsstrecke abgebaut wird, so daß die Längserstreckung des Schalldämpfers verglichen mit bekannten Konstruktionen erheblich reduziert werden kann. Auch wird durch die mehrfache Umlenkung ein "Durchstrahlen" von hohen Frequenzen unterbunden.

Aufgrund der quaderförmigen Ausgestaltung des Gehäuses kann die zur Verfügung stehende Breite voll ausgenützt werden und damit die Längserstreckung des Schalldämpfers sowie dessen Bauvolumen relativ klein gehalten werden. Aufgrund der quaderförmigen Ausgestaltung des Gehäuses kann der Strömungskanal mit einem flachen rechteckigen Querschnitt ausgestattet werden, wodurch sich ein günstiges Verhältnis zwischen dem schallabsorbierenden Umfang der Querschnitts-

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fläche und der Kanalquerschnittsfläche ergibt, wodurch die Dämpfung gegenüber dem herkömmlichen Kreisquerschnitt verbessert wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers ist das Gehäuse topfförmig ausgestaltet. Eine derartige Form ermöglicht nicht nur eine relativ einfache Herstellung, beispielsweise auch aus glasfaserverstärktem Kunststoff, sondern darüber hinaus auch ein problemloses Anordnen des Absorptionsmaterials sowie der den Strömungskanal begrenzenden Elemente innerhalb des Gehäuses, da diese Teile durch die "Topföffnung" lediglich nacheinander in den Innenraum eingelegt werden müssen.

Sofern ein Absorptionsschalldämpfer der erfindungsgemäßen Art mit einer Filteranordnung ausgestattet werden soll, ist es zweckmäßig, die obenliegende Öffnung des topfförmigen Gehäuses mit einem Filter, beispielsweise in Form einer Matte abzudecken und darüber eine Haube anzuordnen. Durch diese Maßnahme wird der Filter mit in das Gehäuse des Schalldämpfers integriert, so daß kein Anbau notwendig ist. Auch ist es durch die Quaderform des Gehäuses möglich, die sich ergebende Rechteckfläche voll zu nutzen und damit eine relativ große Filterfläche vorzusehen.

Durch einfaches Abnehmen der Haube wird eine große Bedienungsöffnung freigelegt, die den Filterwechsel oder andere Arbeiten am Schalldämpfer erheblich vereinfacht.

Zum Schutz gegen Regen, Schnee, herabfallendes Laub, Schmutz oder dergleichen ist es zweckmäßig, die Haube an mindestens einer Seite mit einer seitlichen Eintrittsöffnung auszustatten und diese zum Schutz gegen größere Teile mit einem Gitter zu verschließen.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalldämpfers sind die Seitenwände des topfförmig gestalteten Gehäuses konisch ausgestaltet. Dadurch wird bei bestimmten Herstellungsverfahren nicht nur ein Abziehen des Gehäuses vom Kern erleichtert, sondern darüber hinaus auch eine raumsparende Stapelfähigkeit erreicht, die die Lagerhaltung vereinfacht.

Versuche haben ergeben, daß ausgezeichnete Dämpfungsergebnisse insbesondere dann erzielt werden, wenn der Strömungskanal ein Höhen-Breitenverhältnis in der Größenordnung von 1:20 aufweist und beidseitig von Absorptionsmaterial begrenzt ist.

Um einen direkten Schalldurchtritt vom Gebläsestutzen zur Schalldämpfungsansaugöffnung zu unterbinden, ist es zweckmäßig quer zur Schalldurchtrittsrichtung innerhalb des Gehäuses Schalldämmbleche vorzusehen. Dies kann zweckmäßigerweise dadurch geschehen, daß der Strömungskanal zumindest teilweise auf einer Breitseite von einem Schalldämmblech und auf der gegenüberliegenden Breitseite von einer Matte aus Absorptionsmaterial begrenzt ist.

Zur Bildung des Strömungskanales ist es vorteilhaft, zwischen dem Schalldämmblech und der Matte einen Abstandshalter in Form eines ein- oder mehrteiligen Lochblech- oder Drahtkorbes anzuordnen. Da die Schalldämmbleche, die Absorptionsmaterialmatten und die Abstandshalter lose in den Gehäuseraum eingelegt werden können, d.h. ein Verschweißen oder Verschrauben dieser Teile nicht notwendig ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine denkbar einfache und daher billige Fertigstellung des Schalldämpfers.

