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Der
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Reaktivschalldämpfer, der
im Oberbegriff des nachstehend aufgeführten unabhängigen Anspruches spezifiziert
ist, für
Industrielieferluft- und Abluftkanäle oder vergleichbare Anwendungen,
insbesondere bei Papierherstellmaschinen.
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Bei
verschiedenen Arten an Industrieanlagen, insbesondere bei Papierherstellmaschinen,
bilden Lüfter
und Unterdruckpumpen eine beträchtliche Geräuschquelle,
von der sich das Geräusch
durch Luftkanäle
und dergleichen in die Umgebung ausbreitet. Lüfter werden im Allgemeinen
auf der Grundlage der erforderlichen Menge an Luft und des Druckverlustes
des Systems ausgewählt,
und es ist häufig nicht
möglich,
eine ausreichende Aufmerksamkeit dem von ihnen erzeugten Geräusch zu
widmen. Daher muss das Geräusch
mittels in den Luftkanälen sitzenden
Schalldämpfern
gedämpft
werden. Bei großen
Anlagen erfordert das Verringern des Geräuschpegels bis unterhalb von
zunehmend strengen Anforderungen immer größere Schalldämpfer oder
sogar eine größere Anzahl
an Schalldämpfern,
das heißt erhebliche
Investitionen. Dies bedeutet, dass die Schalldämpfer auch ein erhebliches
Ausmaß an Raum
einnehmen, der nicht immer vorhanden ist, insbesondere bei älteren Anlagen.
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Das
durch die Lüfter
erzeugte Geräusch deckt
ein weites Spektrum ab. Jedoch funktionieren verschiedene Arten
an Schalldämpfern
am besten lediglich innerhalb eines spezifischen Spektrumbereiches.
Die herkömmlich
verwendeten Absorptionsschalldämpfer,
bei denen die Schallenergie absorbiert und in Wärme bei einem porösen Material
umgewandelt wird, funktioniert am besten bei höheren Frequenzen, wobei ihre
maximale Dämpfung
bei einer Frequenz von ungefähr
1000 Hz ist. Tiefes Geräusch
bei einer Frequenz von unterhalb 200 Hz bleibt meistens durch einen Absorptionsschalldämpfer irgendeiner
angemessenen Größe ungedämpft.
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Um
niedrigere Frequenzen zu dämpfen,
ist es bekannt, sogenannte Reaktivschalldämpfer zu verwenden, bei denen
eine Schalldämpfung
mittels der spezifischen geometrischen Form der Vorrichtung erzielt
wird. Ein typischer Reaktivschalldämpfer, der sogenannte Röhrenresonator,
weist eine röhrenartige
Kammer auf, die größer als
ein Luftkanal ist und in der eine Trennwand über die Richtung der Strömung und
ein schmales Strömungsrohr
durch die Trennwand angeordnet ist.
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Der
Schalldämpfungseffekt
des Röhrenresonators
ist auf die Tatsache gegründet,
dass, wenn ein Luftstrom zu dem Resonator strömt, er zunächst eine plötzliche
Ausdehnung und danach eine erhebliche Kontraktion erfährt, wodurch
der Resonator einen Teil der Schallenergie zurück zu der Schallquelle reflektiert.
Die Länge
der Röhrenresonatorkammer
bestimmt die Frequenz ihrer maximalen Dämpfung; das heißt je länger die
Kammer ist, desto niedriger ist die Frequenz. Das Verhältnis der
Querschnittsfläche
der Kammer zu der Querschnittsfläche
des Strömungskanals,
der durch die Teilungswand für
seinen Teil tritt, bestimmt die Höhe der Dämpfung.
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Das
Strömungsrohr,
das durch die Teilungswand bei einem Röhrenresonator tritt, ist häufig mit einem
Verlängerungsteil
versehen, das mit Perforationen versehen ist, wobei dieser Teil
sich von dem Ende des eigentlichen Rohres zu der Lieferöffnung oder
Abgabeöffnung
des Resonators erstreckt. Die Perforationsrohrverlängerungen
verringern den Druckverlust in dem Resonator. Das amerikanische Patent
US 5 285 026 der Anmelderin
der vorliegenden Patentanmeldung offenbart einen Röhrenresonator
der vorstehend beschriebenen Art, der zusätzlich das spezielle Merkmal
hat, dass die Teilungswand bei einer schrägen Position sitzt, um die
sogenannte Null-Dämpfungs-Frequenz zu vermeiden.
