DE3414887C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schalldämpfendes Leitungsstück für Sanitär-Installationen, bei welchem eine Begrenzungswand des Durchströmkanals als Dämpfungselement ausgebildet ist, das einen geschlossenporigen Körper aus elastisch nachgiebigem Material aufweist.

Aus der DE 32 30 931 A1 ist ein schalldämpfendes Leitungsstück bekannt, bei welchem ein Einsatz aus elastisch nachgiebigem Material im wesentlichen rohrförmig und als geschlossener Hohlring ausgebildet ist, wobei in dem Hohlraum des Hohlringes Luft oder ein anderes, Schallschwingungen absorbierendes Medium eingeschlossen ist. Damit diese Vorrichtung, die in eine Rohrwandung eingesetzt werden muß, eine ausreichende Stabilität hat, muß in dem Hohlraum oder in dem Durchgang noch ein Stützglied vorgesehen sein.

Mit einem solchen schlauchartigen Leitungsstück lassen sich je nach Auslegung zwar auftretende Druckspitzen etwas ausgleichen, jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Wirkung und auch die Lebensdauer relativ gering sind. Insbesondere sind Strömungsgeräusche des fließenden Wassers oder durch Kavitation nur geringfügig zu dämpfen.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein schalldämpfendes Leitungsstück der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das die im fließenden Wässer selbst erzeugten und weitergeleiteten Schallschwingungen erheblich zu dämpfen vermag.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Leitungsstück dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal im Bereich des Dämpfungselementes dadurch als Diffusor ausgebildet ist, daß er sich von einer engsten Stelle ausgehend über einen relativ langen Abschnitt konisch erweitert, wobei das Dämpfungselement unter Bildung eines ringförmigen Querschnittes des Durchströmkanales koaxial im Leitungsstück angeordnet ist oder das Dämpfungselement unter Bildung eines zentralen Durchströmkanales ringförmig ausgebildet und in der Wand des Leitungsstücks verankert ist. In beiden Fällen besitzt also der Durchströmkanal im Bereich des Dämpfungselementes stromabwärts einer engsten Stelle einen zunehmenden Querschnitt. Der als Diffusor wirkende Durchströmkanal bewirkt dabei einen schallarmen Fließwiderstand und kann somit die Schalldämpfung, die durch den geschlossenporigen Körper aus elastisch nachgiebigem Material, beispielsweise aus Moosgummi, aber auch Weichkunststoff oder thermoplastischem Kunststoff bewirkt wird, verbessern. Das Dämpfungselement kann also einerseits auftretende Druckwellen durch seine Kompressibilität dämpfen und dadurch den Schallpegel herabsetzen, wobei der Werkstoff selbst als Rückstellfeder wirkt, und dieser Effekt wird durch den Diffusor, der einen schallarmen Fließwiderstand ergibt, unterstützt. Versuche haben gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung eine Schallpegelsenkung um 5 bis 7 dBA und eine Senkung der Schallspitzen um über 10 dBA erreichbar ist.

Zweckmäßig ist es, wenn das Dämpfungselement an seinem geschlossenporigen Körper eine diesen einschließende, gasdichte, wasserfeste Schutzhülle aus nachgiebigem Material, beispielsweise Silikon-Kautschuk, aufweist.

Ferner kann der geschlossenporige Körper des Dämpfungselementes mit einer festhaftenden, gasdichten Duktilschicht, beispielsweise Kautschuk, beschichtet sein. Durch diese Maßnahmen kann das Dämpfungselement gasdicht gemacht werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere bezüglich der Befestigung des Dämpfungselementes beziehungsweise auch seiner Schutzhülle sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 6. Dabei sei noch erwähnt, daß das mit dem Dämpfungselement ausgerüstete Leitungsstück zweckmäßig als beidseits mit Außengewinde versehene Anschlußstutzen ausgebildet sein kann, der an einem Ende in den Wassereinlaß eines Armaturengehäuses einschraubbar ist und am anderen Ende dem Anschluß der Wasserzuführleitung dienen kann.

