DE8535868U1

DE8535868U1 - Bogenförmiger Absorptions-Schalldämpfer für die Anordnung an der Saugseite von Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung

Info

Publication number: DE8535868U1
Application number: DE8535868U
Authority: DE
Original assignee: Fw Carduck 5100 Aachen De GmbH
Current assignee: Fw Carduck 5100 Aachen De GmbH
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1986-02-06
Also published as: DE3545212A1; DE3545212C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen bogenförmigen Absorptionsschalldämpfer für die Anordnung an der Saugseite von Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung, welcher einen Luftdurchlaß mit in Strömungsrichtung abnehmendem rundem, rechteckigem oder quadratischem Luftdurchtrittsquerschnitt hat.

Das Prinzip der Schalldämpfer ist allgemein bekannt. Damit zusammen-^ hängende Begriffe sind in der VDI-Richtlinie 2567 (September 1971) zusammengefaßt.

Bekannt ist ebenfalls die Schall-Pegelsenkung von 90°-Ümlenkungen mit Rechtecksquerschnitt (Knie) mit und ohne schallschluckende Auskleidung, veröffentlicht in der VDI-Richtlinie 2081 (Ausgabe März 1983, Seite 14).

Bekannt sind fernerhin Rohrschalldämpfer mit Kern (in gleicher Richtlinie, Seite 20 beschrieben) sowie die Dämpfungswirkung durch Keilabsorber in sogenannten "schalltoten Räumen".

Ebenfalls ist ein Volumenstromregler mit Verdrängungskörper (siehe Recknagel u. Sprenger, "Heizung + Klimatechnik", Verlag Oldenbourg 79/80, Seite 98 6, Bild 33 6 - 58) bekannt, bei welchem ein Verdrängungskörper auf einer Achse gegen Federdruck derartig bewe?% wird, daß bei steigendem Druck der Durchgangsquerschnitt verengt wird.

Schließlich ist auch eine bereits bekannte Volumenstromregelung mit aufblasbarem Verdrängungskörper (sogenannte Absperr- und Regelblase) zu nennen, die sich von außen zwecks Volumenstromregulierung oder -regelung mittels Druckluft betätigen läßt. Der Verdrängungskörper nimmt in aufgeblasenem Zustand die Form einer Kugel an, die ein Rohrstück abdichten kann.

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Ein Ansaugschalldämpfer, insbesondere für Turbogebläse ist bereits in der DE-OS 14 03 576 beschrieben. Bei diesem Schalldämpfer findet eine mehrfache Aufteilung des Gasstromes in Einzelströme statt. Ein Zentralkörper ist fest eingebaut und dient im wesentlichen zur Umleitung der Gasströme. Die DE-OS 21 35 423 und 21 59 271 zeigen bei Ansaugschalldämpfern schallabsorbierende Anordnungen, die jeweils einen schallabsorbierenden Innenkern aufweisen, welcher mit der ihn umgebenden zylindrischen, schallabsorbierenden Rohrwand einen Rohrschalldämpfer mit Kern entsprechend der VDI-Richtlinie 2081 bildet.

Aufgrund der DE-OS 25 29 766 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Dämpfung von Gebläsegeräusch, insbesondere für luftgekühlte Motoren bekannt. Zur Geräuschdämpfung dient dabei ein an der Eintrittsseite des Gebläses angeordneter geformter Kanal, dessen Innenwand mit einer Absorptionsmasse versehen ist.

Schließlich werden bei Abgasschalldämpfern von Brennkraftmaschinen und Gebläsen auch schon in einem Rohrkörper oder dgl. fest angeordnete konische, parabolische oder tropfenförmige Innenleitkörpei. verwendet, die einer schalldämpfenden Abgasführung dienen; vergl. hierzu z.B die DE-AS 22 41 234, DE-AS 23 23 587, DE-OS 28 43 854 und DE-OS 24 33 876.

Zur Volumenstromregelung bei Ventilatoren werden üblicherweise bekannte Regel- oder Drosselorgane, wie zum Beispiel Drallregler, Drosseljalousien, Drosselklappen und Drosselschieber, verwendet. Wird ein Ventilator unmittelbar an seiner Saugseite mit einem Schalldämpfer ausgerüstet, so befindet sich ein saugseitig angeordnetes Drosselorgan meistens in dem vor dem Schalldämpfer befindlichen Teil der Rohrleitung.