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Die
Druckschrift
US 2 241 010 beschreibt
ein Gerät
zum Dämpfen
von pulsierenden strömenden Gasströmen. Das
Gerät weist
ein Gehäuse
mit Einlass- und Auslassöffnungen
und auch einer Teilung auf, die sich über das Gehäuse erstreckt. Die Teilung hat
eine Öffnung,
die bei einer versetzten Beziehung in Bezug auf die Einlass- und
Auslassöffnungen
angeordnet ist.
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Die
Druckschrift
DE 22 57 851 zeigt
einen Aufbau bei einem Schalldämpfer
mit zumindest einem Rohr, das mit einer Öffnung für ein Abgas verbunden ist,
wobei das Rohr durch eine Kammer und weiter durch einen Zwischenraum
gerichtet ist, der in Teilkammern geteilt ist. Der Aufbau hat des
weiteren ein anderes Rohr separat von dem ersten Rohr und es gibt
einen Einspritztyp, der den Durchmesser des Endes von dem ersten
Rohr nahe zu dem zweiten Rohr schmal gestaltet.
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Von
der Perspektive der Geräuschverhinderung
sind besonders anspruchsvolle Orte die Papierherstellmaschinen,
in denen beispielsweise die Entlüftung
des Papiermaschinenraumes, das Entfernen der Feuchtigkeit von der
Trockenpartie der Papiermaschine und die Erzeugung eines Unterdrucks
ein Abgeben von großen
Mengen an Luft mittels Lüftern oder
Unterdruckpumpen erforderlich machen. In diesem Fall ist es eine
Frage von sowohl großen
einzelnen Luftmengen als auch verschiedener kleinerer Luftmengen.
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Es
ist herausgefunden worden, dass die vorstehend beschriebenen Röhrenresonatoren
effizient bei den Kategorien mit kleinerer Größe arbeiten. Bei Kategorien
mit größerer Größe, beispielsweise
wenn ihre Durchmesser 630 mm überschreiten,
treten einige der Schallwellen durch den Resonator ungedämpft. Bei
Papierherstellmaschinen können
die Luftabgaskanäle
Durchmesser von bis zu 2 m haben. Das somit auftretende Schalldämpfungsproblem
ist, dort wo es möglich
war, gelöst
worden, indem der Luftstrom zwischen mehreren kleineren Kanälen aufgeteilt
worden ist, wobei in jedem von ihnen sein eigener Schalldämpfer eingebaut
worden ist. Jedoch bewirkt ein Aufteilen des Luftstromes zwischen
verschiedenen Kanälen
und ein Anwenden von separaten Schalldämpfern in jedem Kanal erhebliche
zusätzliche
Kosten, und es ist häufig
nicht möglich,
dies aufgrund eines Mangels an Raum auszuführen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbesserung für die vorstehend
beschriebenen Probleme mit sich zu bringen.
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Die
Aufgabe ist es insbesondere, einen Reaktivschalldämpfer zu
erzielen, der bei großen
Abgabeluft- und Lieferluftkanälen
geeignet ist.
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Die
Aufgabe ist es außerdem,
einen Reaktivschalldämpfer
zu erzielen, der für
eine Anwendung in Verbindung mit mehreren kleineren Abgabeluft-
oder Lieferluftkanälen
geeignet ist.
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Um
die vorstehend beschriebenen Aufgaben zu lösen ist der Reaktivschalldämpfer gemäß der vorliegenden
Erfindung, der aus einer Schalldämpfungskammer
besteht, die mit einer Teilungswand und einem Strömungsrohr
oder dergleichen, das durch die Teilungswand tritt, eingesetzt ist,
durch die Angaben in den kennzeichnenden Teil des nachstehend aufgeführten unabhängigen Anspruchs
gekennzeichnet.
