DE6604795U

DE6604795U - Wirbelstromgeblaese mit geraeuschdaempfung.

Info

Publication number: DE6604795U
Application number: DE6604795U
Authority: DE
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1966-02-01
Filing date: 1966-05-06
Publication date: 1970-02-26
Also published as: GB1101966A; US3355095A; NL6608229A

Description

telefon= 395314 2000 HAMBURG 50, 6. Nov. I969

TELEGRAMME= KARPATENT KONIGSTRASSE 28

W. 22?75/66 VPa

The Singer Company, Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Wirbelstromgebläse mit Geräuschdämpfunp\

Die Erfindung bezieht sich auf Wirbelstromgebläse und insbesondere auf ein Gehäuse für ein solches Gebläse, bei welchem in einem einheitlichen Bauteil Teile kombiniert sind, die einen seitlichen Kanal, einen Einlad und einen Auslaß und einen Dämpfer zum Vermindern des Geräuschpegels vorsehen, ohne daß die Leistung des Gebläses verschlechtert wird.

Wirbelstrompumpen zum Handhaben von Flüssigkeiten sind in der Technik bekannt und sind mit Erfolg verwendet worden, um bei verhältnismäßig geringer Umfangsgeschwindigkeit des Gebläserades Lohe Abgabedrucke zu erhalten. Diese Pumpen sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen an einer Seite offenen Kanal haben, der mit einem Gebläserad mit vielen Schaufeln zusammenarbeitet, um durch die PumDe hindurch einen spiralform¹gen toroidalen Weg für das Durchfluiimedium zu erzeugen. Wenn diese Art PurtiDen zum riindurchbewegen von Luft oder Gasen verwendet wird, entsteht ein schwieriges Geräuschproblem, welches nicht vorhanden ist, wenn Flüssigkeiten verwendet werden. Bisherige Versuche, dieses Geräuschproblem zu lösen, haben eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrades bei einem Gebläse bis zu einem Punkt ergeben, bei welchem die Leistung nicht langer vertretbar war, wenn nicht das Geräusch geduldet werden konnte. Als Ergebnis hat das Wirbel··

Stromgebläse als praktisches Mittel zur Herstellung von hohen Drucken in Luft- oder Gasströmungssysteny keine allgemeine Anwendung gefunden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einfache und wirksame Mittel zum Verringern des Geräuschpegels eines Wirbelstromgebläses zu schaffen, ohne die Leistung des Gei-bläses nachteilig zu beeinflussen und ohne die Größe und das Gewicht des GeBOäses oder die Kompliziertheit seines Aufbaus erheblich zu vergrößern.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist ein einheitliches Gehäuse vorgesehen, das einen an einer Seite offenen Kanal für das Gebläserad enthalt, ferner Einlaß- und Auslaßleitungen für den Kanal und abgestimmte Resonanzkammern, welche verteilende Eigenschaften haben und als Teil des Gehäuses ausgebildet sind und die Leitungen umgeben und mit ihnen akustisch gekuppelt sind, um das Geräusch in einem Frequenzband im Verhältnis zu der Zahl der Schaufeln des Gebläserades und der Winkelgeschwindigkeit des Gebläserades zu vermindern.

In der Zeichning ist zum besseren Verständnis eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht.

Fig. 1 ist eine Stirnansicht eines Wirbelstromgebläses gemäß der Erfindung, in welcher Teile des Gehäuses weggeschnitten sind, um das Gebläserad und weiterhin die Ausbildung des Dämpfe-ns wiederzugeben.

Fig. 2 ist eine Längsschnittansint der Vorrichtung der Fig. 1 nach Linie 2-2 der Fig. 1.

Fig. 5 ist eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1.

In den Zeichnungen ist ein Wirbelstromgeblase dargestellt, welches im wesentlichen e'in drehbares Gebläserad lo, ein feststehendes Gehäuse 11 und ein Abdeckung oder üinen Deckel 12 aufweist.