Die Anwendung derart angeordneter Regel- oder Drosselorgane kann bei Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung sowie bei bestimmten Regel- bzw. Drosselstellungen derselben zu einer zusätzlichen Geräuschentwicklung führen. Diese Geräusche können z.B.

durch Sdfrwingüngserregung an Leitschaufeln derselben oder durch Strömungsablösung hinter ihren Drosselklappen öder -Schiebern entstehen und bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten Weite annehmen, welche die für die Ventilatoren vorgesehenen Schallschutzmaßnahmen ganz oder teilweise aufheben. Mit den in bekannter Weise angeordneten sowie ausgebildeten Regel- und Drosselorganen ist daher eine geräuscharme Volumenstromregelung von Ventilatoren der in Frage stehenden Art nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung, an deren Saugseite ein bogenförmiger Absorptions-Schalldämpfer angeordnet ist, eine stabile und zugleich geräuscharme Volumenstromregelung zu ermöglichen.

Der Grundgedanke zur Lösung dieser Aufgabe besteht darin, die Mittel für die Volumenstromregelung mit dem saugseitigen Absorptionsschalldämpfer der Ventilatoren zu kombinieren Und hierzu in diesen zu integrieren.

Um dies zu bewerkstelligen, ist erfindungsgemäß ein an der Saugseite von Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung anzuordnender bogenförmiger Absorptions-Schalldämpfer der eingangs genannten Art vorgesehen, welcher sich dadurch kennzeichnet, daß er im Anschluß an seinen bogenförmigen Luftdurchlaßteil einen geraden Luftdurchlaßteil mit abnehmendem Luftdurchtrittsquerschnitt aufweist, daß ein kegel-, pyramiden- oder keilförmiger Drosselkörper mit seinem spitzen Abströmende zentrisch sowie längsverstellbar in den geraden Lüftdurchlaßteil mit abnehmendem Luftdurchtrittsquerschnitt hineinragend angeordnet ist und daß dieser Drosselkörper je nach seiner Stellung einen mehr oder weniger großen Luftdurchtritt zwischen seiner Außenfläche und der Innenfläche des ihn umgebenden geraden Luftdurchlaßteils gestattet.

Zwecks Erzielung einer besonders guten Schalldämpfung bei der Volumenstromregelung sowie optimaler Strömungsverhältnisse für

die Volumenstromregelung und die Wirkungsweise der Ventilatoren sieht die Erfindung bei dem neuen Absorptionsschalldämpfer weiterhin die Merkmale der Ansprüche 2 bis 8 vor.

Duröh den neuen Absorptions-Schalldämpfer werden bei entsprechender Ausbildung mehrere Zielsetzungen zugleich erfüllt, und zwar:

a) Bei Ausbildung desselben mit einem kegelförmigen Drossel* körper sowie einem diesen umgebenden konischen Rohr ist die geöffnete Spaltfläche zwischen dem konischen Rohr und dem kegelförmigen Drosselkörper bei allen Drosselkörperstellungen kreisringförmig und behindert daher - ausreichende Ausbildung und Länge der Abströmung bis zum Ventilatoreintritt vorausgesetzt - nicht die Ausbildung eines Vordralls bei unter- oder übernormaler Fördermenge. Dadurch bleiben die Ventilatorkennlinien und ein stabiles Betriebs-^ verhalten des Ventilators in weitem Regelbereich erhalten.

b) Bei schallabsorbierender sowie entsprechend langer Ausbildung des kegelförmigen Drosselkörpers stellt dieser zusammen mit dem ihn umgebenden konischen Rohr, vor al3em wenn dieses aus gelochtem Blech mit einer Hinterfüllung vcv schallschluckendem Material besteht, einen wirksamen Rohroder Kanal-Schalldämpfer mit verschiebbarem Kern dar, der besonders bei starker Drosselung durch die dann abnehmende Spaltbreite für den Luftdurchtritt noch wirksamer wird. Dabei werden je nach der Länge des konischen Drosselkörpers Geräusche mit tiefliegenden Frequenzen gut gedämpft. Außerdem bewirkt die zentrale, den Saugquerschnitt des Ventilators verdeckende Anordnung des Drosselkörpers eine Verhinderung des Durchgangs von Schallweilen hoher Frequenzen von dem Ventilator in den vor dem Schalldämpfer befindlichen Teil der Saugleitung.