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Die
typische Reaktivschalldämpferkammer gemäß der vorliegenden
Erfindung, die für
Industrieluftkanäle
oder ähnliche
Anwendungen gedacht ist, weist somit folgendes auf:
- – eine
Teilungswand, die die Schalldämpferkammer
in einen ersten und einen zweiten Kammerteil teilt,
- – eine
Zuführöffnung in
dem ersten Kammerteil,
- – eine
Abgabeöffnung
in dem zweiten Kammerteil und
- – zwei
oder mehr Strömungskanäle oder
Strömungsrohre,
die in der Teilungswand sitzen, um die Lufträume des ersten und des zweiten
Kammerteils zu verbinden, wobei die Querschnittsfläche A1 der Rohre oder Kanäle wesentlich kleiner als die
Querschnittsfläche
A2 der eigentlichen Schalldämpferkammer
ist. Vorzugsweise ist die Gesamtquerschnittsfläche ΣA1 der
Strömungskanäle weniger
als ein Fünftel
der Querschnittsfläche
der Schalldämpferkammer,
das heißt ΣA1 < 1/5*A2.
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Gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sitzen zwei oder mehr Zuführöffnungen
und zwei oder mehr Abgabeöffnungen
in der Schalldämpferkammer.
Die Schalldämpferkammer
hat in diesem Fall vorzugsweise eine Zuführöffnung und eine Abgabeöffnung pro
jeden Strömungskanal,
der in der Teilungswand sitzt. Die Zuführöffnungen und die Abgabeöffnungen sitzen
vorzugsweise in Paaren konzentrisch entgegengesetzt zueinander.
Jedes Strömungsrohr
oder jeder Strömungskanal
sitzt vorzugsweise konzentrisch zwischen einem Paar an Zuführ- und
Abgabeöffnungen.
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Die
Teilungswand sitzt in der Schalldämpferkammer vorzugsweise derart,
dass die Teilungswand die Kammer in einen ersten Kammerteil und
einen zweiten Kammerteil in einer derartigen Weise teilt, dass die
Länge l1 des ersten Kammerteils kleiner oder größer als
die Länge
l2 des zweiten Kammerteils ist. Typischerweise
gilt l1 = ½*l2 oder
l1 = 2*l2.
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In
besonderen Fällen
kann die Schalldämpferkammer
in der Strömungsrichtung
mittels mehreren aufeinanderfolgenden Teilungswänden in mehrere aufeinanderfolgende
Teile in Abhängigkeit
von der Dämpfungserfordernis
und dem zu dämpfenden
Frequenzbereich geteilt werden.
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Das
Strömungsrohr
sitzt in der Teilungswand vorzugsweise in einer derartigen Weise,
dass die Länge
l3 von seinem Rohrabschnitt, der in den
ersten Kammerteil vorragt, gleich der Hälfte der Länge l1 des ersten
Kammerteils in der Strömungsrichtung
ist. In ähnlicher
Weise ist die Länge
l4 des Strömungsrohrabschnittes, das in
den zweiten Kammerteil vorragt, gleich der Hälfte der Länge l2 des
zweiten Kammerteils in der Strömungsrichtung.
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Der
Durchmesser des in der Teilungswand sitzenden Strömungsrohres
hat vorzugsweise die gleiche Größe wie der
Durchmesser der Zuführöffnung und/oder
Abgabeöffnung.
Eine Verlängerung aus
einem perforierten Rohr kann dann zwischen dem Ende von jedem Strömungsrohr
und der Zuführöffnung und
Abgabeöffnung
der Kammer eingesetzt werden, um den Druckverlust zu verringern.
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Höchsttypischerweise
ist der Schalldämpfer gemäß der vorliegenden
Erfindung aus einem länglichen
kastenartigen Aufbau ausgebildet, der mittels einer Längsteilungswand
in zwei längliche
Kammerteile geteilt ist. Die Teilungswand ist in ihrer Längsrichtung
mit zwei oder mehr Öffnungen
in einer Reihe versehen, wobei in jeder von ihnen ein Strömungskanal
oder ein Strömungsrohr
sitzt, der oder das durch die Teilungswand tritt. In ähnlicher
Weise sitzen in der ersten langen Außenwand in der Längsrichtung
der Wand zwei oder mehr Zuführöffnungen
in einer Reihe und in der zweiten langen Außenwand sitzen zwei oder mehr
Abgabeöffnungen
in der Längsrichtung der
Wand.