Das Gehäuse ist mit einer halb-torischen Ausnehmung 15 versehen, welche den Seitenkanal für das Gebläse bildet. Eine radiale Trennwand 14 In dem Gehäuse 11 unterbricht die Kontinuität am Umfang des halb-torischen Kanals 13, und Offnungen 15 und 16, welche in dem Gehäuse 11 nahe uid an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 14 ausgebildet sind, bilden Einlaß- und Auslaßöffnungen für den Mediumfluß in dem Kanal 13,

Das drehbare Gebläserad Io 1st ebenfalls mit einer halbtorischen Ausnehmung 17 versehen, die mit der Ausnehmung 13 in dem Gehäuse 11 im wesentlichen identisch ist, mit der Ausnahme, daß eine Reihe von sich in radialer Richtung erstreckender am Umfang im Abstand voneinander angeordneter Schaufeln 18 in dem Raum 17 enthalten sind und eine Reihe von Zellen bilden, die gegen die Gehäuseausnehmung 12 gerichtet und zu ihr offen sind, wenn die Teile zusammengebaut sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Es ist ersichtlich, daß das Gebläserad Io mit der Ausnehmung 13 einen schraubenförmig-torischen Weg für den Mediumstrom bildet, wobei die Steigung der Schraube durch den Umfangsabstand der Schaufeln l8 bestimmt ist.

Ein Ständerkern 19 eines Elektromotors mit Wicklung 2o ist in eine Bohrung 21 hineingedrückt, welche in dem ( Gehäuse 11 ausgebildet ist. Ein Läuferkern 12 ist auf

jeiner Welle 23 befestigt, welche an einem Ende in einem in 'dem Gehäuse 11 abgestützten Lager 2k gelagert ist, und die . '.; ■-■■- ,am anderen Ende in einem Lagei» 25 gelagert ist, das in d.ner abnehmbaren Endabdeckung 26 vorgesehen ist.

Das Gebläserad Io ist auf der Welle 23 zwecks gemeinsamer Drehbewegung befestigt und hat mit den gesamten benachbarten Flächen des Gehäuses 11 einen engen Laufpaßsitz, um das Entweichen von Luft möglichst zu reduzieren. Die Abdeckung 12 ist in dem Gehäuse 11 auf einer eingelassenen Schulter 27 eingepaßt, und die Verbindung ist abgedichtet, um für das Gebläserad Io eine abgedichtete

Umhüllung zu bilden.

Das die Gebläseschaufeln 18 enthaltende Gebilde streicht laufend längs des Luftstromes, der durch die öffnung 15 eintritt und durch die öffnung l6 austritt und erzeugt eine Art Sirenenwirkung _t welche ein unangenehmes Heulgeräusch im Hörfrequenzbereich erzeugt. Der maximale Geräuschpegel zentriert sich um eine Frequenz, Vielehe zu der Zahl der Schaufeln und der Winkelgeschwindigkeit des Gebläserades in Beziehung steht und zeigt an dem Geräuschspektrum eine verhältnismäßig ausgeprägte f , Spitze. Bemühungen, den Spitzen-Geräuschpegel durch die • Verwendung einer üblichen Speicherkammer zu reduzieren,

die mit schallabsorbierendem Material ausgekleidet war, waren wegen des Verlustes in dem Druckkopf zufolge der neugerichteten Strömung in der Speicherkammer erfolglos und konnten daher nicht zugelassen werden, d. h. dieses Verfahren der Geräuschdämpfung ergab ein Gebläse, welches schlechte Druck-Strömungseingenschaften hat.

Jedoch wurde gemäß der Erfindung ein Aufbau geschaffen, welcher den Geräuschpegel auf einen befriedigenden Wert reduziert und gleichzeitig wenig oder keine nachteilige Wirkung auf die Druck-Strömungsleistung des Wirbelgebläses hat, und dieser Aufbau wird nachstehend an Hand O - des Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben.

