DE2808166C3 - - Google Patents
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung betrifft eine schalldämmende und in Gegenrichtung zum Schall von einem gasförmigen
Medium durchströmbare Verkleidung mit wenigstens einem Luftkanal, bei dem bei zumindest teilweise
gekrümmtem Wandverlauf die geradlinige freie Verbin-
dung zwischen seinen Endquerschnitten abgedeckt ist und der mit wenigstens einer schallabsorbierenden
Einlage versehen ist
Eine bekannte Verkleidung dieser Art findet zur Dämpfung des Gebläsegeräusches insbesondere luftge-
«o kühlter Motoren Verwendung (DE-OS 19 39 786) und es
ist hier zur Dämpfung des Gebiäsegeräusches ein Kühlluftkanal vorgesehen, bei dem bei gekrümmtem
Wandverlauf diese Krümmung so ausgelegt ist, daß die geradlinige freie Verbindung zwischen seinen Endab-
*5 schnitten abgedeckt ist, wodurch ein geradliniger
Schalldurchtritt verhindert wird. Zusätzlich sind, gegebenenfalls in Verbindung mit schallabsorbierenden
Auflagen für die Wände, schallabsorbierende Einlagen vorgesehen. Durch die schallabsorbierenden Auflagen
bzw. die Einlagen v-ird bei einer derartigen Konstruktion
in Verbindung mit der Krümmung des Luftkanals einerseits eine gewisse Verlängerung des Schallweges
und andererseits in den Umlenkstellen der Schallwellen auch eine gewisse Absorption erreicht. Andererseits
müssen aber die unmittelbar im Gasstrom liegenden Einlagen, wenn sie wirkungsvoll sein sollen, verhältnismäßig
groß ausgelegt sein und sie bedingen damit in Verbindung mit den zusätzlich erforderlichen schallabsorbierenden
Auflagen für die Wände eine beträchtliche Verringerung der freien Karialquerschnitte, wobei
zusätzlich insbesondere durch die im Durchströmungsquerschnitt liegenden Einlagen auch der Durehströmungswiderstand
erheblich ansteigen dürfte.
Durch die Erfindung soll demgegenüber eine Verkleidung der eingangs genannten Art dahingehend
ausgestaltet werden, daß, bei kompakter Bauweise, von der einen Seite her ein möglichst freier Durchfluß für
das gasförmige Medium gegeben ist, und zwar in
Verbindung mit einer möglichst weitgebenden Absorption
der entgegengesetzt zur Durchflußrichtung des gasförmigen Mediums sich ausbreitenden Schallwellen.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Verkleidung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß
zumindest ein Abschnitt einer Kanalwand durch einen im Querschnitt parabelförmigen Wandbogen gebildet
fet, der mit seinem Scheitel der Abströmseite des gasförmigen Mediums zugeordnet ist und der in einem
in den Kanalinnenraum ragenden Scheitelbogrn endet,
der eine nach der Abströmseite des gasförmigen Mediums offene muldenförmige Vertiefung abschirmt,
in der Im Bereich der Brennlinie die schallabsorbierende Einlage angeordnet ist
Bei der erfindungsgeitiäßen Lösung wird die angestrebte
Schalldämmung im wesentlichen durch die gebündelte Zusammenführung der Schallwellen jeweils
in den schalldämmenden Einlagen erreicht, wobei diese infolge der Bündelung der Schallwellen bezogen auf den
Durchtrittsquerschnitt des Kanales verhältnismäßig klein ausgebildet sein können. Darüber hinaus können
diese Einlagen im wesentlichen außerhalb des eigentlichen Gasdurchströmungsquerschnitts angeo' inet sein,
so daß sie die Durchströmungsverhältnisse zumindest nicht wesentlich beeinträchtigen. Trotz der Anordnung
schalldämmender Einlagen im Kanalquerschnitt kann sich deshalb eine weitgehend ungestörte glatte Durchströmung
ausbilden, so daß insgesamt gesehen trotz günstiger und verlustarmer Durchströmungsverhältnisse