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Die
Zuführöffnungen
und die Abgabeöffnungen
können
benachbart zueinander in einer geraden Reihe oder vorzugsweise etwas
versetzt bei einer Zickzackmusterreihe sein, wobei in diesem Fall
die Öffnungen
in einen kleineren Raum passen. Die Strömungsrohre, die die Kammern
miteinander verbinden, sitzen vorzugsweise entsprechend in einer
geraden Reihe oder in einer Zickzackmusterreihe. Verschiedene Reihen
an Öffnungen
und Strömungsrohre
können übereinander
sitzen, wenn dies so erwünscht
ist. Diese Art an kastenartigem Aufbau ist kompakt undkann mit Leichtigkeit
vertikal oder horizontal beispielsweise an einem Dach einer Industrieanlage
eingesetzt werden.
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Der
Schalldämpfer
kann innen oder außen eingesetzt
werden. Seine Wände
können,
wenn dies erforderlich ist, an der Innenseite und/oder Außenseite
beispielsweise mit Mineralwolle, geschäumtem Kunststoff, Polyesterfaser
oder einer Glasfaserisolation isoliert werden. Die thermische Isolation
wirkt auch als akustische Isolation. Eine innerhalb des Schalldämpfers eingepasste
Isolation dient auch dem Erzielen eines Absorptionsschalldämpfens.
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Gemäß einem
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sitzen ein oder mehrere große Hauptrohre
oder Hauptkanäle, die
durch die Teilungswand treten, in der Schalldämpferkammer, wobei das Rohr
oder der Kanal mittels einer oder mehrerer Wände parallel zu der Strömungsrichtung
innerhalb des Rohres oder Kanals in zwei oder mehr Abschnitte in
der Strömungsrichtung geteilt
ist, wobei jeder der Abschnitte sein eigenes separates Verbindungsrohr
zwischen den Lufträumen
des ersten und zweiten Teils der Schalldämpferkammer ausbildet. In diesem
Fall weist die Schalldämpferkammer
vorzugsweise eine Zuführöffnung und
eine Abgabeöffnung
pro Hauptrohr oder Hauptkanal auf. Andererseits kann, wenn dies
erwünscht ist,
eine separate Zuführöffnung und
separate Abgabeöffnung
separat für
jeden Rohrabschnitt oder Kanalabschnitt ausgebildet werden.
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Wenn
dies erwünscht
ist, kann die eigentliche Schalldämpferkammer auch durch eine
oder mehrere zusätzliche
Teilungswände,
die parallel zu der Strömungsrichtung
sind, in zwei oder mehr benachbarte Kammerteile, die parallel zu
der Strömungsrichtung
sind, geteilt werden. Wenn dies erwünscht ist, kann die Schalldämpferkammer
durch zwei zusätzliche
Teilungswände,
die parallel zur Strömungsrichtung
sind und senkrecht in Bezug auf einander eingesetzt sind, in vier
Kammerteile parallel zu der Strömungsrichtung
geteilt werden. Eine in dieser Weise geteilte Schalldämpferkammer
sitzt vorzugsweise mit einer Querteilungswand in jedem Kammerteil,
und diese Querteilungswand hat zumindest ein Strömungsrohr oder Strömungskanal.
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Die
vorstehend beschriebenen Schalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind für
eine Anwendung beim Dämpfen
des Geräusches
mit niedriger Frequenz geeignet, das durch Lüfter, eine Unterdruckpumpe
und dergleichen erzeugt wird, wobei dieses Geräusch durch die Abluftkanäle einer
Papierherstellmaschine gelangt. Die erfindungsgemäße Lösung kann
bei Abluftkanälen,
die große
Mengen an Luft abgeben, angewendet werden, wobei in diesem Fall
der Luftstrom mit dem großen
Volumen von dem Abluftkanal in mehrere kleinere Luftströme geteilt wird,
bevor er in die Schalldämpferkammer
genommen wird oder an dem Schalldämpferkammereingang. Andererseits
kann der erfindungsgemäße Schalldämpfer auch
als ein kompakter gemeinsamer Schalldämpfer für mehrere kleinere Abluftkanäle verwendet
werden.
