EP0236810B1 - Absorptionsschalldämpferkulisse - Google Patents

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EP0236810B1
EP0236810B1 EP87102341A EP87102341A EP0236810B1 EP 0236810 B1 EP0236810 B1 EP 0236810B1 EP 87102341 A EP87102341 A EP 87102341A EP 87102341 A EP87102341 A EP 87102341A EP 0236810 B1 EP0236810 B1 EP 0236810B1
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EP
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film
absorption
damping structure
damping
supporting structure
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EP87102341A
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EP0236810A3 (en
EP0236810A2 (de
Inventor
Reinhard Dipl.-Phys. Raackow
Alois Strasser
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DIPL.-ING. WREDE & NIEDECKEN VERWALTUNG GMBH
Original Assignee
Dipl-Ing Wrede & Niedecken Verwaltung GmbH
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general

Definitions

  • the invention relates to an absorption silencer backdrop.
  • Such absorption silencers are suitable for the damping of sound waves in flowing gases containing moisture dust, which tends to stick.
  • an absorption silencer backdrop which has an absorption plate held by a backdrop frame, the absorption material being coated with a binder in order to stabilize the fibers on the surface of the absorption material.
  • the AU-A-407 054 also shows an absorption silencer backdrop.
  • a thin material such as a film, is applied directly to the surface of the absorption material.
  • the object of the present invention is to dampen the sound waves in a moist and dusty flowing gas in a wide frequency range, the associated Absorption muffler backdrop should also be used in moist gases that tend to stick to dust, without the effectiveness of the muffler being reduced due to the deposits of dust particles.
  • the absorption silencer backdrop is described by the features of claim 1.
  • the absorption silencer backdrop according to the invention comprises, as is customary in the case of such backdrops, a backdrop frame which can consist, for example, of metal, such as steel or aluminum, or of plastic.
  • a backdrop frame which can consist, for example, of metal, such as steel or aluminum, or of plastic.
  • the usual precautions can be taken on the link frame (profile frame), which facilitate the assembly and sealing of the silencer link at the place of action; it can contain, for example, bores with or without threads, mounting brackets, rails, seals, such as, for example, rubber-elastic or spring-elastic sealing lips.
  • the absorption material which usually consists of rock, mineral or glass wool, is located within the backdrop frame; other absorption materials are conceivable, but mostly less inexpensive. The absorption material is held down by a support structure without being firmly connected to it.
  • a film is firmly connected to the support structure.
  • This film can be glued to the support structure.
  • the laminating film and the support structure can also consist of one piece; the laminating film can be provided with a support structure during the manufacturing process, for example with ribs and the like.
  • the support structure should not only hold down the absorbent material, it also has the task of the lamination film with the it is firmly connected to give sufficient support, for example to prevent destruction by excessive fluttering of the film at high flow velocities of the gas in which the sound waves are to be damped.
  • the support structure can consist of the same material as the laminating film, but it can also consist of one or more other materials. Examples of usable materials are metals and their alloys, such as. As aluminum, aluminum alloy such as duralumin and steels, and their mixtures.
  • the support structure can for example have the shape of a perforated plate, a grid or one or more strips or ribs. The support structure should only cover a small proportion of the inner surface of the film. If it is not provided with a support structure during its manufacturing process, the laminating film can, for example, be glued, welded or sintered onto the support structure.
  • the laminating film In order to achieve good sound absorption, the laminating film must be largely transparent to the sound waves to be damped.
  • the laminating film can be a thin metal film, but it can also consist of plastic, for example polyethylene, PVC or PTFE.
  • plastic for example polyethylene, PVC or PTFE.
  • the film is essentially smooth on the gas side in order not to promote the agglomeration of sticky particles on its surface. In the same sense, bumps on the gas side, such as screw or rivet heads resting on the film, should be avoided. So that the sound waves can penetrate the absorption material largely unhindered, the film is only firmly connected to the support structure with a small part of its surface facing away from the gas side.
  • the Foil coated on the gas side or chemically or physically modified for example to increase their corrosion resistance or their liability-repellent effect.
  • FIGS. 1a, b A special embodiment of the device according to the invention is outlined in FIGS. 1a, b.
  • the film 1 is an approximately 50 ⁇ m thick PTFE film.
  • the film is attached to a 3 mm thick perforated plate 2 made of PVC using a silicone adhesive.
  • the absorption silencer backdrop has the outer dimensions 1000 mm x 1000 mm.
  • Each of the two perforated plates has 52 circular openings 5 of 118 mm in diameter.
  • the absorption material 4 consists of mineral wool, the backdrop frame 3 made of aluminum.
  • the perforated plates are connected to the backdrop frame by rivets (Fig.1a), the joints are sealed with sealing compound.
  • the insertion loss of silencers (cf. VDI 2567) with the described scenes corresponds to the insertion loss of silencers with scenes, the absorption material of which is covered with a similar film, but is held on the outside by a grille.
  • the backdrop described was used for 2 1/2 years in humid air containing PVC dust or the like. Flow rate operated. There was no significant dust deposit on the backdrop. The insertion loss did not change.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Absorptionsschalldämpferkulisse. Derartige Absorptionsschalldämpferkulissen sind für die Dämpfung von Schallwellen in zum Kleben neigenden Feuchtstaub enthaltenden strömenden Gasen geeignet.
