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Schalldämpfereinrichtung für Ansaugen bzW. für Auspuff von Luft oder
anderen Gasen Zur Unterdrückung des Schwingens von Bauteilen, ,des sog. Körperschalls
bei Schaf1,diä!mpfumgs ein:richtungen, idessen Ausstoß durch die in die Dämpfungseinrichtun!g
eintretenden Schallwellen erfolgt, werden -diese Bauteile, meist Trenn- oder Führungswände
aus. Blech, aus zwei, oder mehr Schichten, unter-Umständen mit Zwisch@einflagen
aus Dämmstoff, wie Asbest, Mineralwolle, Metallwolle, Metallgeflecht od.'ä.., ausgebildet.
Schalldämpfer bestehen gewöhnlich aus mehreren Gliedern, und zwar aus durch Kanäle
verbunidene Ka@m.mern. Wenn eine Schwingungsübertragung von einer Kammer in die
folgende durch Mitschwingen der Trennwände verhindert werden soll, müssen daher
diese Trennwände in der oben angegebenen Weise nu@sgebilidet werden, was insofern
eine baulich erschwerende und, verteuernde Maßnahme bodeutet, als die Verbdudunigskanäle
der Kammern, meist Rohre, in (den aus zwei oder mehr Schichten hestehenden Trennwränden
der einzelnen, Räume schwierig anzubringen sind.
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Eine Ausbildung aus. mehreren Schichten be-
deutet ,also l,edi@gl@ich
eine Unterteilung ider Wandung. Diese Maßnahme wird sowohl bei Außen-und: Scheklewänrdien
als auch bei Sah:ailleitun@gen an.-gewendet. Sie besteht bei @den@ beklannten Einrichtungen
in einer zwei- oder mehrs,chichti@gen Ausbildung !der Außenwändie und,der Wandung
ider getrennt bgeführten Innenleitung der verschiedenen Dämpfungs,glieder. Die Schallleitung
bilidet -also bei
idiesen bekannten Einrichtungen einen besonderen
Bauteil, der ebenso wie idie übrigen: Bauteile eine mehrschichtige Waudüng ibesiitzt.
Es ist mit anderen. Worten, für jeden ein2elnen Bauteil die bekannte Maßnahme zur
Körperschallverhütung idadurch am gewendet, daß stets zwei oder mehr idicht aurfeinan:derliegende
Schichten benutzt werden. Die mehrschichtige Ausibüldung verfolgt außer der Körperschallverhütung
keinen anderen. Zweck, ida, sie :bei den bekannten Einrichtungen keine weitere Aufgable
erfüllt oder eine neu hinzukommende Wirkung erzielt.
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Bei manchen Schalldämpfumgseinrichtungen sind .die Trenniwähde von:
@aufesnanderfolgenden Rräu@men in Gestalt von Rahrbün@deln oder auch aus konzentrisch
ineinanderliegenden zylindrischen oder spiralförmigen Bauteilen:, welche Durchgangskanäle
zwischen Iden einzelnen Lagen oder Wandungen frei lassen, :ausgebildet. Dabei wsxid
jedoch der durch die Sch;allschwingwugen in Iden Durchgangskanälen in voller Stärke
erregte Körperschall von einem Kanal in den benachbarten bzw. von einem Raum in
den nächsten völlig ungeschw@Ücht übertragen. Auch bei diesen (bekannten Einrichtungen
wätren also zur Körperschallunterdrückung wieder je besondere Bauteile, .beispielsweise
:die Zusammensetzung der einzelnen Wandungen aus mehreren Schichten, erforderlich.
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Besonders erschwerend wirken sich derartige Hilf simaßnahmen bei neuerdings:
ebenfalls bekanutgeword:enen Schalld:ämpfungseinrichtungen aus, bei welchen Länge
und- Querschnitt ider einzeJlnen au!s Kammer und Verbindungskanal bestehenden Däimpfungsglieder
so bemessen. sindi, daß jedes Dämpfungseinzelglied einen dier Gesamtdämpfung eingestuften
Schwingurngsberei.ch erfaßt. Die zur abgestuften Wirkungsweise der Einzelglieder
erforderlichen Längen der vom Schall dulrchlaufenen Kammern und Verbindungskante
siin@d beträchtlich, insbesondere für !die Dämpfung der, tiefe Schallschwingungen,
idaher edier gescannten Einrichtung an sich schon schwierig einzuordnen undergebengroße
Gesamtabmessungen. -Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalldämp,fungseinrichtung
beim Ansaugen bzw. Augpuff von Luft oder anideren Gasen-, bei welcher dsie Wände
von Dämpf umgs(gliedern aus zwei oder mehr Wandungssohichten bestehen, wobei sämtlicheWände
oder auch nur ein Teil,derselben mit kanellförTnigen. Vertiefungen versehen sind,
(die ,dadurch entstehen, daß -die :durch ,die aneinandergefügten Elinzelschichten
zusammen gebildete Wand mit ihren Vertiefunigen zwischen je zwei Schichten einen
oder mehrere Durchgangskanäle in ,der Weise ,bildet, idaß die Wand als Ganzes (diesle
Kanäle in: sich selbst enthält und zugleich körperschal:ldämpfend wirkt.
