DE1071364B

DE1071364B -

Info

Publication number: DE1071364B
Application number: DENDAT1071364D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-17

Description

DEUTSCHES

kl. 42 g 1/10

INTERNAT. KL. G 01 h

PATENTAMT

S 44468 VIIId/42_g

ANMELDETAG: 24.juni1955

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DES

AU S LE GE S CH RI FT: 17. dezember 1959

Um bei schwingenden Körpern, z. B. den Behältern elektrischer Induktionsapparate, vorzugsweise bei Transformatoren, das durch die Magnetostriktion des Eisenkerns hervorgerufene, für die Umgebung sehr störende Geräusch zu vermindern, wurden bekanntlich schon verschiedenartige Maßnahmen ergriffen. So versuchte mah z. B. die Schallausbreitung in Richtung der schallgefährdeten Orte durch den schwingenden Körper umgebende Wälle, Wände, besondere Umkleidungen usw. abzulenken, oder man versuchte die Geräusche mittels sogenannter Helmholtz-Resonatoren bzw. auch schon durch Gegenschall zu bekämpfen. Auch schallschluckende Umkleidungen, insbesondere Doppelwände am schwingenden Körper sowie auf den schwingenden Körpern aufgesetzte Dämpfungsmittel sind für die Geräuschminderung bekannt. Auch wurde schon versucht, den zum Schwingen neigenden Körper konstruktiv so auszubilden, daß er weniger zum Schwingen kam. Alle diese vorgenannten Maßnahmen sind teuer, weil sie einen erheblichen Aufwand an Material bzw. teure Konstruktionen erfordern. Darüber hinaus ist mit ihnen nur eine teilweise und vielfach nicht befriedigende Schallbekämpfung erreichbar.

Auch bekanntgewordene elektrische Schwingungssysteme, bei denen durch die Bewegung des den Schall erzeugenden Organs ein Stromkreis geschlossen wird, welcher einen Magneten beeinflußt, der vor dem schwingenden Teil angeordnet ist und dessen Schallschwingungen aufhebt, sind für den vorgesehenen Zweck einerseits zu umständlich und kostspielig und andererseits sind sie wegen ihrer geringen Robustheit und mangelnden Wetterfestigkeit nicht brauchbar.

Hier schafft die Erfindung, die mit in Gegenphase schwingenden Schwingungselementen arbeitet, in einfacher und billiger Weise Abhilfe, indem die am schwingenden Körper auftretenden Störfrequenzen durch mechanische Schwingungssysteme, deren Eigenfrequenzen annähernd gleich den am schwingenden Körper auftretenden Frequenzen sind, vorzugsweise durch Interferenzbildung im Luftschall vermindert werden unter Verwendung von Schwingungssystemen, welche vorzugsweise aus Platten oder Streifen bestehen, die mittels eines an ihnen mittig angreifenden Erregerstiftes mit Abstand an dem schwingenden Körper befestigt sind.

Die Schwingungssysteme können nach einer Weiterbildung der Erfindung Platten- oder Streifenform haben und können vor allem durch an sich«-bekannte Stoffe höherer innerer Reibung, z. B. Gummi u. dgl., noch bedämpft sein.

Auf dem Erregerstift, insbesondere an dessen freiem Ende, kann nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung nur eine Platte oder Streifen befestigt sein oder es können ebensogut auch mehrere Platten oder Einrichtung zur Verminderung des Körperschalls bei schwingenden Körpern

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Erich Reiplinger, Nürnberg, ist als Erfinder genannt worden

Streifen übereinander liegend an ihm angeordnet werden. Dabei können die Platten oder Streifen in ihrer Form und Größe so gewählt sein, daß die Resonanzfrequenz annähernd gleich der Frequenz des erregenden schwingenden Körpers ist.

An Hand der Zeichnung, die in den Fig. 1 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele nach der Erfindung zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Behälterwand angedeutet, an der mechanische Schwingungssysteme 2 aufgesetzt sind. Diese bestehen, wie die Fig. 2 erkennen läßt, je aus einem vorzugsweise dünnen, mit einem der bekannten Dämpfungsstoffe 4, z. B. Gummi, belegten Eisenblechstreifen 3. An der Mitte des Streifens 3 greift ein an der Behälterwand 1 befestigter, z.B. angeschweißter, aufgeschraubter, aufgelöteter Stift 5 (Erregerstift) an und schafft so eine feste Verbindung zwischen Behälterwand 1 und Streifen 3. Der Blechstreifen 3 ist in seiner Größe und Form so gewählt, und durch den aufgelegten Dämpfungsbelag4 so eingestellt, daß er in Resonanz mit der Erregerfrequenz, nämlich der Behälterwand 1 schwingt. Dadurch ergibt sich ein Energieentzug wie bei den für den gleichen Zweck bereits vorgeschlagenen Dämpfungsteilen, die aus Gummi gefertigt waren. Weil auch bei den erfindungsgemäßen Schwingungssystemen 2 eine gewisse Walkaibeit stattfindet, ergibt sich eine unmittelbare Energievernichtung. Mit den Schwingungssystemen nach der Erfindung lassen sich noch relativ kleine Erregeramplituden wirksam bekämpfen, da man es durch entsprechende Bemessung des Dämpf ungsbelages 4 leicht in der Hand hat, eine genügend große