für den Gasstrom die Ausbreitung der Schallwellen in Gegenrichtung erfolgreich unterdrückt wird
Durch die Bündelung der Schallwellen auf die schallabsorbierenden Einlagen wird bei der erfindungsgemäßen
Lösung zugleich die Möglichkeit erhöht, daß es zu Interferenzen zwischen den Schallwellen und
dadurch zu einer Elimination derselben kommt Von dieser Möglichkeit wird grundsätzlich auch bei anderen
bekannten Vorrichtungen dieser Art (DE-OS 19 39 786)
Gebrauch gemacht Insgesamt gesehen soll hier die Geräuschdämpfung in Verbindung mit einer Reinigung
des Gasstrc Ties aber im Einlaßteil für einen Gasverdichter dadurch erreicht werden, daß der Gasstrom
über gebogene Leitwände um 90° umgelenkt wird, wobei die Leitwände lediglich zur Auslaßöffnung hin
konvergierende Kanäle bilden und wobei die Schalldämmung durch die rein zufällige Interferenz zwischen
den Schallwellen -,owie durch die Beschichtung der
Leitwände erreicht werden soll.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft wenn, bezogen auf den jeweiligen Kanallängsschnitt die
Parabelachse des jeweilyin parabelförmigen Wandbogens
durch den jeweiligen Kanalinnenraum verläuft Hierdurch ist zwar nur ein Teil des jeweiligen
Kanalquerschnitts für eine weitgehend ungehinderte Luftdurchströmung frei, es folgt die Durchströmung
bezogen auf diesen Teil aber ohne größere Umlenkungen, so daß sich insgesamt günstige Verhältnisse
ergeben.
Im Hinblick auf einen möglichst flachgekrümmten Kanalverlauf ist es zweckmäßig, wenn für in Schallrichtung
aufeinanderfolgende Kanalabschnitte gegenüberliegenden Wandseiten entgegengesetzt gekrümmte
parabelförmige Wandbogen zugeordnet sind. Hierbei kann insbesondere bei über die aufeinanderfolgenden
Kanalabschnitte im wesentlichen entgegengesetzt gerichtetem Krümmungsverlauf des Kanales jeder der
Kanalabschnitte durch einen oder mehrere parabelförmige Wandbögen gebildr,; sein.
Praktisch ohne Volumenvergrößerung und ohne weitere Beeinträchtigung der Durchströmungsverhlltnisse
kann in die schalldämmende Verkleidung v*in
Kühler einbezogen werden, wenn im Obergangsbereich zwischen den Scheitelbögen eines parabelförmigen
Wandbogens und einem daran anschließenden, dem nächstfolgenden Kanalabschnitt zugeordneten Wandteil
quer zur Durchströmungsrichtung verlaufende Kühlmittelleitungen angeordnet sind, da die Leitungen
ίο bei dieser Anordnung im wesentlichen außerhalb des eigentlichen freien Luftquerschnittes liegen und die
Durchströmung nur wenig behindern. Bevorzugt sind die Kühlmittelleitungen dem jeweiligen Scheitelbogen
in bezug auf die Durchströmungsrichtung dabei i' vorgelagert
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Darstellung einer schalldämmenden
Verkleidung erläutert, in die Kühlmittelleitungen integriert sind.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die schalldämmende Verkleidung, die insgesamt mit 1
bezeichnet ist in einer Ausnehmung, die beispielsweise
über Karosserieteile 2 eines Kraftfahrzeuges abgegrenzt ist und es wird die Verkleidung 1 in Richtung des
Pfeiles IH von Luft angeströmt so daß der Pfeil III die Luftanströmrichtung wiedergibt Auf der Gegenseite,
also auströmseitig, ist hinter der Verkleidung 1 eine Geräuschquelle angeordnet, die hier nicht weiter
dargestellt ist und die beispielsweise insbesondere durch einen Fahrzeugmotor gebildet sein kann. Die dem Pfeil
III, also der Luftanströmrichtung entgegengesetzte Schallrichtung ist über den Pfeil IV symbolisch
angedeutet.