c) Bei entsprechender Ausbildung des Drosselkörpers an seiner Anströmseite sowie diisenförmiger Ausbildung des konischen Rohrs an dessen Eintrittsende können eine verlustarme Beschleunigung der aus dem bogenförmigen Luftdurchlaßteil des Schalldämpfers austretenden Krümmerströmung erreicht und damit Ablösungen nach oder innerhalb dieser Strömung unterbunden oder frühzeitig beruhigt werden, wodurch sich sowohl strömungstechnisch als auch akustisch günstige Bedingungen ergeben.

Wird in Abwandlung der vorgenannten Anordnung anstelle des kegelförmigen Drosselkörpers ein solcher verwendet, der die Form einer abgestumpften Pyramide mit quadratischem Grundquerschnitt aufweist oder keilförmig gestaltet ist, und weist der den Drosselkörper umgebende Luftdurchlaßteil entsprechende Gestaltung auf, so ist zwar der unter a) genannte Vorteil nicht erreichbar, jedoch ergeben sich dann infolge der dabei auftretenden Strömungsverhältnisse noch bessere Wirkungen hinsichtlich der Schalldämpfung. Die Schalldämpfungswirkung ist dann derjenigen von Schallabsorptions-Keilen in sogenannten "schalltoten Räumen" ähnlich.

In der beigefügten Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Absorptions-Schalldämpfers beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Schalldämpfer mit einem Drosselkörper, einem bogenförmigen Luftdurchlaßteil und einem geraden Luftdurchlaßteil, welche runden Querschnitt aufweisen, im Längsschnitt,

Fig. la den gleichen Schalldämpfer im Querschnitt nach Linie Ϊ-Ι der Fig. 1,

Fig. 2 einen Schalldämpfer mit einem DrösESelkörper, einem bogenförmigen Luftdurohlaßteil und einem gerädert LUftdurchlaßteil/ welche rechteckigen Querschnitt aufweisen/ irrt Längsschnitt,

Fig. 2a den gleichen Schalldämpfer im Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 2.

Die in den Zeichnungen dargestellten Schalldämpfer dienen zur saugseitigen Anordnung an einem Ventilator, dessen Gehäuse vorzugsweise auch schalldämpfende Ausbildung besitzt. Durch die Pfeile E und A sind der Lufteintritt aus der Saugleitung in die Schalldämpfer sowie der Luftaustritt aus diesen in den Ventilator angedeutet.

Der in den Figuren 1 und la dargestellte Schalldämpfer weist ein luftdichtes Stahlblechgehäuse 1 auf. Für den Luftdurchlaß sind in diesem Gehäuse 1 ein Rohrbogen 2 sowie im Anschluß an diesen ein Konusrohr 3 angeordnet. Zur Verbindung des Konusrohrs mit dem Rohrbogen 2 ist das Konusrohr an seinem Eintrittsende mit einem düsenförmig gestalteten Formstück 4 versehen.

Der Rohrbogen 2 und das Konusrohr 3 bestehen aus gelochtem Stahlblech. An der Verbindungsstelle zwischen dem Rohrbogen 2 und dem Formstück 4 des Konusrohrs 3 ist das Innere des Gehäuses durch eine Zwischenwand 5 in zwei getrennte Hohlräume 6, 7 unterteilt. Diese Hohlräume 6, 7 sind mit schallschluckendem Material gefüllt, was in den Zeichnungsfiguren durch Schraffierungen angedeutet ist. Zwecks Bildung eines Rieselschutzes weisen der Rohrbogen 2 und das Konusrohr 3 dem schallschluckenden Material gegenüber eine entsprechende, beispielsweise aus Glasvlies bestehende Abdeckung auf, welche jedoch nicht dargestellt ist.