909 689/284

Claims

Schwingamplitucle so wie sie jeweils zur Energievernichtung notwendig ist, annähernd in Resonanz mit der schwingenden Wand 1 einzustellen. Bei Verwendung von Blechstreifen als Dämpfungsglieder kann man mehrere solcher Streifen übereinanderliegend auf dem gleichen Erregerstift 5 anordnen, wie dies in Fig. 2 bei 6 und 7 gestrichelt angedeutet ist. Vorteilhaft hierbei ist, daß dann diese Streifen so in ihrer Form bzw. Größe gewählt werden können, daß sie mit verschiedener, also von der Eigenfrequenz von Teil 3 bis 4 abweichenden Eigenfrequenz schwingen können. Die Schwingungssysteme können selbstverständlich auch anderweitig ausgeführt sein, z. B. können sie insbesondere aus runden Platten 10, wie dies die Fig. 3 erkennen läßt, gefertigt sein; auch diese runden Platten sind mit Dämpfungsbelägen versehen und sind mit ihrer Mitte an dem auf dem schwingenden Körper befestigten Erregerstift 11 verbunden. Bei in dieser Weise aufgebauten Schwingungssystemen, bei denen gleichfalls mehrere und insbesondere verschieden groß ausgeführte Scheiben übereinanderliegend auf dem Erregerstift 11 sitzen können, ist es möglich, durch Interferenzbildung mit einer Phasenverschiebung annähernd von 180° von dem Schwingungssystem aus die gleiche Frequenz bzw. das gleiche Frequenzgemisch, wie es von dem erregenden schwingenden Körper abgestrahlt wird, auszustrahlen, denn bei aus Rundplatten bestehenden Schwingungssystemen sind die unbedämpften Plattenschwingungen bei einer Eigenfrequenz, die unterhalb der Erregerfrequenz liegt, stets um etwa 180° gegenüber der erregenden Schwingung des schwingenden Körpers verschoben. Dies ist aus dem Schaubild nach Fig. 4 ersichtlich, wo 12 die>Kurve für die Luftschallschwingung des schwingenden Körpers darstellt und die Kurve 13 die um 180° versetzte Luftschallschwingung der an dem schwingenden Körper angebrachten Schwingungssysteme. Da der Abstand der Platten des Schwingungssystems vom schwingenden Körper, z. B. einer Be- hälterwand, stets klein sein wird gegenüber der Wellenlänge der auftretenden Frequenz, kann für beide Schallquellen, nämlich Behälterwand und Schwingungssystem, der gleiche Ausgangspunkt angenommen werden, so daß in der Tat die Bedingungen für eine Schallunterdrückung gegeben sind. Im allgemeinen wird man bereits auskommen, wenn man bei viereckigen Behältern zwei gegenüberliegende Seitenwände mit Schwingungssystemen nach der Erfindung ausstattet und diese an den Wänden vorzugsweise gleichmäßig verteilt anordnet. Für die Schwingungssysteme haben sich Platten von einem Durchmesser von etwa 250 mm als besonders brauchbar herausgestellt, wenn man diese 30 bis '40 mm vor der schwingenden Be- hälterwand anordnet. Durch Wahl der Resonanzfrequenz der Schwingungssysteme dicht unterhalb der Erregerfrequenz des schwingenden Körpers kann man für die Energievernichtung durch Walkarbeit eine möglichst große Amplitude erreichen und in der Nähe der Resonanz ergibt sich die größte mit 180°-Phasenverschiebung abstrahlende Fläche auf der Platte. Die Bedämpfung der Schwingungssysteme nach Fig. 3 richtet sich nach der zur Interferenzbildung günstigsten Luftschallamplitude. Wenn die Schwingungssysteme gleichmäßig vor dem schwingenden Körper verteilt werden, ergibt sich vor diesem, z. B. einer Kesselwand, gewissermaßen eine zweite Wand, diekörper- und luftschallhemmend ist und die bei entsprechender Auswahl der Bedämpfungsmittel noch eine gewisse Schallabsorption aufweist. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verminderung des Körperschalls bei schwingenden Körpern, insbesondere bei Behältern von elektrischen Apparaten, z. B. Transformatorenkesseln, mit Hilfe von in Gegenphase schwingenden Schwingungselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die am schwingenden Körper auftretenden Störfrequenzen durch mechanische Schwingungssysteme, deren Eigenfrequenzen annähernd gleich den am schwingenden Körper auftretenden Frequenzen sind, vorzugsweise durch Interferenzbildung im Luftschall vermindert werden unter Verwendung von Schwingungssystemen, welche vorzugsweise aus Platten oder Streifen bestehen, die mittels eines an ihnen mittig angreifenden Erregerstiftes mit Abstand an dem schwingenden Körper befestigt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungssysteme der beispielsweise aus Eisen bestehenden Platten oder Streifen mit an sich bekannten Stoffai von höherer innerer Reibung, z. B. Gummi, mehr oder weniger bedämpft sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Erregerstift ein oder mehrere Schwingungselemente von verschiedener Eigenfrequenz übereinander angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung der -Schwingungssysteme z. B. in Platten- oder Trichterform so gewählt ist, daß Interferenzbildung im Luftschall entsteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 313 656;
schweizerische Patentschrift Nr. 234 383.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen