DE4315694A1 - Maschine mit Vorrichtungen zur Verminderung von Körperschallübertragungen - Google Patents

Description

Die Erfindung ist auf eine Maschine, insbesondere Zentrifuge, mit Vorrichtun­ gen zur Verminderung von Körperschallübertragungen gerichtet, mit einem Maschinenrotor, einem Maschinengehäuse und mit einem aus Profilträgern gebildeten Grundrahmen, mit dem die Maschine mit Befestigungsmittel lösbar verbunden ist.

Mechanische Schwingungen in festen Körpern mit Frequenzanteilen im Hörbe­ reich (16 bis 16 000 Hz) werden als Körperschall bezeichnet. Der in der Ma­ schine (Schallquelle) erzeugte Körperschall wird von den Außenflächen der Maschine auf die umgebende Luft übertragen und so als Luftschall abgestrahlt. Maschinen mit hoher Leistung (beispielsweise hoher Drehzahl) erzeugen oft Geräusche, die im Gefährdungsbereich des menschlichen Gehörs liegen. Es besteht deshalb die Aufgabe - auch in Anbetracht der gesetzlichen Auflagen -, die von der Maschine erzeugten Geräusche und damit den Körperschall mög­ lichst gering zu halten.

Eine bekannte Maßnahme besteht darin, die körperschallerzeugende Maschine einzukapseln. Von der eingekapselten Maschine können jedoch auch Schwin­ gungen (Körperschall) auf das Fundament übertragen und von dort dann als Luftschall abgestrahlt werden.

Zur Unterbindung der Körperschallausbreitung erfolgt deshalb oft als weitere bekannte Maßnahme ein elastisches Aufstellen der Maschine mit Hilfe einer Federung (Gummi, Stahlfedern), die zwischen der Maschine und dem Maschi­ nenfundament angeordnet sind. Oder aber die Maschine ist fest mit ihrem Fun­ dament, beispielsweise einem Grundrahmen aus Profilträgern, verbunden und das Fundament bzw. der Grundrahmen ist federnd gelagert.

Es ist weiterhin bekannt, anstelle einer federnden Lagerung des Fundaments dieses auf einen dämpfenden Boden, beispielsweise trockenen Sand, aufzustel­ len und so eine Ausbreitung des Körperschalls über das Fundament hinaus ein­ zuschränken. Wie in der Z-VDI Richtlinien "Schallschutz durch Kapselung" VDI 2711 vorgeschlagen wird, kann darüber hinaus das Maschinenfundament und die Maschine elastisch gelagert werden (doppelt elastische Lagerung). Nachteilig bei den in dieser Richtlinie vorgeschlagenen Verfahren ist jedoch die aufwendige und komplizierte Konstruktion. Nachteilig ist aber vor allem bei diesem bekannten Verfahren, daß bei im Betrieb der Maschine - insbesondere bei Zentrifugen - auftretende Unwuchten die Auslenkungen der Maschine so groß werden können, daß ein einwandfreier Betrieb der Maschine nicht mehr gegeben ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der genannten Art so auszubilden, daß der von der Maschine erzeugte Körperschall in seiner Ausbreitung über das Fundament bzw. über den Grundrahmen der Maschine weitgehend einge­ schränkt wird.

Die gestellte Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Durch die Entkoppelung der körperschallerzeugenden Maschine von den den Grundrahmen bildenden Profilträgern, wobei zwischen der Maschine und den Profilträgern eine Trennfuge ausgebildet ist, die mit einem körperschalldäm­ menden Material ausgefüllt ist, werden die von der Maschine erzeugten Kör­ perschallwellen weitgehend an einer Übertragung auf die Profilträger gehindert.

Hierbei ist es sinnvoll, zumindest im Befestigungsbereich, auch den Profilträger mit dem körperschalldämmenden Material auszufüllen, um die restlichen, noch über die Trennfuge übertragenen, schon weitgehend in ihrer Intensität vermin­ derten Körperschallwellen weiterhin zu dämpfen.

Zur Verbesserung der Standfestigkeit der Verbindung ist es dabei vorteilhaft, Teile der Befestigungsmittel in das körperschalldämmende Material einzula­ gern, wobei der eingelagerte Teil erfindungsgemäß ankerförmig ausgebildet ist, um ein Lösen der Befestigungsmittel infolge der dynamischen Belastungen, die von der Maschine ausgehen, zu verhindern.

Sinnvollerweise sind die Befestigungsmittel vorwiegend zweigeteilt. Der obere Teil, der mit der Maschine fest verbunden ist, wird mit dem unteren Teil, der mit dem Profilträger über das körperschalldämmende Material verbunden ist, mittels Schrauben lösbar verbunden. Auf diese Weise ist es auch möglich, die körperschalldämmende Befestigung auch bei älteren Maschinen nachzurüsten, wobei der schon vorhandene obere Teil des Befestigungsmittels der Maschine zur Verbindung mit dem gleichfalls schon vorhandenen Grundrahmen genutzt wird.