Im Inneren des Schalldämpfers ist ein kegelförmiger Drosselkörper angeordnet, dessen Mantel ebenfalls aus Stahlblech hergestellt und mit Mineralwolle hinterfüttert ist, was auch durch entsprechende Schraffierung veranschaulicht ist. Die Anordnung des Drosselkörpers 8 ist derart/ daß dieser mit seinem spitzen Abströmende Von dem Austrittsende des Rohrbögens 2 zentrisch sowie längsverstellbar in den sich an das Eintrittsende des Konusrohrs 3 anschließenden konischen Teil 3a desselben hineinragt. Infolge entsprechender Gestaltung des Drosselkörpers 8 befindet sich

dessen Umfangsflache mit der Innenfläche des konischen Teils 3a des Konusrohrs 3 in paralleler Lage. An seinem breiten Anströmende ist der Drosselkörper 8 mit einer kugelkalottenförmigen Kappe versehen.

Zur Befestigung und Längsverstellung des Drosselkörpers 8 dient eine Spindel 10, welche sich von dem rohrbogenseitigen Teil des Gehäuse= 1 koaxial in das Konusrohr 3 und dabei axial durch den Drosselkörper 8 erstreckt und hierzu mittels Lagerteilen 11, entsprechend gelagert ist. An dem Anströmende des Drosselkörpers ist dieser mit einer Gewindemutter 13 versehen, die mit der Gewindespindel 10 in Eingriff steht. Ferner weist der Drosselkörper an dem Umfang seiner Kappe 9 befestigte Führungsteile 14 auf, welche gegen die Innenfläche des austrittsseitigen Rohrbogenendes anliegen und zu einer geradlinigen Bewegung des Drosselkörpers bei Längsverstellung desselben dienen. Um Längsverstellungen des Drosselkörpers 3 zu bewirken, ist die Gewindespindel 10 an ihrem sich durch die Gehäusewandung erstreckenden Ende mit einem Handrad 15 versehen.

Infolgedessen ist es möglich, durch entsprechende Betätigung des Handrads 15 den Drosselkörper 8 zur Volumenstromregelung wahlweise in Richtung des weiteren oder des engeren Endes des konischen Teils 3a des Konusrohrs 3 hin zu bewegen. Im ersten Falle findet eine Öffnung und im zweiten Falle eine Drosselung des Durchtrittsquerschnitts zwischen dem Umfang des Drosselkörpers und der Innenfläche des konischen Teils 3a des Konusrohrs 3 statt.

Der in den Figuren 2 und 2a gezeigte Schalldämpfer entspricht hinsichtlich seiner Ausbildung dem Schalldämpfer der Figuren 1 und la bis auf den Unterschied, daß er anstelle des Rohrbogens einen Krümmer 16 rechteckigen Querschnitts, statt des Konusrohrs eiri Keilrohr 17 und anstelle des runden Drosselkörpers einen keilförmigen Dfosselkörper 18 aufweist * Die Teile des in Frage

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stehenden Schalldämpfers, welche mit denjenigen des Schalldämpfers der Figuren 1 und la übereinstimmen, sind daher mit entsprechenden Bezugszahlen versehen-

Entsprechend der keilförmigen Gestalt des Drosselkörpers 18 wird die an dessen Anströmende befindliche Kappe 19 von einer gewölbten Platte gebildet. Sowohl an dem oberen Ende als auch an dem unteren Ende der Kappe 19 sind je zwei Führungsteile 20 angeordnet, welche mit dem austrittseitigen Er.de des Krümmers 15 in Eingriff stehen.

Der sich an das Eintrittsende des Keilrohrs 17 anschließende Teil 17a desselben ist dem Drosselkörper 18 entsprechend keilförmig sowie derart gestaltet, daß sich seine Innenfläche mit den ihm zugekehrten Außenflächen des Drosselkörpers 18 in paralleler Lage befinden. Zur Verbindung des Keilrohrs 17 mit dem Krümmer 16 ist das Keilrohr 17 an seinem Eintrittsende mit einem Formstück 21 versehen, welches düsenförmig gestaltet ist. An dem Austrittsende des Keilrohrs 17 ist noch ein Übergangsstück 22 angeordnet, welches infolge entsprechender Ausbildung einen Übergang von dem Rechteckqueischnitt des Keilrohrs 17 zu einem runden Querschnitt für den Ventilatoreinlaß ergibt.