Im Falle der Verwendung von Schweißgitterkörben anstelle von Lochblechkörben ergeben sich darüber hinaus "ostenvorteile

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und eine günstigere Ausnützung des Absorptionsmaterials.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers sind in dem Gehäuse übereinander mindestens zwei im wesentlichen waagerecht verlegte, jeweils mit drei Seiten an der Gehäuseinnenfläche anliegende und mit der vierten Seite zur Bildung eines Durchtrittsspaltes im Abstand zu dieser angeordnete Absorptionsmatten vorgesehen, die über Abstandshalter sowohl gegenüber dem Gehäuseboden und der Filtermatte als auch zueinander in einem vorgegebenen Abstand gehalten und derart zueinander versetzt sind, daß die Durchtrittsspalte jeweils benachbarter Matten zur Bildung eines mäander- bzw. zick-zack-förmigen Strömungskanals auf einander gegenüberliegenden Gehäuseseiten liegen.

Zweckmäßig ist es ferner, daß die Schalldämmbleche jeweils auf der Oberseite der Absorptionsmatten angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß das im Gehäuse an unterster Stelle liegende Schalldämmblech nicht direkt vom Gebläsestutzen her mit Schall beaufschlagt wird. Vielmehr wird der aus dem Gebläsestutzen austretende Schall bei einer derartigen Anordnung zuerst in das Absorptionsmaterial eindringen und damit vor dem Aufprall auf das Dämmblech zumindest teilweise absorbiert werden.

Die Dämpfungseigenschaften des erfindungsgemäßen Absorptionsdämpfers können dadurch verbessert werden, daß die Schalldämmbleche auf beiden Seiten Absorptionsmatten tragen. Diese Matten können gegebenenfalls mit den Schalldämmblechen verklebt sein und somit die Lage der Schalldämmbleche gegenüber den Matten genau festgelegt werden. Außerdem erhalten die Bleche dadurch eine Dämpfung.

Vorzugsweise bestehen die Absorptionsmatten aus Polyätherschaum. Dieses Material hat nicht nur gute Absorptionseigenschaften,

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sondern kann auch einfach und sauber zugeschnitten werden. Matten dieses Materials sind außerdem auf dem Markt in einer Version mit Klebeschicht beziehbar.

Für den Fall, daß eine etwas geneigte Lage der Absorptionsmatten und der Schalldämmbleche innerhalb des Gehäuses des Schalldämpfers erwünscht ist, können die Abstandshalter keilförmig ausgebildet sein.

um Scheppergeräusche zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß die Außenabmessungen der Abstandshalter und der Dämmbleche kleiner sind als die Innenabmessungen des Gehäuses. Um eine gute Abdichtung des Absorptionsmaterials gegenüber der Innenwandung des Gehäuses zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Außenabmessungen der Matten geringfügig größer zu wählen/ als die Innenabmessungen des Gehäuses.

Sofern technische Gründe ein nahes Heranlegen der Abstandshalter bzw. der Dämmbleche an die Innenwandung des Gehäuses notwendig machen, ist es zweckmäßig zur Vermeidung von Scheppergeräuschen Profilschnüre zwischen den Teilen anzuordnen.

Zur Vermeidung von Scheppergeräuschen ist es darüber hinaus zweckmäßig, zv/ischen der Haubenunter- und der Gehäuseoberseite eine Gummidichtung vorzusehen und als Haltevorrichtung Gummi-Haubenhalter anzuordnen. Selbstverständlich können als Haubenhalter auch Spannklammern oder andere Elemente dienen.

Gummi-Haubenhalter haben darüber hinaus den Vorteil, daß ein einfaches Abnehmen bzw. Verschließen der Haube beispielsweise zum Zwecke des Filterwechsels möglich ist.

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Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Gesamt

ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absorptionsschalldämpfers, und

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung

einen Schnitt durch den Absorptionsschalldämpfer gemäß Fig. 1 in der Ebene II-II.