Das körperschalldämmende Material, mit dem die Trennfugen sowie der Profil­ träger, letzterer zumindest teilweise, ausgefüllt sind, ist ein Beton, vorzugswei­ se ein Mineralguß, der bei seiner Abbindung und Erhärtung sein Volumen bei­ behält, also nicht schrumpft und der so druckfest ist, daß er das Gewicht der Maschine trägt und trotz der von der Maschine ausgehenden dynamischen Be­ lastungen eine dauerhafte Arretierung der in den Mineralguß eingelagerten Teile der Befestigungsmittel bewirkt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden an Ausführungsbei­ spielen anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1: eine Draufsicht auf eine in einem Gehäuse eingekapselte Zen­ trifuge mit einem Grundrahmen aus Profilträgern;

Fig. 2: einen Schnitt durch die Befestigung des Stehlagers längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3: einen Schnitt durch die seitliche Befestigung des Zentrifugen­ gehäuses längs der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4: eine Draufsicht auf eine Zentrifuge gemäß Fig. 1 mit einer durchgehenden Befestigung des Zentrifugengehäuses;

Fig. 5: einen Schnitt durch die durchgehende Befestigung des Zentri­ fugengehäuses längs der Linie V-V der Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine körperschallerzeugende Zentrifuge (10) auf einem aus Profil­ trägern (11, 11′) gebildeten Grundrahmen, der auf Gummipuffer (30) gelagert ist. Der Zentrifugenrotor ist stirnseitig mit seinen Stehlagern (12, 12′) und das Zentrifugengehäuse (13) ist seitlich auf dem Grundrahmen aus Profilträgern (11, 11′) befestigt (nur eine Gehäusebefestigung ist zeichnerisch dargestellt).

Wie in der Fig. 1 und insbesondere in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist im Be­ festigungsbereich die obere Fläche (20, 20′) des hohlkastenförmigen Profilträ­ gers (11, 11′) so weit entfernt worden, daß zwischen den unteren Teilen (18, 19) der Befestigungsmittel und der Kante der entstandenen Öffnung in der obe­ ren Fläche (20, 20′) Trennfugen (16, 17) ausgebildet sind. In den Innenraum der von oben nun zugänglichen hohlkastenförmigen Profilträger (11, 11′) sind die unteren Teile (18, 19) der Befestigungsmittel eingelagert. Durch Auffüllen der verbleibenden Hohlräume mit körperschalldämmendem Material, bei­ spielsweise Mineralguß, werden die unteren Teile (18, 19) vollständig umhüllt und die Trennfugen (16, 17) ausgefüllt. Die ankerförmige Ausbildung der Be­ festigungsmittel (18, 19) ergibt in Verbindung mit dem sie umhüllenden Mine­ ralguß eine formstabile Verankerung der Befestigungsmittel (18, 19), die auch bei starken Schwingungen sich nicht löst. Mit den durch den Mineralguß orts­ fest fixierten unteren Befestigungsmittelteilen (18, 19) sind die oberen Befesti­ gungsmittelteile (14, 15), beispielsweise durch Schrauben (21), lösbar verbun­ den (in der Fig. 2 werden die Schrauben durch die Welle (22) verdeckt).

In der Fig. 4 ist eine weitere Möglichkeit der Verminderung der Körperschall­ übertragung bei einer Zentrifuge dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die mit dem Zentrifugengehäuse (26) verbundenen Befestigungsmittel (24, 24′) über die gesamte Gehäuselänge den hohlkastenförmig ausgebildeten Profilträger (25) teilweise, wobei sich horizontale Trennfugen (27, 27′) und eine vertikale Trennfuge (28) ausbilden, die mit den körperschalldämmenden Mineralguß ausgefüllt sind und so zwischen dem Zentrifugengehäuse (26) und dem Profilträger (25) eine formschlüssige, tragende Verbindung herstellen.

Zur weiteren Körperschalldämmung ist auch der hohlkastenförmige Profilträ­ ger (25) über seine gesamte Länge mit dem körperschalldämmenden Material ausgefüllt.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele der körperschalldämmenden Befesti­ gung können jeweils allein oder aber in Kombination gemeinsam zur Körper­ schalldämmung verwendet werden, wobei ihre Anwendung nicht auf Zentrifu­ gen beschränkt ist, sondern können auch bei anderen körperschallerzeugenden Maschinen, die in ähnlicher Weise auf Fundamente bzw. Grundrahmen be­ festigt sind, angewendet werden.

Claims (6)

1. Maschine, insbesondere Zentrifuge, mit Vorrichtungen zur Verminderung von Körperschallübertragungen, mit einem Maschinenrotor, einem Ma­ schinengehäuse und mit einem aus Profilträgern gebildeten Grundrahmen, mit dem die Maschine mit Befestigungsmittel lösbar verbunden ist, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Entkopplung der Maschine (10, 23) vom Grundrahmen zwischen den Befestigungsmitteln (14, 15) und dem Profil­ träger (11, 11′, 25) Trennfugen (16, 17, 27, 27′, 28) ausgebildet sind und diese Trennfugen sowie der Profilträger, zumindest im Befestigungsbe­ reich, mit einem körperschalldämmenden druckfesten Material ausgefüllt sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befesti­ gungsmittel in den mit einem körperschalldämmenden Material ausgefüll­ ten Profilkörper teilweise eingelagert sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befesti­ gungsmittel an ihrem im Profilträger eingelagerten unteren Ende anker­ förmig ausgebildeten sind.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befesti­ gungsmittel (24, 24′) über die gesamte Länge des Maschinengehäuses (26) den hohlkastenförmig ausgebildeten Profilträger (25) teilweise um­ schließen.

5. Maschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das körperschalldämmende Material ein bei seiner Erstarrung und Aushärtung nicht schrumpfender Beton ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton ein Mineralguß ist.