Bei dem in Frage stehenden Schalldämpfer sind zwischen dem Drosselkörper 18 und dem keilförmigen Teil 17a des Keilrohrs 17 ein oberer und ein unterer Luftdurchtrittsspalt vorhanden. Durch entsprechende Längsverstellung des Drosselkörpers 18 mittels des Handrades 15 können diese Luftdurchtrittsspalte zur Volumenregelung gemeinsam geöffnet oder gedrosselt werden.

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Claims

Patentanwalt ."..*·. .1 .**. .".I'" Augustastraße 14-16 '· .".·"■"". D-5100 Aachen DipL-lng. 'i European Patent Attorney Telefon (0241) 508051/52 Telex: 832352 patma d Telegramm: Patmark Aachen Datum 19. Dezember 1935 F-W. Carduck GmbH in Aachen Gebrauchsmusteranmeldung Bogenförmiger Absorptions-Schalldämpfer für die Anordnung an der Saugseite von Ventilatoren mit hoher Druck- und Schalleistung Schutzansprüche:

1. Bogenförmiger Absorptions-Schalldämpfer für die Anordnung

an der Saugseite von Ventilatoren mit hoher Druck- und Schallleistung, welcher einen Luftdurchlaß mit in Strömungsrichtung abnehmendem rundem, rechteckigem oder quadratischem Luftdurchtrittsquerschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß er im Anschluß an seinen bogenförmigen Luftdurchlaßteil (2, 16) einen geraden Luftdurchlaßteil (3, 17) mit abnehmendem Luftdurchtrittsquerschnitt aufweist, daß ein kegel-, Pyramiden- oder keiIföritiger Drosselkörper (8, 18) mit seinem spitzen Abströmende zentrisch sowie längsverstellbar in den geraden Luftdurchlaßteil (3, 17) mit abnehmendem Luft" durchtrittsquerschnitt hineinragend angeordnet ist und daß dieser Drosselkörper (8, 18) je nach seiner Stellung einen mehr oder weniger großen Luftdurchtritt zwischen seiner Außenfläche und der Innenfläche des ihn umgebenden geraden Luftdurchlaßteils (3, 17) gestattet.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (8, 18) schallabsorbierende Ausbildung besitzt.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dfösselkörper (8, 18) aus gelochtem Blech besteht und eine Füllung vöii schallschluckendem Material aufweist.

D'esdner Bank AQ, Aachen KIo, 9089139 (BLZ'S.pO'lJlJO.OSFiilamspmliasst! Aachen Klo, 6013452 (BLZ 39050000)

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4. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn^r zeichnet, daß die Querschnittsabnahme des Drosselkörpers

(8, 18) und diejenige des ihn umgebenden Luftdurchlaßteils (13, 17) einander angepaßt sind und sich deren einander zugekehrte Flächen daher in paralleler Lage befinden.

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5. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der D^osselkörper (8, 18) an seinem Anströmende

J: mit einer abgerundeten Kappe (9, 19) versehen ist.

6. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende des geraden Luftdurchlaßteils (3, 17) düsenförmig gestaltet ist.

7. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkörper (8, 18) an einer sich axial durch ihn erstreckenden Spindel (10) befestigt und mittels dieser längsverstellbar ist.

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8. Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl sein bogenförmiger Luftdurchlaßteil (2, 15) als auch sein gerader Luftdurchlaßteil (3, 17) aus gelochtem Blech bestehen und in einem Gehäuse (1) angeordnet

ι sind, daß zwischen den beiden Luftdurchlaßteilen (2, 16, 3, 17)

und den Gehäusewandungen schallschluckendes Material vorgesehen ist und daß das Gehäuse (1) mit einer sich an dem Übergang von dem gebogenen Luftdurchlaßteil (2, 16) zu dem geraden Luftdurchlaßteil (3, 17) befindlichen Zwischenwand (5) ausgerüstet ist.