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Die Abib. i Ibis 6 zeigen Aus:führungsbeiispiele oder Erfindung. Essbedeutet
Abb. i den Längsschnitt durch leine Dämpfu.ngseinrichtung, :Alb. 2 den Querschnitt
einer inneren Trennwand dieser Dämpfungseinrichtung, Abb, 3 ,die Vorderansicht ,dieser
Trennwand, Abb..q, eine- weitere Gestarltungsformdieser Trennwand, Abb. 5 und ,6
weitere Ausführungsmöglichkeiten von Dämpfungseinrichtungen gemäß der Erfinidun@g
im Längsschnitt.
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Die Schallwellen treten durch den Zuleitungskanal ca in: idlie Dämpfun:gseinrichtung
eun und. ge-
langen zunächst in den Raum b. Die Verbindung zwischen Iden (durch
eine Wandüng c getrennten Räumen b und d geschieht mittels, eines
idurch die Wandung c selbst gebildeten Kanals, e. Die Herstellung ider Wawdhmg c
siamt Kanal e kann z. B. da-,durch erfolgen, idaß zwei am besten symrnetrIsch ausgebi)lsdete
Wan@dungsschichten vors edler .aus A!bb. 2 ersichtlichen Querschrnittsform miteinander
verbunden wenden. Die beiden Awswöllbungen f bilden bei der Vereinigung :den Kanal
e. Dieser verläuft zweckmäßig zur Erzielung (der,erford erkchenLärnge am Umfang
der Wand c, wo diese an dem Umhüllungsmantel g der gesamten Einrichtung anliegt.
Der Schall tritt, wie aus Abb.3 ersichtlich, in dein Kanal e durch die Öffnung
h ein, idurchläuft den Kanal und tritt hierauf (durch (die Öffnung i auf
der Rückseite der Wand c aus. Die Öffnungen h und i
sind idurch die
Kanalquerwandi getrennt. Eine noch größere Länge dies: Veribindungskanal.sider Einzelr'äiumekann
erzielt werden, wenn die Auswö:lbungen f ider WanduugssteIe nach Abb. 2- so gestaltet
sinid, idiaß eie bei der Vereinügung einen spiralförmig verlaufenden Kanal l (s.
Abb. q.) ergeben. Der Schallverlauf kann im Kanal l vorn außen nach innen in Pfeilrichtung
m oder von innen nach außen in Pfeilrichtung m erfolgen; die jeweiligen Ein- und
Austrittsöffnungen ssi.nid ebenfalls, wie fei- Ausführung Abb. 3 durch Kanalwand
k geschehen:, voneinander getrennt; statt einer, Kanalein- bzw. Ausl:aßöffnung könnten
auch je deren mehrere vorhanden sein, ebenso, statt je eines Kanals dieren mehrere.
An Stelle ider in den A bb. 3 .und q. gezeligte@n Kanalform kann diese auch radial
gerichtet verlaufen oldier eine andere, idem jeweiligen Einzelfalle entsprechende
Form gewählt werden. Es. ist auch möglich, die :mit (den Aus.wöllbungen f versehenen
Wandungsteille jia aus mehreren Schichten herzustellen. Falls große Kanallängen
erforderlich sind, können auch mit Auswölbungen versehene Schichten in der der gewünschten
Kanalgesamtlänge entsprechenden Anzahl ,aneinandergesetzt werden, wobei die durch
je zwei Schichten gebildeten Kanäle ineinander Überleiten. Die Zahl edier Räume
b, d, o ... und deren Trenuwiäwde c,, p ... richtet .sich mach ,dem
zu idämpfenden Schallschwingurngsbeneich und der verlangten Dämpfung. Unter Umständen
verbleibende restliche Schwingungen treten durch dien Kanal p aus-. Die ,beschriebene
Anordnung yon Räumen mit Verbindungs..leitungen, ideren Querschnitte und Längen
z. B. noch in an siech ,bekannter Weise je für ,das Einzelglied, bestehend aus Raum
und Verbindungskanal, wie schon eingangs erwähnt, zur Erzielung der erforderlichen
Schallschwi:nigu:n:gsdämpfung abgestuft werden können, erbringt mannigfache Vorzüge
in akustischer Hinsicht auf Därmpfung sowie bezüglich der -akustischen Raumausnutzung
und
schließlich baulich durch einfache Gestaltung mit geringer Abmessung.