Da bekanntlich der Schallpegel nicht ausschließlich durch Fließgeräusche des Wassers, sondern auch durch Schalleitung in der Leitungswand bestimmt wird, kann es zweckmäßig sein, wenn das das Dämpfungselement enthaltende, metallische Leitungsstück axial zweigeteilt ist und wenn die beiden Teile durch ein Zwischenstück aus schlecht schalleitendem Material fest miteinander verbunden sind. Zusammen mit dem in diesem Leitungsstück befindlichen Dämpfungselement ergibt sich so in dem Leitungsstück eine besonders wirksame Schallsperre.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 im Axialschnitt ein als Anschlußstutzen ausgebildetes Leitungsstück mit umströmtem Dämpfungselement,

Fig. 2 im Axialschnitt ein Leitungsstück mit durchströmtem Dämpfungselement,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Detailvariante des Dämpfungs­ elementes nach Fig. 2, und

Fig. 4 im Längsschnitt eine Aufbauvariante der Dämpfungselemente nach Fig. 1 und 2.

Das einen Anschlußstutzen bildende metallische Rohrstück 1 be­ sitzt beiderends Außengewinde 1a bzw. 1b. Im Bereich des Außen­ gewindes 1b besitzt der Stutzen 1 eine abgesetzte Stirnausneh­ mung 2a, an welche sich ein axial relativ kurzer, sich konisch verengender Bohrungsabschnitt 2b anschließt, von dem ein sich konisch wieder erweiternder, relativ langer Bohrungsabschnitt 2c zum andern Stirnende des Stutzens führt. In die Stirnausnehmung 2a ist der Außenring 3a eines zweckmäßig aus Kunststoff beste­ henden Haltesterns 3 eingesetzt, dessen eine axiale Gewindebohrung aufweisende Nabe 3b mit einem Klemmhals 3c stromabwärts in den Boh­ rungsabschnitt 2b hineinragt. In die Nabenbohrung ist der Gewinde­ schaft einer Klemmschraube 4 eingeschraubt, die mit einem Klemm­ hals 4c koaxial durch den Klemmhals 3c des Haltesterns 3 ragt. Zwischen den einander zugekehrten, zweckmäßig profilierten, zum Beispiel mit Umfangsrippen versehenen Konusflächen der beiden Klemm­ hälse 3c, 4c ist der Öffnungsrand einer nach Art eines Fingerlings ausgebildeten Schutzhülle 5 aus gas- und wasserundurchlässigem, nachgiebigem Material; zweckmäßig besteht diese Schutzhülle 5 aus Silikon-Kautschuk, wodurch sie sowohl gasdicht als auch gegen Kalt- und Warmwasser beständig ist. In dieser länglichen Schutz­ hülle 5 ist ein geschlossenporiger elastisch deformierbarer Körper 6, z. B. aus Moosgummi, angeordnet. Dieses annähernd zigarrenförmi­ ge, Kreisquerschnitt aufweisende, aus den Teilen 5, 6 gebildete Dämpfungselement 7 erstreckt sich mit radialem Wandabstand durch den Bohrungsabschnitt 2c, wobei seine gerundete Endpartie noch et­ was über den Stutzen 1 hinausragt. Der Porenkörper 6 ist dank der Großzahl von Lufteinschlüssen kompressibel, wodurch er befähigt ist, die im das Dämpfungselement umströmenden Wasserstrom auftre­ tenden Druckwellen zu dämpfen und dadurch den Schallpegel dra­ stisch herabzusetzen, wobei der Gummi selbst als Rückstellfeder wirkt. Dieser Effekt wird noch dadurch unterstützt, daß der das Dämpfungselement 7 umgebende ringförmige Durchströmkanal als Dif­ fusor ausgebildet ist und somit als schallarmer Fließwiderstand wirkt. Versuche haben gezeigt, daß mit einem umströmten Dämpfungs­ element 7 der genannten Art eine Schallpegelsenkung um 5 bis 7 dBA und eine Senkung der Schallspitzen um über 10 dBA erreichbar ist.

