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Vorrichtung zur Geräuschdämpfung von Gebläsen Das von Gebläsen, wie
Staubsaugern o. dgl., hervorgerufene Geräusch enthält Schallschwingungen von verschiedener
Frequenz. Diese Schallschwingungen setzen sich aus mehreren Einzelschwingungen zusammen.
Ein Teil dieser werden durch den Anprall der Luftströmung gegen die umlaufenden
Teile der Flügelräder und die feststehenden Kanten usw. hervorgerufen, wodurch Schallschwingungen
erzeugt werden, deren Frequenzen in den meisten Fällen über iooo Hertz liegen. Eine
andere Quelle der Geräusche bilden die Helinholtzschen Eigenschwingungen der in
dem Gebläse vorhandenen Lufträume. Diese Lufträume ergeben beim Anstoß durch die
Luftströmung Geräusche mit einer Frequenz von etwa 15o bis iooo Hertz. Eine weitere
Geräuschquelle besteht in der Drosselung des Luftstromes durch die an verschiedenen
Stellen des Gebläses vorhandenen Querschnittsverengungen, beispielsweise beim Eintritt
der Luft in das Flügelrad. Die hierdurch hervorgerufenen Schallschwingungen haben
Frequenzen in der Größenordnung von i bis iooo Hertz. Bei Staubsaugern kommt außerdem
noch das von dem umlaufenden Motor hervorgerufene Geräusch hinzu, das sich auf die
große Oberfläche des Flügelrades sowie des Gehäuses des Staubsaugers überträgt.
Diese Frequenzen liegen etwa zwischen Hertz und 2o ooo bzw. 3o ooo Hertz, und zwar
setzen sich diese verschiedenen Schwingungen durch die Lagergeräusche, Motor-und
Kommutatorgeräusche usw. zusammen.
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Um das Geräusch von Gebläsen möglichst weit zu unterdrücken, hat man
bereits den Luftstrom laminar unterteilt, so daß keine Wirbel entstehen können.
Diese laminare Unterteilung des Luftstromes wurde dadurch erreicht, daß mehrere
gelochte Scheiben übereinandergelegt werden, die die Wandung der Saugleitung des
Gebläses bilden. Hierdurch kann aber das Luftgeräusch nicht genügend gedämpft werden,
da die die Geräusche hervorrufenden Schwingungen der Luft nach außen gelangen können.
Ferner hat man bereits versucht, das Geräusch dadurch zu verringern, daß der Luftstrom
dicht v or' dem Austritt aus dem Gebläse mehrfach umgelenkt wird, ohne daß hierbei
eine Iaminare Unterteilung erfolgt. Lediglich durch Umlenkung des Luftstromes läßt
sich jedoch keine genügende Geräuschdämpfung erzielen, da die im starken Maße als
Geräuschquelle wirkenden Luftwirbel hierdurch nicht unterdrückt werden.
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Durch die Erfindung kann die Unterdrükkung der Luftgeräusche des Gebläses
dadurch erheblich verbessert werden, daß die Wände des Gebläses, durch die der Luftstrom
vor
seinem Austritt unterteilt und in von diesen Wänden abgeteilten
Kammern mehrfach umgelenkt wird, aus einem System feiner Röhren bestehen, das aus
aufeinandergelegten oder aufgewickelten Streifen von Wellpapier gebildet ist. Durch
die Erfindung wird also der in bekannter Weise laminar unterteilte Luftstrom einem
mehrfachen Richtungswechsel unterworfen, wodurch unter Vermeidung einer zu starken
Drosselung eine erhebliche Steigerung der Dämpfung erreicht wird. Infolge der Herstellung
der Röhren aus Wellpapier wird der «eitere Vorteil erreicht, daß ein Teil der Schallschwingungen
durch die dämpfende Wirkung des Papiers vernichtet -wird, ohne daß sie in nennenswertem
Maße reflektiert -werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Enden der Röhren
den Mantel eines gleichachsig zum Gebläse liegenden Kegels bilden, wobei die Röhren
zur Erzielung großer Durchtrittsflächen parallel zur Gebläseachse liegen. Um die
Helmholtzschen Eigenschwingungen der von dem Röhrensystem begrenzten Räume zu unterdrücken,
können besondere Zwischenwände angeordnet -werden, die zur Erzielung eines möglichst
geringen Luftwiderstandes am besten in Richtung der Luftströmung angeordnet werden
und bei Herstellung aus einem schalldämpfenden Stoff nur einen Bruchteil der Schallschwingungen
reflektieren.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip besteht also darin, daß
durch eine künstlich herbeigeführte laminare Luftströmung ZVirbelungen des Luftstromes
vermieden werden, und daß durch Absorption der Schallschwingungen die Reflexion
möglichst verringert wird und die trotzdem noch reflektierten Schallschwingungen
-wieder in der der Luftströmung entgegengesetzten Richtung, also in das Gebläse
hineingeleitet werden, so daß nach außen keine störenden Geräusche gelangen können.
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In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i den Auf riß und Abb. 2 die Draufsicht eines Gebläses, das
vorzugsweise für Staubsauger mit topfförmigem Staubbehälter o. dgl. angewendet -wird.
