DE9113930U1

DE9113930U1 - Schalldämpfer

Info

Publication number: DE9113930U1
Application number: DE9113930U
Authority: DE
Original assignee: Aerzener Maschinenfabrik 3258 Aerzen De GmbH
Current assignee: Aerzener Maschinenfabrik 3258 Aerzen De GmbH
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2001-11-09

Description

(5264y)

AERZENER MASCHINENFABRIK GMBH Reherweg 28, D-3258 Aerzen

Schalldämpfer

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schalldämpfer mit einem Gehäuse, in dem eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für ein durchzusetzendes, strömendes Medium vorgesehen ist, und mit einer an eine Gehäuseinnenwand am Strömungsweg des Mediums angeordneten Dämmeinrichtung.

Ein solcher Schalldämpfer wird z.B. auf der Druck- bzw. Ausblasseite einer Drehkolbenmaschine verwendet, um die Frequenzen des austretenden Gases durch die absorbierende Wirkung der Dämmeinrichtung zu dämpfen.

In der Regel besteht ein solcher Schalldämpfer im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse, dessen Innenwandung mit einer Dämmschicht ausgekleidet ist, und einem perforierten Innenrohr, das die Dämmschicht an der Innenwandung festhält und den Strömungskanal für das Gas bildet.

Die zu dämpfenden Frequenzbereiche auf der Ausblasseite einer Drehkolbenmaschine schwanken stark in Abhängigkeit von der Drehzahl. Daher ist es erforderlich, die Dämmeinrichtung auf eine möglichst breitbandige Dämpfung entsprechend der auftretenden Frequenzen auszulegen.

Aufgrund der Tatsache, daß bei einer Dämmschicht die Absorptionsfähigkeit gegenüber tiefen Frequenzen mit zunehmender Dicke ansteigt, muß zur Erzielung einer breitbandigen Dämpfung eine Dämmeinrichtung gewählt werden, die eine Dämmschicht mit möglichst großer Dicke am Strömungsweg des Gases aufweist.

Ein Nachteil bei einem Schalldämpfer des eingangs beschriebenen Standes der Technik ist, daß ohne Vergrößerung des Bauvolumens und/oder Verringerung des durchzusetzenden Gasvolumens die Dicke der Dämmschicht nicht vergrößert werden kann und somit die Absorption tiefer Frequenzen in nicht befriedigender Weise erfolgt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, einen Schalldämpfer der oben genannten Art zu schaffen, mit dem bei vergleichbarem Bau- und Durchsatzvolumen eine gute Schalldämpfung erzielbar ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schalldämpfers sind in den Ansprüchen 2 bis 20 angeführt.

In dem erfindungsgemäßen Schalldämpfer wird der erforderliche Strömungsquerschnitt zumindest in einem Abschnitt des Strömungsweges über einen Spalt verteilt.

Dies ist möglich, da sich in dem genannten Abschnitt der Strömungsweg des Gases über den gesamten Innendurchmesser des Gehäuses erstreckt. Da der Spalt durch die Därnmeinrichtung ausgebildet wird, ist die Dicke der an der Gehäuseinnenwand angeordneten Dämmschicht abhängig von der Höhe des Spaltes. In jedem Fall ist aber bei vergleichbarem Bau- und Durchsatzvolumen durch die Ausbildung eines Strömungsspaltes die Dämmschicht dicker als in einem herkömmlichen Schalldämpfer des Standes der Technik. Die dickere Dämmschicht an zumindest einem Abschnitt des Strömungsweges hat aber zur Folge, daß die Absorptionseigenschaften gegenüber tiefen Frequenzen deutlich verbessert sind.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Schalldämpfergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Schalldämpfergehäuse aus Fig. 1;

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Schalldämpfer im Längsschnitt dargestellt. Die äußere Gestalt des Schalldämpfers wird durch ein Gehäuse 1 bestimmt. Entsprechend den jeweiligen Einsatzbedingungen für den Schalldämpfer kann das Gehäuse 1 in seiner Form angepaßt werden. In der vorliegenden Ausführungsform liegt das Gehäuse 1 in Gestalt eines zylinderförmigen Rohres vor, das an seinen gegenüberliegenden Enden jeweils durch eine Stirnwand 11a, 11b verschlossen ist. In zumindest einer der Stirnwände 11a, 11b ist ein Verschlußdeckel (nicht dargestellt) vorgesehen.