  • Im Merkblatt "Relaxationsschalldämpfer-Elemente Typ F" vom 05. April 1980 der Firma G+H Montage, D-6700 Ludwigshafen sind Kulissen aus mit strukturierter Metallfolie kaschierten Mineralfaserplatten beschrieben, die eine hohe Dämmung im Frequenzbereich um 250 Hz haben. Auf Seite 2, mittlere Spalte dieses Merkblattes ist erwähnt, daß der Einsatz dieser Kulisse in feuchten oder staubhaltigen Medien möglich sei, "sofern die Staubbestandteile nicht zum Kleben neigen." Im Merkblatt "Relaxations-Schalldämpfer-Elemente Typ R'' vom 06. November 1980, herausgegeben von der gleichen Firma wie o.g. Merkblatt, wird für den Einsatz bei feuchten und staubigen Medien die Abdeckung des Absorptionsmaterials durch Folie, die durch ein. Drahtgitter niedergehalten wird, empfohlen.
  • Aus der FR-A-2 420 080 ist eine Absorptionsschalldämpferkulisse bekannt, die eine von einem Kulissenrahmen gehaltene Absorptionsplatte aufweist, wobei das Absorptionsmaterial mit einem Bindemittel beschichtet ist, um die Fasern auf der Oberfläche des Absorptionsmaterials zu stabilisieren.
  • Auch die AU-A-407 054 zeigt eine Absorptionsschalldämpferkulisse. Dabei ist ein dünnes Material, wie eine Folie, direkt auf der Oberfläche des Absorptionsmaterials aufgebracht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Schallwellen in einem feuchten und staubigen strömenden Gas in einem weiten Frequenzbereich zu dämpfen, wobei die zugehörige Absorptionsschalldämpferkulisse auch in feuchten, zum Kleben neigenden Staub enthaltenden Gasen eingesetzt werden soll, ohne daß die Wirksamkeit des Schalldämpfers aufgrund der Ablagerungen von Staubteilchen gemindert wird.
  • Die Absorptionsschalldämpferkulisse ist durch die Merkmale von Anspruch 1 beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Absorptionsschalldämpferkulisse umfaßt, wie bei solchen Kulissen üblich, einen Kulissenrahmen, der beispielsweise aus Metall, wie Stahl oder Aluminium, oder aus Kunststoff bestehen kann. Am Kulissenrahmen (Profilrahmen) können die üblichen Vorkehrungen getroffen sein, die die Montage und Abdichtung der Schalldämpferkulisse am Wirkungsort erleichtern; er kann beispielsweise Bohrungen mit oder ohne Gewinde, Montagelaschen, Schienen, Dichtungen, wie beispielsweise gummielastische oder federelastische Dichtungslippen enthalten. Innerhalb des Kulissenrahmens befindet sich das Absorptionsmaterial, das üblicherweise aus Stein-, Mineral- oder Glaswolle besteht; andere Absorptionsmaterialien sind denkbar, jedoch meist weniger preisgünstig. Das Absorptionsmaterial wird durch eine Stützkonstruktion niedergehalten ohne damit fest verbunden zu sein. An der Gasseite der Stützkonstruktion, d.h. an der Seite, an der sich nach Einbau der Kulisse am Wirkort das strömende Gas befindet, dessen Schallwellen gedämpft werden sollen, ist eine Folie mit der Stützkonstruktion fest verbunden. Diese Folie kann auf die Stützkonstruktion geklebt sein. Die Kaschierfolie und die Stützkonstruktion können auch aus einem Stück bestehen; so kann die Kaschierfolie von vornherein während ihres Herstellungsprozesses mit einer Stützkonstruktion versehen sein, beispielsweise mit Rippen u.ä. Die Stützkonstruktion soll nicht nur das Absorptionsmaterial niederhalten, sie hat vielmehr auch die Aufgabe, der Kaschierfolie, mit der sie fest verbunden ist, ausreichenden Halt zu geben, beispielsweise um eine Zerstörung durch übermäßiges Flattern der Folie bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Gases, in dem die Schallwellen gedämpft werden sollen, zu verhindern. Begrenzte Bewegungen der Folie zwecks Selbstreinigung und akustischer Transparenz sind erwünscht. Die Stützkonstruktion kann aus dem selben Material wie die Kaschierfolie bestehen, sie kann aber auch aus einem oder mehreren anderen Materialien bestehen. Beispiele für verwendbare Materialien sind Metalle und deren Legierungen, wie z. B. Aluminium, Aluminiumlegierung, wie Duraluminium und Stähle, sowie deren Mischungen. Die Stützkonstruktion kann beispielsweise die Form einer Lochplatte, eines Gitters oder eines oder mehrerer Leisten oder Rippen haben. Die Stützkonstruktion sollte nur einen geringen Anteil der Folieninnenfläche abdecken. Sofern sie nicht während ihres Herstellungsprozesses mit einer Stützkonstruktion versehen ist, kann die Kaschierfolie beispielsweise mit der Stützkonstruktion verklebt, verschweißt sein oder aufgesintert sein. Um eine gute Schalldämpfung zu erzielen, muß die Kaschierfolie weitgehend transparent für die zu dämpfenden Schallwellen sein. Die Kaschierfolie kann eine dünne Metallfolie sein, sie kann aber auch aus Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, PVC oder PTFE bestehen. Bei der Wahl des geeigneten Werkstoffs sind die Temperatur und das chemische Verhalten der Gase, in denen der Schall gedämpft werden soll, zu berücksichtigen. Die Folie ist an der Gasseite im wesentlichen glatt, um die Agglomeration klebriger Teilchen an ihrer Oberfläche nicht zu begünstigen. Im gleichen Sinne sollten Unebenheiten an der Gasseite, etwa durch der Folie aufliegende Schrauben- oder Nietenköpfe,vermieden werden. Damit die Schallwellen weitgehend ungehindert durch die Folie in das Absorptionsmaterial eindringen können, ist die Folie nur mit einem geringen Teil ihrer von der Gasseite abgekehrten Fläche mit der Stützkonstruktion fest verbunden. Obwohl für die erfindungsgemäße Wirkung nicht erforderlich, kann die Folie an der Gasseite beschichtet oder chemisch oder physikalisch modifiziert sein, um beispielsweise ihre Korrosionsbestandigkeit oder ihre haftungsabweisende Wirkung zu erhöhen.
  • In den Figuren 1a,b ist eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung skizziert. Die Folie 1 ist eine ca. 50 um starke PTFE-Folie. Die Folie ist mittels eines Silikonklebers auf einer 3 mm starken Lochplatte 2 aus PVC befestigt. Die Absorptionsschalldämpferkulisse hat die Außenmaße 1000 mm x 1000 mm.
    Jede der beiden Lochplatten besitzt 52 kreisrunde Öffnungen 5 von 118 mm Durchmesser. Das Absorptionsmaterial 4 besteht aus Mineralwolle, der Kulissenrahmen 3 aus Aluminium Die Lochplatten sind mit dem Kulissenrahmen durch Nieten (Fig.1a) verbunden, die Fugen mit Dichtmasse verschlossen.
  • Die Einfügungsdämpfung von Schalldämpfern (vgl. VDI 2567) mit den beschriebenen Kulissen entspricht der Einfügungsdämpfung von Schalldämpfern mit Kulissen, deren Absorptions-Material mit gleichartiger Folie abgedeckt, aber außen von einem Gitter gehalten wird.
  • Die beschriebene Kulisse wurde 2 1/2 Jahre lang in feuchter, PVC-Staub enthaltender Luft o. g. Strömungsgeschwindigkeit betrieben. Es erfolgte keine nennenswerte Staubablagerung auf der Kulisse. Die Einfügungsdämpfung veränderte sich nicht.