Wie aus den Figuren zu entnehmen ist, besteht der erfindungsgemäße Absorptionsschalldämpfer aus einem quaderförmigen Gehäuse 1, das topfförmig ausgestaltet ist und im Bereich seines Bodens 2 eine Verbindungsöffnung 3 zu dem in der Zeichnung nicht dargestellten Ansaugstutzen eines Drehkolbengebläses besitzt, an dem es über nicht dargestellte Bolzen befestigt ist, die durch Bohrungen 4 im Gehäuseboden 2 hindurchragen.

An den Boden 2 des Gehäuses schließen sich konische Seitenwände 5 an, die mit ihrem oberen Rand eine obenliegende öffnung bilden, die mit einer Haube 6 verschlossen ist. Um Scheppergeräusche zwischen dem Gehäuse 1 und der Haube 6 zu vermeiden, ist zwischen der Haubenunterseite und dem oberen Rand der Seitenwände 5 des Gehäuses eine Gummidichtung 7 angeordnet. Zur Halterung der Haube 6 auf dem Gehäuse 1 dienen im vorliegenden Ausführungsbeispiel herkömmliche Gummi-Haubenhalter 8. Die Haube 6 weist an einer Seite eine Eintrittsöffnung 9 auf, die - wie in Fig. 1 angedeutet - mittels eines Gitters 10 verschlossen ist.

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Im Innenraum des Gehäuses 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein einteiliger Drahtkorb 11 angeordnet, der als Abstandshalter für die den mäander- bzw. zick-zack-förmig verlaufenden Strömungskanal bildenden Elemente dient.

Auf der Oberseite des Drahtkorbes 11 ruht eine Filtermatte 12, deren Rand durch die Unterseite der Haube 6 auf die Oberseite des Drahtkorbes 11 gepreßt wird.

Der Drahtkorb 11 trägt darüber hinaus unterhalb der Filtermatte 12 im Abstand und parallel zueinander zwei Absorptionsmatten 13 und 14 aus Polyätherschaum, die jeweils auf ihrer Oberseite ein Schalldämmblech 15 bzw. 16 tragen. Während die .interhalb der Filtermatte 12 liegende Absorptionsmatte 13 im Gehäuse derart angeordnet ist, daß sie mit ihrem in Fig. 2 links liegenden Seitenrand an der der Eintrittsöffnung 9 benachbarten Seitenwand 5 des Gehäuses 1 anliegt, ist die darunterliegende Absorptionsmatte 14 derart versetzt eingelegt, daß sie mit ihrem in Fig. 2 rechts liegenden Seitenrand an der der Eintrittsöffnung 9 gegenüberliegenden Seitenwand 5 des Gehäuses 1 anliegt.

Beide Absorptionsmatten 13 und 14 sind derart bemessen, daß sie lediglich an drei Seitenrändern an der Gehäuseinnenseite anliegen, während sich der vierte Mattenrand im Abstand von der jeweiligen Gehäuseinnenfläche befindet und somit einen Durchtrittsspalt 19 zwischen Gehäuseinnenfläche und Mattenrand bildet. Aufgrund dieser Anordnung wird ein Strömungskanal mit flachem rechteckigen Querschnitt gebildet, der in vertikaler Richtung mäander- bzw. zick-zack-förmig durch das Gehäuse 1 des Schalldämpfers hindurch verläuft. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die durch die Filtermatte 12 hindurchtetende Luft insgesamt zweimal gezwungen, ihre Richtung um jeweils 180° zu ändern. Der Durchflußweg

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und die Durchflußrichtung ist in Fig. 2 mit Strömungspfeilen angezeigt. Die zur Schallabsorption zur Verfügung stehende Strecke ist verglichen mit den Außenabmessungen des Schalldämpfers relativ lang.

Im Bereich des Bodens 2 ist das Gehäuse 1 ebenfalls mit Absorptionsmattenteilen 17 ausgekleidet, die zumindest teilweise um die Durchtrittsöffnung 3 herum angeordnet sind.

An denjenigen Stellen, an denen die Schalldämmbleche (beispielsweise das Blech 15) aus schalltechnischen Gründen dicht an die Innenseite der jeweiligen Seitenwand 5 des Gehäuses 1 herangeführt werden müssen, sind zur Vermeidung von Scheppergeräuschen Profilschnüre 18 eingelegt.