Durch die Verkleidung 1 sind eine Reihe von Luftkanälen 5 gebildet und gegeneinander angegrenzt,
wobei die Kanalwinde 6 irn dargestellten Ausführungsbeispiel untereinander gleich aufgebaut und jeweils
durch mehrere parabelförmige Wandbögen 7—9 gebildet sind, die in Kanallängsrichtunf aneinander
•»ο anschließen.
Die beiden jeweils einen Luftkanal 5 begrenzenden Kenalwände 6 sind, wie bereits erwähnt im dargestellten
Ausführungsbeispiel untereinander gleich ausgebildet und derart aufgebaut daß sich in Durchströmungsrichtung
ein leicht gekrümmter, bogenförmiger Kanalverlauf ergibt. Bezogen auf diesen Kanalverlauf and die
angedeutete, der Luftanströmrichtung (Pfeil III) entgegengesetzte Schallrichtung (Pfeil IV) sind die jeweils der
Krümmungsaußenseite zugeordneten Wandbögen mit so 7a, 8a und 9a und die der Krümmungsinnenseite
zugeordneten mit 7b, Sb und 96 bezeichnet, wobei zu berücksichtigen ist daß diese Bezeichnungen nur auf
einen Luftkanal S bezogen sind und insoweit unberücksichtigt bleibt, daß bezogen auf die benachbarten,
abgrenzenden Kanäle die der Krümmungsinnenseite des hier angesprochenen Kanales zugeordneten Wandbögen
krümmungsaußenseitig liegen.
dabei die Wandbögen 7a bis 9a, die der Krümmungsau-
ßenseite zugeordnet sind, mit in den Kanal 5
hineinragenden Scheitelbögen 10a bis 12a versehen, während die Scheitelbögen lOöbis 12bder krümmungs-
innenseitigen W^ndbögen Tb bis 9b a'is dem hier
angesprochenen Kanal 5 hinaus und in den jeweils
angrenzenden Nachbarkanal hineinragen.
Die Scheitelböge!, iOa bis 12a und 106 bis 126 bilden
dabei, bezogen auf den Kanal, in den sie hineinragen, jeweils eine nach der Luftabströmseite offene, mulden-
förmige Vertiefung 13, in der entsprechend der Parabelform des Wandbogens die Brennlinie 14 der
Parabel liegt und in der, bevorzugt konzentrisch zur Brennlinie 14 eine schallabsorbierende Einlage 15
angeordnet ist. Als schallabsorbierende Einlage kann dabei ein Stab aus stark schalldämmendem Werkstoff
wie beispielsweise Steinwolle od. dgl. dienen, wobei die Stabachse bevorzugt mit der Brennlinie 14 zusammenfällt.
Entsprechend der geschilderten Anordnung weisen to die parabelförmigen Wandbögen Ta bis 9a, deren
Scheitelbögen 1Od bis 12a in den gleichen Kanal hineinragen, und die bezogen auf die Durchströmungsrichtung
in Längsrichtung des Kanales hintereinander liegen und entsprechend ihrer krümmungsaußenseitigen ι ■>
Anordnung verschiedenen Kanalseiten zugehören für ihre Parabelachsen 16a, 17a bzw. 18a eine Erstreckung
auf, bei der diese im bzw. durch den jeweils zugeordneten Kanallängsschnitt verlaufen. Insbesondere
vorieiinati ist eine Anordnung derart, daß die
Erstreckung der jeweiligen Parabelachse in Annäherung der Schallrichtung im jeweiligen Kanalabschnitt
entspricht.