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Erhebliche
Vorteile werden mittels der vorliegenden Erfindung erzielt, wie
beispielsweise die folgenden:
- – die integrierte
Schalldämpferstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung nimmt weniger Raum ein, ist insgesamt eine einfachere
Lösung
und ist ökonomischer
im Hinblick auf die Kosten als zuvor verwendete „Batterien" an Schalldämpfern, die aus mehreren separaten
Schalldämpfern
bestehen;
- – ein
Schalldämpfer,
der weniger Raum einnimmt, kann an Orten eingesetzt werden, die
für frühere Schalldämpferlösungen zu
klein gewesen sind;
- – der
Schalldämpfer
funktioniert auch bei Luftströmen
mit großem
Volumen, die in kleinere Luftströme
geteilt werden können;
- – der
Schalldämpfer
kann als ein Modularaufbau aufgebaut sein.
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Da
weder die Länge
des Schalldämpfers
gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Strömungsrichtung,
das Expansionsverhältnis
noch die Strömungsraten
geändert
werden müssen,
wenn der Schalldämpfer
für Luftströme mit größerem Volumen vergrößert wird,
wird die erwünschte
Dämpfung
mit einem größeren Schalldämpfer ebenfalls
erzielt. Mittels des vergrößerten Schalldämpfers gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine erheblich effektivere Dämpfung als mittels der Schalldämpfer erzielt,
die bislang zur Verfügung
standen, wobei die Größe von ihnen
gänzlich
zugenommen hat, um den Durchfluss eines Luftstromes mit einem größeren Volumen
sicherzustellen.
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Der
Reaktivschalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung verringert ebenfalls den Bedarf an einem zusätzlichen
Schalldämpfen.
Ein viel kleinerer Absorptionsschalldämpfer ist häufig nach dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer erforderlich,
um das Geräusch
mit hoher Frequenz zu dämpfen.
In einigen Fällen
kann der Absorptionsschalldämpfer
sogar vollständig
weggelassen werden. Erhebliche weitere Kosteneinsparungen können in
dieser Weise erzielt werden.
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Da
die Schalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung bei der gleichen Kostenhöhe dimensioniert werden können, um
effizienter als bislang bekannte Schalldämpfer zu sein, ist es ebenfalls
möglich,
durch Anwenden der vorliegenden Erfindung die Entwicklung zu Lösungen hin
zu lenken, die weniger Umgebungsgeräusch erzeugen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter
beschrieben.
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1 zeigt
bildlich einen Querschnitt senkrecht zu der Strömungsrichtung von der Reaktivschalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 zeigt
einen Querschnitt von 1 entlang einer Linie AA.
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3 zeigt
einen Querschnitt von 2 entlang einer Linie BB.
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4 zeigt
eine zweite Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß 2.
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5 zeigt
eine dritte Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß 1.
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6 zeigt
einen Schnitt von 5 entlang einer Linie AA.
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7 zeigt
eine bildliche Seitenansicht von einer vierten Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung mit seinen Zuführ-
und Abgaberohren.
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8 zeigt
die in 7 gezeigte Schalldämpferkammer unter Betrachtung
von oben von der Höhe
der Linie AA.
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9 zeigt
die in 7 gezeigte Schalldämpferkammer unter Betrachtung
von der Seite von der Höhe
der Linie BB.
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10 zeigt
bildlich einen Querschnitt in der Strömungsrichtung der fünften Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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11 zeigt
einen Querschnitt von 4 entlang einer Linie AA.
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12 zeigt
eine sechste Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß 10.
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13 zeigt
einen Querschnitt von 12 entlang einer Linie AA.
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14 zeigt
eine siebente Schalldämpferkammer
gemäß der vorliegenden
Erfindung gemäß 10.
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15 zeigt
einen Querschnitt von 14 entlang einer Linie AA.
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Die 1, 2 und 3 zeigen
einen typischen Reaktivschalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei in dem Schalldämpfer
eine Schalldämpferkammer 10 eingebaut
ist. In der Kammer 10 sitzt eine Teilungswand 12,
die die Kammer hauptsächlich
senkrecht zu der Strömungsrichtung
in einen ersten Kammerteil 14 und einen zweiten Kammerteil 16 teilt.
Die Teilungswand teilt die Kammer 10 derart, dass die Länge l1 des ersten Kammerteile gleich ungefähr der Hälfte der
Länge l2 des zweiten Kammerteils 16 ist.