Claims (8)

  1. Absorptionsschalldämpferkulisse mit einem, von einem umlaufenden Kulissenrahmen (3) eingefaßten Absorptionsmaterial (4), das durch eine Stützkonstruktion (2) und eine Folie (1) auf den nicht vom Kulissenrahmen (3) eingefaßten Flächen abgedeckt wird, mit folgenden Merkmalen:
    1.1 die Stützkonstruktion (2) ist mit dem Kulissenrahmen (3) verbunden und so angeordnet, daß sie das Absorptionsmaterial (4) niederhält ohne damit fest verbunden zu sein,
    1.2 an der Seite der Stützkonstruktion (2), an der sich nach dem Einbau der Absorptionsschalldämpferkulisse am Wirkort ein strömendes Gas befindet, ist die Folie (1) mit der Stützkonstruktion (2) fest verbunden,
    1.3 die Stützkonstruktion (2) ist so gestaltet, daß sie nur einen geringen Anteil der Innenfläche der Folie (1) abdeckt,
    1.4 die Folie (1) ist auf ihrer Außenseite glatt.
  2. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach Anspruch 1, deren Stützkonstruktion (2) aus einer mit Öffnungen versehenen Platte besteht.
  3. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stützkonstruktion (2) in Form einer Lochplatte oder eines Gitters gestaltet ist oder die Form von Leisten oder Rippen hat.
  4. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Folie (1) und die Stützkonstruktion (2) aus einem Stück hergestellt sind.
  5. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Kulissenrahmen (3) aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff besteht.
  6. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Folie (1) auf die Stützkonstruktion (2) geklebt oder geschweißt ist.
  7. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Folie (1) eine dünne Metallfolie oder eine Kunststoffolie ist.
  8. Absorptionsschalldämpferkulisse
    nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Folie (1) an der Gasseite beschichtet ist.
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