Bei der beschriebenen Lösung sind, bezogen auf einen Kanal, die eine Wand dieses Kanals bildenden
Kanalbogen 7a, 86, 9b und die die andere Wand dieses Kanales bildenden Kanalbögen 76, 8a, 9a derart
angeordnet, daß ihre vom Scheitel abliegenden und an einen anderen Wandbogen anschließenden Schenkel
20b, 21i bzw. 20a, 21a etwa im Bereich des Scheitels des jo
Scheitelbogens 10a, 116bzw. 106 Hades in Luftanströmungsrichtung
(Pfeil III) nächstfolgenden Wandbogens 7a, 86 bzw. Tb, 8a enden. In den durch das Auslaufen
eines Schenkels gegen einen Scheitelbogen jeweils entstehenden Totzonen, die sich quer zur Luftanströmungsrichtung
IH erstrecken und parallel zu den Brennlinien 14 verlaufen, können Kühlmittelleitungen
22 angeordnet sein, und zwar sowohl ein- wie auch beiderseits des jeweiligen Schenkels 206, 2\b bzw. 20a,
21a. Sind solche Kühlmittelleitungen 22 vorgesehen, so ergibt sich eine raumsparende Kombination der
schalldämmenden Verkleidung mit einem Wasser- oder
ftllrühlrr
Entsprechend der angegebenen Schallrichtung IV sind, von der Geräuschquelle her gesehen, die den «5
Wänden eines Kanales zugeordneten Wandbogen 7a bzw. Tb, die bezogen auf die Anordnung der
Verkleidung 1 der Geräuschquelle benachbart liegen, bevorzugt so angeordnet, daß der Schall etwa parallel
zur jeweiligen Parabelachse 16a in den Kanal einläuft, wobei der Wandbogen 7a in seiner Formgebung so auf
die Kanalbreite 23 abgestimmt ist, daß sein Scheitelbogen 10a die Kanalbreite zumindest im wesentlichen
übergreift. Das freie Ende des Scheitelbogens 10a des der einen Kanalwand zugehörigen Wandelementes Ta
endet somit praktisch an einer gedachten Verlängerung des asymptotisch auslaufenden Bereiches des Schenkels
196 des der anderen Kanalwand zugeordneten und dem Wandelement 7a gegenüberliegendem Wandelementes
Tb. Es wird somit, bezogen auf den Eintrittsquerschnitt
des Kanales, Ober den ganzen Kanalquerschnitt, der exakt in Richtung des Pfeiles IV eintretende Schall, wie
in der Skizze angedeutet, auf die im Scheitelbogen 10a liegende schallabsorbierende Einlage 15 gebündelt,
wobei die hierfür notwendige Reflexion dadurch erreicht wird, daß die Wandbögen, die die Kanalwandungen
6 bilden, bevorzugt aus einem stark schallreflektierenden Werkstoff bestehen.
hntsprechend dem weiteren Kanalverlauf, der sich
dadurch ergibt, daß der bezogen auf einen Kanal dem krümmungsaußenseitigen Wandbogen Ta gegenüberliegende
Wandbogen 76 gleichen Krümmungsverlauf hat, schließt an den vorbesprochenen ersten Kanalabschnitt
ein zweiter Kanalabschnitt an, der im dargestellten Ausführungsbeispiel schräg nach oben verläuft und
bezüglich dessen der Wandbogen 8a die Reflexionsschale bildet, durch die der in diesen Kanalabschnitt
eintretende Schall zumindest zu einem wesentlichen Teil in Richtung auf die schallabsorbierende Einlage 15
reflektiert wird, die in dem entsprechenden Scheitelbogen 11a angeordnet ist. Dadurch, daß der Kanal
insgesamt bogenförmig gekrümmt ist und auf der Lufteintrittsseite mit seinem diesem Kanalabschnitt
zugeordneten, krümmungsaußenseitigen Wandbogen 9a soweit nach unten gezogen ist, daß zwischen Ein- und
Ausgang kein unmittelbarer geradliniger Schalldurchtritt möglich ist, wird in Verbindung mit der bewußten
Bündelung der Schallwellen auf schallabsorbierende Einlagen 15 eine wesentliche Reduzierung des Lärmpegels
erreicht
Bei der beschriebenen Auslegung ist bevorzugt
Bei der beschriebenen Auslegung ist bevorzugt
k*»7/\0An
uf Aon
Kanaleingangsquerschnitt mit einer Breite 23 die Krümmung so groß ist, daß sich durch die Krümmung
im Krümmungsscheitel ein Versatz des Kanalquerschnittes gegenüber dem Eingangsquerschnitt ergibt
der bevorzugt gleich oder größer als die Breite des Eingangsquerschnittes ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (12)
1. Schalldämmende und in Gegenrichtung zum
Schall von einem gasförmigen Medium durchströmbare Verkleidung mit wenigstens einem Luftkanal,
bei dem bei zumindest teilweise gekrümmtem Wandverlauf die geradlinige freie Verbindung
zwischen seinen Endquerschnitten abgedeckt ist und der mit wenigstens einer schallabsorbierenden
Einlage versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Abschnitt einer Kanalwand durch einen im Querschnitt parabelförmigen Wandbogen
(7—9) gebildet ist, der mit seinem Scheitel der Anströmseite des gasförmigen Mediums zugewandt
ist und der in einem in den Kanalinnenraum ragenden Scheitelbogen (10—12) endet, der eine
nach der Abströmseite des gasförmigen Mediums offene muldenförmige Vertiefung (13) abschirmt, in
der im Bereich der Brennlinie (14) die schallabsorbierende Einlage (15) angeordnet ist.