Das Verhältnis
l1/l2 beträgt dann ½. Das
Verhältnis
der Längen
der Kammerteile kann auch anders sein, beispielsweise 2/1 oder 1/3.
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Wenn
dies erwünscht
ist, kann die Teilungswand alternativ bei einer schrägen Position
eingepasst sein, wie dies durch die gestrichelten Linien
12' in
2 und
in dem amerikanischen Patent
US
5 285 026 der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung
gezeigt ist.
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In
dem ersten Kammerteil 14 sitzen drei Zuführöffnungen 18, 18', 18'', wobei jede von ihnen mit ihren
eigenen separaten kleinen Abluftkanälen verbunden sein kann, die
von dem Maschinenraum kommen, oder wobei sie alle mit einem großen verzweigten
Abluftkanal 20 verbunden sein können, wobei jede Zuführöffnung 18, 18', 18'' mit einem seiner Abzweigungen 22, 22', 22'' verbunden ist, wie dies durch
gestrichelte Linien in 3 gezeigt ist.
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In
dem zweiten Kammerteil 16 sind drei Abgabeöffnungen 24, 24', 24'' in entsprechender Weise eingesetzt,
um Luft aus dem Schalldämpfer
heraus abzugeben.
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In
der Teilungswand 12 sitzen drei Rohre 26, 26', 26'', die durch die Wand treten und
die Lufträume des
ersten Kammerteils 14 und des zweiten Kammerteils 16 miteinander
verbinden. Die Rohre sind konzentrisch zu den Zuführöffnungen 18, 18', 18'' und den Abgabeöffnungen 24, 24', 24''. Die Enden der Rohre ragen über einen
erheblichen Abstand von der Teilungswand 12 in sowohl den
ersten Kammerteil 14 als auch den zweiten Kammerteil 16 vor.
Bei dem in den 1, 2 und 3 gezeigten
Fall ragen die Rohre auf halbem Wege in sowohl den ersten als auch
den zweiten Kammerteil vor. In diesem Fall beträgt die Länge der Teile 28, 28', 28'' der in den ersten Kammerteil 14 vorragenden
Rohre ungefähr ½*l1 und entsprechend beträgt die Länge der Teile 30, 30', 30'', die in den zweiten Kammerteil 16 vorragen,
ungefähr ½*l2.
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Die
Gesamtquerschnittsfläche ΣA1 der Rohre 26, 26', 26'', die in der Teilungswand sitzen,
ist wesentlich kleiner als die Querschnittsfläche A2 der Schalldämpferkammer
senkrecht zu der Strömungsrichtung.
Vorzugsweise gilt A1 < 1/5*A2.
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Der
Durchmesser des Rohres 26, 26', 26'' ist typischerweise
innerhalb des Bereichs von 400 bis 630 mm. Ein gewisser Vorteil
wird offensichtlich dann erzielt, wenn ein sehr großer Kanal,
bspw, mit 2000 mm, gemäß der vorliegenden
Erfindung in bspw. vier Kanäle
mit 1000 mm geteilt wird, die somit größer als die vorstehend erwähnten 630
mm sind.
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Zwischen
den Rohrteilen 28, 28', 28'',
die in dem ersten Teil 14 der Schalldämpferkammer vorragen, und den
Zuführöffnungen 18, 18', 18'' kann eine Rohrverlängerung
eingesetzt werden, die mit Öffnungen
und Perforationen versehen ist. 4 zeigt
diese Art an Rohrverlängerung 32,
die als eine Verlängerung
an dem Ende 28 des Rohres 26 sitzt, das in den
ersten Kammerteil 14 vorragt. Die Verlängerung 32 erstreckt
sich zu der Zuführöffnung 18.
Die Rohrverlängerung
hat Öffnungen 34.
Entsprechend sitzt eine Verlängerung 36,
die sich zu der Abgabeöffnung 24 erstreckt
bzw. zu dieser verlängert
ist, an dem Ende 30 des Rohres 26, das in den
zweiten Kammerteil 16 vorragt, wobei diese Verlängerung Öffnungen 38 hat.
Die Rohrverlängerung
verringert den Druckverlust, der durch den Schalldämpfer bewirkt
wird. Das Verringern des Drucksverlustes ist von Vorteil, da der
durch den Schalldämpfer
bewirkte Druckverlust für
seinen Teil den Bedarf an Lüftern
und somit auch das Geräusch
vergrößert.