Im Gegensatz zum vorangehend beschriebenen Beispiel ist bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ein axial durchströmtes Dämp­ fungselement vorgesehen. Das metallische Leitungsstück 10, das ebenfalls als beidseitig mit Außengewinde versehener Anschluß­ stutzen ausgebildet sein kann, besitzt eine abgesetzte Bohrung, wobei der weitere Bohrungsteil durch eine Innenrippe in einen stirn­ seitig offenen Abschnitt 12a und einen eine Ringnut bildenden Ab­ schnitt 12b unterteilt ist. Im Stirnabschnitt 12a ist ein Ring­ flansch 15a einer doppelwandigen Schutzhülle 15 aus nachgiebigem, gasdichtem und wasserfestem Material verankert. Der durch Ring­ flansch 15a und Innenmantel 15b der Schutzhülle 15 begrenzte, stromabwärts in den Bohrungsabschnitt 12c des Leitungsstücks 10 übergehende Durchströmkanal ist als Diffusor ausgebildet. Der Außenmantel 15 ist in den Nutabschnitt 12b der Bohrung des Lei­ tungsstücks 10 hinein ausgebaucht und mit einem freien Endrand am Endrand des Innenmantels, z. B. durch Schweißung oder Klebung, gas- und flüssigkeitsdicht befestigt. Im durch die Ausbauchung des Außenmantels 15c in der Schutzhülle 15 geschaffenen Ringraum ist ein geschlossenporiger Körper 16 aus gummielastischem Material (analog 6 im erstbeschriebenen Beispiel) angeordnet. Auch in die­ sem Fall läßt der Porenkörper 16 eine elastische Volumenänderung des Dämpfungselementes 17 zu, was zur Dämpfung von im durchfließenden Wasserstrom erzeugten Schalldruckwellen führt. Anstelle (oder zusätzlich) einer Klebung oder Schweißung am freien Rand­ ende des Doppelmantels der Schutzhülle 15 kann auch, wie in Fig. 3 gezeigt, eine ringförmige Klemmhülse 18 zum dichten Verschluß des den Porenkörper 16 enthaltenden Ringraumes vorgesehen sein.

Es versteht sich, daß die Wirksamkeit der beschriebenen Dämpfungs­ elemente wesentlich von ihrer Gasdichtheit abhängt. Ein wesentlicher Vorteil der Verwendung eines Porenkörpers anstelle einer einzigen, nach außen abgeschlossenen Luftkammer besteht darin, daß die Dichtheitsschwelle beim Porenkörper grundsätzlich vielfach höher ist. Auch wenn nach längerem Gebrauch Luft aus oberflächennahen Poren entweichen kann, da absolute Gasdichtheit kaum erreichbar ist, kann dies die Schalldämpfungswirkung des Elementes dank der Vielzahl intakt gebliebener Poren kaum merkbar beeinträchtigen, während ein Leck bei einer einzigen Luftkammer zu totalem Gasver­ lust führt und so das ganze Element sofort unwirksam werden läßt.

Bei Verwendung eines geeigneten Materials ist auch eine Ausführung denkbar, bei welcher das Dämpfungselement ausschließlich aus einem geschlossenporigen Körper aus elastischem Material besteht. Da aber die Gasdichtheit einerseits und die Wasserfestigkeit ander­ seits unter den jeweiligen Arbeitsverhältnissen (Temperatur, Druck etc.) maßgebend für die Dauer des Dämpfungselementes sind, ist die Verwendung einer geeigneten Schutzhülle, in welche der Poren­ körper lose oder fest verbunden eingesetzt ist, in den meisten Fällen vorzuziehen. Natürlich sind Material und Wandstärke der Schutzhülle so zu wählen, daß die Schallwellen möglichst vollum­ fänglich auf den Porenkörper übertragen werden. Um die Gasdichtheit des Dämpfungselementes eventuell noch zu erhöhen, kann wie in Fig. 4 gezeigt, der Porenkörper 6 zusätzlich noch mit einer sogenann­ ten Duktilschicht, d. h. einer dehnbaren, lackartigen Kautschuk­ schicht 9, versehen sein. Diese kann im Spritz- oder Tauchverfahren direkt und bindend auf den Porenkörper 6 aufgebracht sein.