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Durch idie Au,sbildung der Trennwände c, p . . . zwischen den einzelnen
Räumen aus zwei oder mehr Schichten wind ein Mitschwingen dieser Wände infolge Anregung
(durch (die bei a ungeschwächt in -dien Raum b eintretenden und in Schallstrahlrichtung
zentral auf idie Wand c auftreffenidien, in: den weiteren Räumen fortschreitend
immer mehr gedämpften Schwingungen vermieden. Die (durch ,die mehrschichtige Ausibilhdung
erzielte Wirkung wird unterstützt und ergänzt durch (die schwingungssteife
Formgebung,der einzelnen Schichten, (die (durch ,die Verlegung der Verbindungskanäle
in, ,die Trennwände gewährleistet ist. Die schwingungssteife Form der einzelnen
Schichten wird, (durch hie gleichzeitige Ausführung als bei der Zusiammen setzeng
(die Kanäle e (bildende Auswölbu ngen f (A`bb. 2) erzielt. Die Form (dieser Aus,wölibunägen
gewährleistet also außerdem eine Verhütung (des Körperschalls der Kanalwände selbst.
Dieselben Wirkungen treten (bei dien folgenden Trennwänden p u sw. auf. Mit der
Vermeiidung eines Mitschwingens !der Trennwände c, p . . . wird aber auch die Übertragung
(der Schwingungen ides einen Raumeis durch Körperschall in Aden angrenzendenRaum
verhindert" ,d. h. die beschriebenen Trennwände gewährleisten restlose Unterdrückunig
ides Körperschalls, Dieselbe Wirkung, die bisher für mehrere Dä:mpfungsglieder erörtert
wurde, tritt bei oben beschriebener Einrichtung zur Verhütung,der Körperschallentstehung
in ,derselben Weise .auch bei Ausbildung der Dämpfungseinrichtung in Gestalt nur
eines einzigen Dämpfungsglie@des, bestehend aus einem Raum mit einer Zuleitung in
üblicher Form und einer Ableitung in Form ,der erfindungsgem'ä,ßenmehrschichtigen,
zugleich die den Ausgangskanal bildende Abschlußwand, auf.
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Akustisch .endbaulich bedeutet idie erfindungsgemäße Anordnung einen
weiteren wesentlichen Vorzug insofern, als die (bisher zur Dämpfung mancher Schwingungsgebiete,
insbesondere der tieferen: Längen., erforderlichen großen Kanlallängen nun nicht
mehr große Abmessungen der ganzen Einrichtung bedingen und außerdem in (dien einzelnen
Räumen, z. B.. bei .schraubenförmiger Kanalanordnung, ,dien größten Teil (des Rauminhalts
beanspruchen und daher .die Größe der Dämpfung vermindern, sondern wenig mehr Raum
bieianspruchen :als die Trennwände c, p ... selbst.
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Soll bei besonders großen Schallenergien die Weiterleitung des Körperschalls
von einem Dämpfungsglied zum nächsten vermieden werden., so empfiehlt sich eine
Anordnung nach Abib@. 5, oder 6. Ein derartiger Fall kann beispielsweise auftreten,
wenn der zu Beginn der Zylinderauslaßöffnung austretende, in besonders starker Schwingung
befindliche Teil der zunächst hochgespannten Abgase ein. dem menschlichen Ohr besonders
lästiges Schwingungsgebiet enthält.