Das Gehäuse 11 ist an der Seite gegenüber der Ausneh- ;■ ^ \mung 13 mit zwei sich getrennt erstreckenden zylindrischen

'"* 'Kammern 28 und 29 versehen, welche jeweils mit den öffnungen 15 und 16 in Verbindung stehen, wie dargestellt ist. Diese Kammern 28 und 29 haben einen größeren Innendurchmesser als die zugeordneten öffnungen 15 und l6, und sie liegen in axialer Richtung vorzugsweise parallel zu der Achse der Motorwelle. Leitungen 30 und 3I, welche Innendurchmesser aufweisen, die zu denen der öffnungen 15 und l6 passen, sind in axialer Richtung in die Kammern 28 und 29 eingeführt und stehen axial in Verbindung mit den öffnungen 15, l6,

um einen geraden das Medium führenden Einlaß und einen das Medium führenden Auslaß zu bilden. Ein Flansch 32, der an den Leitungen 3o und 3I befestigt ist, bildet eine Abdeckung für die Kammern 28 und 29. Das Befestigen des Flansches an derleitungen 30 und 3I und an den Kammern 28 und 29 kann durch die Verwendung allgemein bekannter Epoxykitte bequem vorgenommen werden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Flansch dargestellt, es können gegebenenfalls getrennte Flansche für jede Leitung benutzt werden, und äs jsfc möglich, den Flansch mit der Kammerwand einstückig auszubilden.

Die Ringräume, welche zwischen den Leitungen 3o und 31 und den Wandungen der Kammern 28 und 29 gebildet sind, sind im wesentlichen mit einem schallvernichtenden Material geringer Dichte, vorzugsweise in der Form eines vorgeformten Ringkörpers 33 ^aus verformbarem verschäumten Kunststoff material, ausgefüllt.

Die Leitungen 3o und 3I in den Teilen innerhalb der Kammern 28, 29 haben am Umfang und in Längsrichtung verteilte Reihen von Löchern 34, welche in ihren Wänden aus- ^ gebildet sind und welche zwischen den Ringkammern 28 und

• und den jeweiligen Leitungsinneren akustische Verbindungsmittel schaffen. Nicht-durchlochte Teile der Leitungen r erstrecken sich nach außen von den Kammern, um Mittel für eine direkte Verbindung mit einem äußeren nicht dargestellten Mediumströmungssystem zu schaffen. .'·'■ Das verschäumte Kunst stoff material 33, das den Ring-

'■ " raum zwischen den Leitungen 30, 31 und den Kamrcerwandungen

« scheinbar ausfüllt, ist aus miteinander verbundenen Luft-

\ zellen zusammengesetzt, welche etwa 97 % des gesamten vor-

geformten Volumens einnehmen, so daß jede der Ringkammern

; wie eine akustische Resonanzkammer funktionirrt, welche

^; Verteilungseigenschaften zum selektiven Vernichten' von

j Schall in einem vorbestimmten Frequenzband hat. Das tat-

sächliche Volumen der Ringkammer wird in bezug auf die

wirksame gesamte öffnung, welche durch die Wandlöcher 3^ gebildet snd_s derart gewählt, daß eine Resonanzkammer zum Einfangen und Dgämpfen von Schallwellen innerhalb des Frequenzbandes geschaffen wird, in dem die maximale Geräuschspitze, welche der Gebläseradfrequenz zugeordnet ist, wie oben erläutert, gewöhnlich auftreten würde. Auf diese Weise wird das nachteilige luftbedingte Heulgeräusch, welches den normalen Wirbelstromgebläsen anhängt, wenn sie für Gasströmung benutzt werden, wirksam eingefangen und durch die Ausführung der Erfindung an einer Stelle nahe ihrer Ursprungsstelle vernichtet und kann daher auf das äußere Mediumströmungssystem nicht übertragen werden. Von au3erordentlicher Bedeutung ist die Tatsache, daß der geräuschvernichtende Aufbau der Erfindung dem Luftstrom keine erheblichen Einengungen aufzwingt und daher den Leistungsgrad des Gebläses nicht nachteilig beeinfluifc. Ein Luftstrom durch die durchlochten Leitungen J>o und 31 ist von dem Fluß durch ähnliche Leitungen ohne Durchbrechungen aerodynamisch kaum unterscheidbar. Weiterhin ist der Aufbau einfach, hat v/enige Teile und kann leicht zusammengesetzt werden und kann mit Leichtigkeit mit Vorteil als ein Teil des vorhandenen Gehäuseaufbaus ausgebildet sein.