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Leerseite

Claims

HOFFMAN N · jEITUU dc PARTNER PAT E N TAN WALTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I PL.-I N G. W. EITLE ■ D R. RER. NAT. K. H O FFMAN N · D I PL.-l N G. W. LEH N DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. 8. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) Aerzener Maschinenfabrik GmbH, Aerzen bei Hameln Absorptionsschalldämpfer, insbesondere für Drehkolbengebläse Patentansprüche

1. Absorptionsschalldämpfer, insbesondere für Drehkolbengebläse, bestehend aus einem Gehäuse, in dem ein zumindest teilweise von Absorptionsmaterial begrenzter Strömungskanal· vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) quaderförmig gestaltet ist und der einen flachen rechteckigen Querschnitt aufweisende Strömungskanal in vertikaler Richtung mäander- bzw. zick-zack-förmig verläuft.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) topfförmig ausgestaltet ist.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obenliegende Öffnung des topfförmigen Gehäuses (1) mit einem Filter überdeckt ist.

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4. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obenliegende Öffnung des topfförmigen Gehäuses (1) mit einer Haube (6) verschließbar ist.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube etwa die Form des Gehäuses besitzt.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) an mindestens einer Seite eine Eintrittsöffnung (9) trägt, die mit einem Gitter (10) verschlossen ist.

7. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter eine Filtermatte (12) ist.

8. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und/oder die Haube (6) konisch ausgestaltet sind.

9. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal ein Höhen-Breiten-Verhältnis in der Größenordnung von 1:20 besitzt.

10. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal· zumindest teiiweise auf einer Breitseite von einem Scha^dammblech (15 bzw. 16) und auf der gegenüberliegenden Breitseite von einer Matte (13 bzw. 14) aus Absorptionsmaterial begrenzt ist.

11. Schalldämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schalldämmblech (15 bzw. 16) und der Matte (13 bzw. 14) ein Abstandshalter (11) in Form eines ein- oder mehrteiligen Lochblech- oder Drahtkorbes angeordnet ist.

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12. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) übereinander mindestens zwei im wesentlichen waagerecht verlegte, jeweils mit drei Seiten an der Gehäuseinnenfläche anliegende und mit der vierten Seite zur Bildung eines Durchtrittsspaltes (19) im Abstand zu dieser angeordnete Absorptionsmatten (13 bzw. 14) vorgesehen sind, die über Abstandshalter (11) sowohl gegenüber dem Gehäuseboden (2) und der Filtermatte (12) als auch zueinander in einem vorgegebenen Abstand gehalten und derart zueinander versetzt sind, daß die Durchtrittsspalte (19) jeweils benachbarter Matten zur Bildungeines mäander- bzw. zick-zack-förmigen Strömungskanals aufeinander gegenüberliegenden Gehäuseseiten liegen.

13. Schalldämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämmbleche (15 bzw. 16) jeweils auf der Oberseite der Absorptionsmatten (13 bzw. 14) angeordnet sind.

14. Schalldämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämmbleche auf beiden Seiten Absorptionsmatten tragen.

15. Schalldämpfer nach Anspruch 10, 13 oder 14, dadurch g e kennzeichnet, daß die Schalldämmbleche mit den Absorptionsmatten verklebt sind.

16. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz e ichnet, daß die Absorptionsmatten aus Polyätherschaum bestehen.

17. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absorptionsmatten (13 bzw. 14) und die Schalldämmbleche (15 bzw. 16) im wesentlichen quer zur Ausbreitungsrichtung

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des Schalles angeordnet sind.

18. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η ζ e ichnet, daß die Abstandshalter keilförmig ausgebildet sind.

19. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabmessungen der Abstandshalter (11) und der Dämmbleche (15, 16) kleiner sind, als die Innenabmessungen des Gehäuses (1).

20. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (6) mittels einer Haltevorrichtung auf der Gehäuseoberseite befestigbar ist.

21. Schalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Haubenunter- und der Gehäuseoberseite eine Gummidichtung (7) angeordnet ist.

2 2. Schalldämpfer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung von Gummi-Haubenhaltern 8 oder Spannklammern gebildet ist.

23. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Gehäuses (1) und/oder die Haube (6) zumindest teilweise mit einer Bedämpf ungsschicht ausgestattet ist.

24. Schalldämpfer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere jeweils mäander- bzw. zick-zack-förmig verlaufende Strömungskanäle parallel geschaltet sind.

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