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Bei der Anordnung nach Abb.5 ist idementsprechend für einen solchen
oder ähnlichen Fall eine Vorkehrung zur (besonders wirksamen Unterdrückung des Körperschalls
getroffen, idie in einer Unterteilung der Schwingungseinwirkung auf die Raumwandungen
besteht. Die Schwingungen treten hierbei. zunächst in einem Raum r ein, liessen
Seitenwände am besten aus einer zylindrischen: Schicht s und einer weiteren Schicht
t bestehen, welch letztere längs- oder schraubenförmig verlaufende Auswölbungen
aufweist,die zusammen mit,derSchicht ts einten oder mehr längs laufende oder schraubenförmige
oder sonstw ie zweckentsprechend gestaltete Kanäle ,bhiiliden. Ein Teil der Schallenergie
tritt: durch eine oder ,mehrere öffnu@ngen. u in (diese Kanäle ein, während der
Rest tähnlich wie bei der Anordnung nach. Abb. i ,bis q. durch eine oder mehrere
Öffnungen der, wie oben beschrieben, aus zwei oder mehr miteinander Kanäle bil,d@nd,e
Schichten bestehenden Wandung v eintritt und,diese Kanäle, wie ebenfalls schon beschrieben,
durchläuft. Die Schialleinlaßquerschnitte in ider zuletzt genannten Trennwand: v
und die Öffnung u betragen je etwa,die Hhilfte ,des Seha14,einlaßquerhschnittes
w. Bei: ,dien gegenüber ,der Sch,allges@c'hwinidigke@it kleinen baulichen Aibme,s,siungen.
kann bei dieser Anordnung der Schallimpulshe als gleichzeiig auf ,die Waridiung
s, t und die Trennwand v wirkend (betrachtet werden, wobei die Impulsenergie je
etwa hälftig in dien hdurc'h die Schichten s, t gebildeten Kanäl1en :bzw. in, dien
Kanälen der Trennwand v sich verteilt. Bei einem Druckstoß der Gas,schwi,ngunigen
erfolgt indessen die Anregung für das Mitschwingen der Wandungsschichtenderart,
daß (die Schicht s nach innen, die Schicht t nach außen .aushgewölbt werden und
atmen würde, 4.h. idie Längedes,durehdie beiden Schichiten s, t @gebildeten
Zylinders würde sich: verkürzen. Da gleichzeitig die ,senkrechte Trennwand! einen
Stoßimpuls In Schwingungsrichtung, also entgegengesetzt der Verkürzungsrichtung
des Zylinders s, t, erhält, heben sich (beide Bewegungen .auf, d. h. ein Mitschwingen
der Wandungen, der Körperschaill, wird bei dieser Anordnung in besonders verstärktem
Maß unterdrückt. Für die praktische Ausführung ist hierbei zu beachten, daß (die
Schichten s, t, die der Trennwand v aufgesetzt sind, mit dieser starr verbunden
sind. Bei ider .Ausführung nach Aibb. 6 sind alls Teilschichten ,dies Raumes, in
(den @die Schwingungen gelangen, ,die Außenwand x und eine dieser an1,iegen@de Schicht
y angeordnet, letztere wiederum mit geradlinig, schraubenförmig od. lä., dem jeweiligen
Fall entsprechend gestalteten Au,swölhbungen; beiide Schichteten zusammen ,bilden
wieder,die Durchgan!gskan.äle für ,den. Sehall. Das eine Ende der Innenschicht y
ist ,der folgenden Trennwand z hier in, Form einer etwa kegelförmigen Verjüngung
aufgesetzt und mit,dieser starr verbunden. Es würde auch bei dneser Ausführung wieder
'bei Stoßimpuls eine Verkürzung des durch die beiden Schichten x und, y gebildeten
Zylinders, d.. h. eine entgegengesetzte Bewegung der Schlicht y gegenüber der vom
gleichen Stoßimpuls betroffenen Trennwand z auftreten; ,damit erfolgt wieder vollständige
Unterdrückung des; Körperschalls..
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Auch !bei den nach A hbb. 5 und 6 können, ebenso wie ,die Schichten
f der Ausfiihrungen
nach Abb. ,z bis 4, die Wandungsschichten neben,der
bereits geschilderten Gestaltung mit teils glattem, teils AuswöIbun@gen tragenden
Schichten, nur aus Warndungsschichten mit Auswö!lhun!gen bestehen, deren Anzahl
sich nach idem Einzellfal:l richtet und deren durch je zwei Schichten gebildlete
Kanäle auch wieder je ineinander über'leiten. Auch hier können mehrere Räume oder
wider nur ein einziger Raum benutzt werden:, entsprechend der im jeweiligen Fall
erforderlichen Dämpfung. .