2. Schalldämmende Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf den
jeweiligen Kanallängsschnitt die Parabelachse (16—18) des jeweiligen parabelförmigen Wandbogens
durch den jeweiligen Kanalinnenraum verläuft
3. Schalldämmende Verkleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf
den jeweiligen Kanallängsschtätt die Parabelachse (16—18) des jeweiligen parabelförmigen Wandbogens
(7—9) schräg zur Einströmrichtung des gasförmigen Mediums auf diesen Kanalabschnitt
verläuft.
4. Schallda.nmende Verkleidung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, .'idurch gekennzeichnet,
daß für in Schallrichtung aufeinander folgende Kanalabschnitte gegenübertte; inder Wandseiten
entgegengesetzt gekrümmte parabelförmige Wandbögen vorgesehen sind.
5. Schalldämmende Verkleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die
Schalldurchtrittsrichtung, von den die Kanalwände bildenden Wandbögen die jeweils der Krümmungsaußenseite zugehörigen mit ihren Scheitelbögen
(10a— \2a)in den Kanalinnenraum ragen.
6. Schalldämmende Verkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die den jeweiligen Kanalabschnitten zugeordneten Wandbögen für beide Wände eines
Kanales bei gleicher Anordnung und Ausbildung jeweils lediglich um Kanalbreite gegeneinander
Versetzt angeordnet sind.
7. Schalldämmende Verkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß im Hinblick auf eine im wesentlichen gleichmäßig gekrümmte Durchströmung zwischen
An- und Abströmseite dem bezogen auf die Krümmung äußeren Kanalabschnitt mehrere in
Durchströmungsrichtung hintereinander liegende parabelförmige Wandbögen (8—9) zugeordnet sind.
8. Schalldämmende Verkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bezogen auf einen Luftkanal (3), dessen Wände über ihre Länge von jeweils drei parabelförmigen
Wandbögen (7—9) gebildet sind, für die endseitig vorgesehenen Wandbögen (7, 9) etwa
parallele, bevorzugt fluchtende Parabelachsen (16, 19) gegeben sind.
9. Schalldämmende Verkleidung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß für die dem mittigen
Kanalabschnitt zugeordneten Wandbögen (8) eine Parabelachslage gegeben ist, die entsprechend dem
Krümmungsverlauf in SchaJlrichtung (Pfeil IV) geneigt ist
10. Schalldämmende Verkleidung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Obergangsbereich zwischen dem
Scheitelbogen (10,12) eines parabelförmigen Wandbogens und einem daran anschließend,, n, dem
nächstfolgenden Kanalabschnitt zugeordneten Wandteil (Schenkel 19-21) wenigstens eine quer
zur Durchströmungsrichtung verlaufende Kühlmittelleitung (22) angeordnet ist
11. Schalldämmetde Verkleidung nach Anspruch
10, dadurch gekennzeichnet daß die Kühlmittelleitung (22) dem jeweiligen Scheitelbogen (10—12) in
bezug auf die Durchströmungsrichtung des gasförmigen Mediums vorgelagert ist
12. Schalldämmende Verkleidung nach Anspruch
10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des an den Scheitelbogen (10—12) anschließenden,
dem nächstfolgenden Kanalabschnitt zugeordneten Wandteiles jeweils wenigstens eine Kühlmittelleitung
(22) vorgesehen ist.
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