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5 und 6 zeigen
einen dritten Schalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in den 1 und 2 gezeigt
ist. Sofern anwendbar, sind die gleichen Bezugszeichen bei diesen
Zeichnungen wie bei 1, 2 und 3 verwendet worden.
Bei dem in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
sitzen Rohre 26 in zwei Reihen übereinander in der Teilungswand 12 der
Schalldämpferkammer 10.
Die Rohre bei der unteren und der oberen Reihe sitzen in der Teilungswand
bei einem versetzten Zickzack-Muster,
was bedeutet, dass sie weniger Raum einnehmen als wenn sie in einer geraden
Linie positioniert wären.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist es auch das Ziel, das Verhältnis
zwischen der kombinierten Querschnittsfläche ΣA1 der Rohre
und der Querschnittsfläche
A2 der gesamten Kammer 10 derart
zu halten, dass eine effektive Dämpfung
erzielt wird.
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Die 7, 8 und 9 zeigen
einen vierten Schalldämpfer
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der dazu geeignet ist, dass er bspw. an dem Dach einer
Papierherstellmaschine sitzt. Sofern anwendbar, sind die gleichen
Bezugszeichen in diesen Zeichnungen wie in den 1, 2 und 3 verwendet
worden. 7, in der ein Reaktivschalldämpfer gemäß der vorliegenden
Erfindung als Seitenansicht dargestellt ist, zeigt die Abgabeluftkanäle oder Abgabeluftrohre 40, 42 der
Papierherstellmaschine, die mit den Zuführöffnungen 18 der Schalldämpferkammer
verbunden sind, wobei diese Kanäle
oder Rohre die Abluft von der Papierherstellmaschine zu der Schalldämpferkammer
abgeben. 7 zeigt außerdem die Abgabekanäle oder
Abgaberohre 44, 46, die mit den Abgabeöffnungen 24 der
Schalldämpferkammer
verbunden sind, wobei diese Kanäle
oder Rohre die Abluft zu der Außenluft
abgeben, und wobei die Absorptionsschalldämpfer 48, 50 mit diesen Abgaberohren 44, 46 verbunden
sind. Die 7 und 8 zeigen,
wie jedes andere Abgaberohr 44 weiter aus der Abgabeöffnung 24 des
Schalldämpfers als
das benachbarte Abgaberohr 46 vorragt, bevor die Rohre 44, 46 sich
in einer nach oben weisenden Richtung wenden. In dieser Weise verbleibt
mehr Raum für
den Absorptionsschalldämpfer 48, 50 zwischen
den Rohren als wenn die Rohre stets nahe zusammenlaufen würden.
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Die 7 und 9 zeigen,
wie die Rohre 40, 42 des Abluftsystems, die mit
den in der langen Außenwand 15 der
Schalldämpferkonstruktion
eingepassten Zuführöffnungen 18 verbunden
sind, in einem versetzten Zickzack-Muster in zwei Reihen eingesetzt
sind. Jedes andere Rohr 40 ist mit einer Zuführöffnung bei
einer höheren
Höhe verbunden
und jedes andere Rohr 46 ist mit einer Zuführöffnung bei einer
niedrigeren Höhe
verbunden. In ähnlicher
Weise zeigt 7, dass die in der anderen langen
Wand 17 der Kammer sitzenden Abgabeöffnungen ebenfalls in der gleichen
versetzten Weise bei einem Zickzack-Muster sitzen. Jedes andere Abgaberohr 46 ist mit
einer Abgabeöffnung
bei einer höheren
Höhe verbunden
und jedes andere Abgaberohr 44 ist mit einer Abgabeöffnung bei
einer niedrigeren Höhe
verbunden. Die Zuführöffnungen
und Abgabeöffnungen
sind paarweise eingesetzt, wobei sie konzentrisch einander gegenüberstehen.
Zwischen jedem Zuführöffnungspaar
und Abgabeöffnungspaar
ist in der Teilungswand innerhalb der Schalldämpferkammer ein Strömungsrohr
konzentrisch eingesetzt, wie dies bspw. in 3 gezeigt
ist.