Das von einem nicht dargestellten Elektromotor angetriebene, auf der senkrechten
Welle i i sitzende Flügelrad 12 läuft in einem Gehäuse 13, das mit einem diffusorförmigen
Sammelraum 1¢ für die aus dem Flügelrad austretende Luftströmung versehen ist. über
dem Flügelradgehäuse 13 ist durch eine Haube 15 ein zur Dämpfung des Geräusches
dienender, in mehrere Kammern unterteilter Raum gebildet. Sämtliche Wände dieser
Kammern sind mit schalldämpfenden Stoffen 16 bezogen, für die beispielsweise langhaariger
Plüsch o. dgl. gut geeignet ist. Die Luft gelangt bei ihrem Austritt aus dem Diffusor
1 4. zunächst in die Kammer 17, die nach außen durch die Seitenwand der Haube
15 und unten durch das Flügelradgehäuse 13 begrenzt ist, während sie an der Innenseite
durch eine gleichachsig zur Welle i i liegende zylindrische Wand 18 und oben durch
ein Röhrensystem i9 abgeschlossen ist, das aus aufeinanderliegenden Lagen von Wellpapier
oder Wellpappe besteht. Die Enden dieser Röhren bilden den Teil eines nach außen
ansteigenden Kegelmantels, so daß die Kammer 17 in radialer Richtung sich allmählich
verengt. Der Abschluß der Kammer 17 in der Umfangsrichtung erfolgt durch eine radiale
Wand 2o, wie Abb. 2 deutlich zeigt. Die Röhrchen i9 verlaufen in axialer Richtung
parallel zum Luftstrom, der durch das Röhrensystem i9 in der punktiert gezeichneten
Pfeilrichtung in eine zweite Kammer 21 tritt. Diese ist nach oben durch die Haube
15 und nach unten durch das Röhrensystem i9 sowie durch ein zweites Röhrensystem
22 begrenzt, das die Form eines Halbkegels hat. Durch das Röhrensystem 22 tritt
die Luft in eine dritte Kammer 23, deren Boden aus dem Flügelradgehäuse 13 besteht
und die seitlich durch einen zweite, ebenfalls aus einem Röhrensystem bestehenden
Halbkegel2q. begrenzt ist. Oberhalb dieses zweiten Halbkegels 2q. wird von der Haube
15 ein in den Austrittsstutzen 26 übergehender Raum 25 gebildet.
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Die Kammern 17, 21 und 23 sind verhältnismäßig groß. Um ihre Helmholtzschen
Eigenschwingungen abzudämpfen, sind sie durch verschiedene Zwischenwände unterteilt.
Diese Z-vischenwände oder Schotten sind in der Kammer 2 1 durch drei parallele Wände
27 gebildet, die senkrecht zur radialen Trennwand 2o verlaufen und, wie Abb. i zeigt,
annähernd dreieckige Form haben, so- daß sie sich den von der Oberseite der Röhrensysteme
i9 und 22 gebildeten Kegelmänteln anpassen. Die in der Kammer 23 angebrachten Schotten
28 verlaufen in gleicher Richtung wie die Schotten 27, haben aber die doppelte Länge,
-da sie sich in ihrer Form dem von der Unterseite der Röhrensysteme 22 und
24. gebildeten Kegelmantel anpassen. In dem in den Austrittsstutzen 26 übergehenden
Raum 25 sind ebenfalls Schotten 29 angebracht, die aber gekrümmt sind, um die aus
dem Röhrensystem 24 austretende Luft unter Vermeidung von Wirbelungen in den Austrittsstutzen
26 zu leiten. Die Schotten 27, 28 und 29 verlaufen in Richtung des Luftstromes und
bieten diesem wenig Widerstand. Sie halten jedoch in den Kammern 21, 23 und 25 die
laminare Luftströmung einigermaßen aufrecht und unterdrücken dadurch die
niederfrequenten
Schallschwingungen. Da sie zweckmäßig aus geräuschdämpfendem Stoff, wie Pappe o.
dgl., hergestellt «erden, üben sie außerdem noch eine dämpfende Wirkung auf die
Schallschwingungen aus.
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Durch das Röhrensystem wird der Durchtritt von Luftschwingungen, deren
Wellenlänge von der Größenordnung der Röhrchenlänge ist, aufgehoben. Dieses Röhrensystem
kann in besonders einfacher und leichter Weise durch Aufwickeln eines schmalen Streifens
Wellpapier hergestellt werden, wobei es zweckmäßig gleich die zum Einbau in das
Gebläse erforderliche kegelförmige Gestalt erhält. Die Lagen dieser aus Wellpapier
hergestellten Wickel werden dann miteinander verklebt, so daß der fertige )Vickel
eine genügende mechanische Festigkeit erhält. Statt des Wellpapiers können auch
Gummi oder andere schalldämpfende Stoffe verwendet werden. Um ein etwaiges Flattern
an den Ein- und Austrittsstellen des Luftstromes zu vermeiden, können die Röhrchen
mit Lack o. dgl. getränkt werden. Falls der Lack keine schalldämpfende Eigenschaft
hat, wird er zweckmäßig nicht für die gesamte Länge der Röhrchen, sondern nur für
deren Ein- und Ausgangskanten verwendet. Um die Brennbarkeit derartiger Wellpapiere
zu verhindern> können sie mit einer unverbrennbaren Flüssigkeit getränkt oder in
anderer an sich bekannter Weise unverbrennbar gemacht werden. Hierbei werden zur
Erzielung der Unverbrennbarkeit des Wellpapiers nur solche :Mittel angewendet, die
die schalldämpfende Eigenschaft des Wellpapiers nicht verschlechtern. Das gleiche
Verfahren empfiehlt sich auch für die zur Bekleidung der Wände dienenden schalldämpfenden
Stoffe.
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Durch die Erfindung wird eine hohe Geräuschdämpfung erzielt, ohne
daß der von dem Gebläse erzeugte Luftstrom übermäßig stark gedrosselt wird. Die
Erfindung kommt nicht nur in Betracht für Staubsauger, sondern auch für andere Arten
von Gebläsen.