Die Kammern bilden einen Weg für Schallwellen niedriger Impedanz <=»ines zweckentsprechend ausgewählten Frequenzbandes, auf welches sie abgestimmt sind. Das Material in den Kammern wird so ausgewählt, daß es Schallenergie in diesem Frequenzbereich besonders wirksam verteilt, so daß unerwünschte Schallwellen selektiv eingefangen und in den Kammern verteilt werden una v/eder an der Einlaßöffnung noch an der Auslassöffnung in den Luftstrom eintreten. Auf diese Weise wird der Heul ton stark gedämpft und kann aus dem Gebläsegehäuse mit irgendwelcher Intensität nicht übertragen werden und bildet daher beim Arbeiten des Gebläses niohfe inölir einen äen MsüSGlisn störenden Faktor^

Ein zweckentsprechendes Material fUr das vorgeformte Element 33 ist Polyurethanschaum, der beispielsweise von

der Scott Paper Company hergestellt wird und als "Scott Industrial Foam" und "Scottfeit" bekannt ist. Die Vorteile des vorgeformten Elementes im Vergleich zu losem Füllstoff für den Teil 33 umfassen zusätzlich zu der bequemen und leichten Herstellung die Möglichkeit, die Menge des Materials und seine Porosität genau zu steuern und ermöglichen es, daß das Element 33 gegebenenfalls an äer Kammer oder der Rohrwand angehaftet wird, um sein Vibrieren zu dämpfen.

Die Einfachheit des Aufbaus erleichtert seinen Zusammenbau, und die Tatsache, daß nur wenige Parameter vorhanden sind, welche eine Veränderung des Aufbaus wegen der einstückigen Grundstücke bedingen, schafft eine Gleichförmigkeit in der Leistung.

Die Erfindung wurde oben in Verbindung mit einer besonderen Ausführungsform erläutert. Es können jedoch im Rahmen der Erfindung viele Änderungen vorgenommen werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Wirbelstromgebläse mit einem rotierenden Gebläse, einem feststehenden Gehäuse, das mit einem seitlichen zur Gebläseradseite offenen Kanal versehen ist, in dem eine radiale Trennwand sowie in dem Gehäuse nahe der und an gegenüberliegenden Seiten der Wand Öffnungen angeordnet sind, welche eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung für das Strömungsmedium in die und aus der Kammer bilden, daduroh gekennzeichnet, daß getrennte Mediumführungsleitungen mit den öffnungen verbunden sind und sich ini wesentlichen senk=

! recht zu dem Gehäuse erstrecken, und daß an dem Gehäuse

Teile vorgesehen sind, welche jeweils die Leitungen umgeben und eine geschlossene Kammer für jede Leitung bilden und die Leitungen Wandungsöffnungen haben, welche das Innere jeder Leitung mit der entsprechenden Kammer akustisch verbinden und daß jede Leitung einen sich von der Kammer jeweils nach außen erstreckenden Anschlußteil zum Verbinden mit einem äufoeren Strömungssystem aufweist.

2. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennze^hnet, daß ein vorgeformter Körper aus vercchäumtem Kunststoffmaterial in der Kammer vorgesehen ist, der die Eigenschaft des Verteilensv.on nach Frequenz ausgewählter Schallenergie hat, und welches jede der Kammern im wesentlichen ausfüllt.