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Die 10 bis 15 zeigen
geringfügig unterschiedliche
Schalldämpferkammern
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die hauptsächlich
lediglich eine Zuführöffnung und
eine Abgabeöffnung
haben. Im Inneren sind die Kammern in verschiedene Strömungsbahnen
geteilt, wie bspw. bei den in den 1 bis 9 gezeigten
Fällen.
Sofern anwendbar, sind die gleichen Bezugszeichen in den 10 bis 15 wie
in den 1 bis 9 verwendet worden.
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Die 10 bis 11 zeigen
eine Schalldämpferkammer 10,
die senkrecht zu der Strömungsrichtung
in zwei Teile mittels einer Teilungswand 12 geteilt ist.
Beide Teile der Kammer 10 sind außerdem durch zwei zusätzliche
Teilungswände 52 und 54 parallel
zur Strömungsrichtung
in vier Teile 56, 58, 60, 62 parallel
zur Strömungsrichtung
geteilt. Ein Rohr 26 sitzt gemäß der vorliegenden Erfindung in
der Teilungswand in jedem der Teile 56 bis 60,
wobei das Rohr die Lufträume 14, 16 der
Kammerteile, die durch die Teilungswand 12 geteilt sind,
miteinander verbindet. Das äußere Erscheinungsbild
der Schalldämpferkammer
ist zylindrisch. Auch ohne die Teilungswand 52 ist der
in den 10 bis 11 gezeigte
Schalldämpfer,
in dem vier Rohre 26 eingebaut sind, effizienter als ein
herkömmlicher
Schalldämpfer,
der mit einem Rohr versehen ist.
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Die 12 und 13 zeigen
eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Lösung gemäß der 10 und 11,
wobei bei dieser Abwandlung der Schalldämpfer in seinem Querschnitt
senkrecht zu der Strömungsrichtung
rechtwinklig ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sitzt eine Teilungswand 12 in dem Schalldämpfer senkrecht
zur Strömungsrichtung,
und gemäß den 10 und 11 gibt
es zwei zusätzliche
Teilungswände 52, 54 parallel
zu der Strömungsrichtung,
die die Kammer in Teile parallel zu der Strömungsrichtung teilen. In jedem
Teil sitzt ein Rohr 26 in der Teilungswand 12.
Offensichtlich können
auch mehrere Rohre in jedem Teil sitzen.
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Die 14 und 15 zeigen
eine wiederum andere Schalldämpferkammer 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung, in der ein einzelnes Strömungsrohr 27 mit einem
großen
Durchmesser in der Teilungswand 12 sitzt. Dieses Strömungsrohr 27 ist
jedoch durch zwei Teilungswände 64, 66 im
Inneren des Rohres parallel zur Strömungsrichtung in vier Teile 68, 70, 72, 74 geteilt,
wobei diese vier Teile den vier separaten Strömungsrohren 26 gemäß der vorliegenden
Erfindung entsprechen. Die Teilungswände 64, 66 können durch
die Wand des Rohres 27 nach oben bis zu der Wand der Schalldämpferkammer
treten, wie dies durch eine gestrichelte Linie in 15 dargestellt
ist. Ein aus dem Stand der Technik bekannter großer Röhrenresonator könnte derart
erachtet werden, dass er in kleinere Teile, bspw. in der in den 14 und 15 gezeigten
Weise, geteilt ist, wobei in diesem Fall sein Effekt zur Dämpfung des
Schalls zunehmen würde.
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Bei
dem in 14 gezeigten Fall sind die perforierten
Rohrverlängerungen 32, 34,
die das Rohr mit der Zuführöffnung 18 und
der Abgabeöffnung 24 verbinden,
ebenfalls gezeigt.
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Die
Schalldämpferkammer
kann auch so angedacht werden, dass sie mittels der Teilungswände in Teile
mit variierenden Größen geteilt
ist, wobei in diesem Fall eine unterschiedliche Anzahl an Strömungsrohren 26 in
vorteilhafter Weise in den verschiedenen Teilen sitzen.
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Es
ist nicht das Ziel, dass die vorliegende Erfindung auf die vorstehend
dargelegten Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist, sondern im Gegensatz dazu soll die vorliegende Erfindung breit
innerhalb des Schutzumfangs, der durch die nachstehend dargelegten
Ansprüche
bestimmt ist, anwendbar sein.