Das erfindungsgemäße Leitungsstück, das durch den Wasserfluß oder durch Kavitationserscheinungen entstehende Druckschwingun­ gen und somit die dadurch erzeugten Geräusche wesentlich zu dämp­ fen vermag, kann selbstverständlich zusätzlich auch mit Mitteln zur Unterdrückung der Schalleitung in der Rohrwand selbst ausge­ rüstet sein; zu diesem Zweck kann das metallische Leitungsstück axial zweiteilig ausgebildet sein, wobei die beiden Stutzenteile, zweckmäßig im Bereich des um- bzw. durchströmten Dämpfungsele­ mentes, durch ein Verbindungsstück aus einem Schall schlecht lei­ tenden Material, z. B. Gummi oder Kunststoff, fest miteinander ver­ bunden sind. Damit bildet das Leitungsstück eine eigentliche Schallsperre.

Claims (7)

1. Schalldämpfendes Leitungsstück (1, 10) für Sanitär-Instal­ lationen, bei welchem eine Begrenzungswand des Durchström­ kanals als Dämpfungselement (7, 17) ausgebildet ist, das einen geschlossenporigen Körper (6, 16) aus elastisch nach­ giebigem Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal im Bereich des Dämpfungselementes da­ durch als Diffusor ausgebildet ist, daß er sich von einer engsten Stelle ausgehend über einen relativ langen Abschnitt (2c, 12c) konisch erweitert, wobei das Dämpfungselement (7) unter Bildung eines ringförmigen Querschnittes des Durchströmkanales koaxial im Leitungs­ stück (1) angeordnet ist oder das Dämpfungselement (17) unter Bildung eines zentralen Durchströmkanales ringförmig ausgebildet und in der Wand des Leitungsstücks (10) veran­ kert ist.

2. Leitungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7, 17) an seinem geschlossenporigen Körper (6, 16) eine diesen einschließende gasdichte, was­ serfeste Schutzhülle (5, 15) aus nachgiebigem Material, beispielsweise Silikon-Kautschuk, aufweist.

3. Leitungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der geschlossenporige Körper (6, 16) des Dämp­ fungselementes (7, 17) mit einer festhaftenden, gasdichten Duktilschicht, beispielsweise Kautschuk, beschichtet ist.

4. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (7) an einer Nabe (3b) eines am stromaufwärtsliegenden Stirnende des Lei­ tungsstück (1) fixierten Haltesterns (3) befestigt ist.

5. Leitungsstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der annähernd zylindrische geschlossenporige Körper (6) in einer sackartigen Schutzhülle (5) untergebracht ist, deren Offenrand zwischen einem Klemmhals (4c) einer in eine Ge­ windebohrung der Nabe (3b) des Haltesterns (3) eingesetz­ ten Klemmschraube (4) und einem den genannten Klemmhals (4c) umschließenden Klemmhals (3c) der Nabe (3b) des Haltesterns (3) festgeklemmt ist.

6. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (15) des Dämpfungsele­ mentes (17) doppelwandig ist und mittels eines die beiden Wände (15b, 15c) einerends verbindenden Stirnflansches (15a) im Leitungsstück (10) fixiert ist und daß die den diffusorartigen Durchströmkanal begrenzende Innenwand (15b) der Schutzhülle (15) am freien Ende mit dem freien Ende der in eine Wandnut (12b) des Leitungsstücks (10) hinein ausgebauchten Außenwand (15c) dicht verbunden ist, wobei der ringförmige geschlossenporige Körper (16) im durch die Ausbauchung der Außenwand (15c) gebildeten Ring­ raum der Schutzhülle (15) angeordnet ist.

7. Leitungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das das Dämpfungselement (7,17) ent­ haltende, metallische Leitungsstück axial zweigeteilt ist und daß die beiden Teile durch ein Zwischenstück aus schlecht schalleitendem Material fest miteinander verbun­ den sind.