Das rohrförmige Gehäuse 1 weist etwa mittig zwischen den beiden Stirnwänden 11a, 11b eine Öffnung 12 auf, die als Eintrittsöffnung für ein durchzusetzendes Gas dient und daher irn folgenden als "Eintrittsöffnung 12" bezeichnet wird. An einer der beiden Stirnseiten 11a, 11b ist eine Öffnung 13 vorgesehen, die als Austrittsöffnung für das durchzusetzende Gas dient und im folgenden als "Austrittsöffnung 13" bezeichnet wird.

In der nachfolgenden Beschreibung wird von einer räumlichen Orientierung des Gehäuses 1 ausgegangen, in der die Eintrittsöffnung 12 räumlich oben liegt, wie in Fig. dargestellt. Ausgehend von dieser Raumlage ist die Austrittsöffnung 13 in dem Gehäuse räumlich unten vorgesehen. In Fig. 1 ist die Austrittsöffnung 13 mit einer mit der Stirnwand 11b gemeinsamen Symmetrieebene in der Nähe des untenliegenden Rohrumfangs angeordnet. Es wäre aber auch denkbar, die Austrittsöffnung 13 der Eintrittsöffnung 12 in Fig. 1 räumlich gegenüberliegend anzuordnen oder, entsprechend der Austrittsöffnung 13 in Fig. 1, die Eintrittsöffnung 12 in der Stirnwand 11a, aber in der Nähe des obenliegenden Rohrumfangs, anzuordnen.

Jede andere Lage der Eintritts- und Austrittsöffnung 12, 13 ist möglich, sofern gewährleistet ist, daß das durchzusetzende Gas auf seinem Strömumgsweg zumindest auf einem Abschnitt den Innendurchmesser des Gehäuses 1 im wesentlichen passiert.

Zumindest eine der beiden Stirnwände 11a, 11b des Gehäuses 1 weist einen Verschlußdeckel auf, wie bereits oben beschrieben, oder ist selbst als Verschlußdeckel ausgebildet. Über einen solchen Verschlußdeckel ist der Innenraum des Gehäuses 1 zugänglich.

Ein an die Kontur des Innenraumes angepaßter Einsatz (nicht dargestellt), der daher im vorliegenden Fall zylinderförmig ausgebildet ist, kann von der durch den Verschlußdeckel zu öffnenden Stirnseite in das Gehäuse eingeschoben werden. Ein solcher Einsatz kann z.B. aus Lochblech hergestellt sein. Auf dem Einsatz werden in der Regel außerhalb des Gehäuses 1 zwei identische Halbschalen 2', 2'¹ einer absorbierenden Dämmschicht 2 befestigt. Diese Halbschalen 2', 2'' der Dämmschicht 2 weisen eine Kontur auf, die in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit und dem Volumen des durchzusetzenden Gases ausgebildet ist. In Fig. 1 und Fig. 2 ist zu erkennen, daß die beiden Halbschalen 2', 2'¹ der Dämmschicht 2 über den Einsatz jeweils seitlich mit der Gehäuseinnenwand in Verbindung stehen und sich über die gesamte Länge des Gehäuses 1 erstrecken.

Die beiden Halbschalen 2', 2'¹ der Dämmschicht 2 sind zudem symmetrisch angeordnet und haben jeweils eine Dicke, die so gewählt ist, daß sich die beiden Halbschalen 2¹, 2¹' in ihrer Symmetrieebene nicht berühren und einen Strömungsspalt 5 bilden.

Die zwei Halbschalen 2¹, 2¹' der Dämmschicht 2 sind nur an den seitlichen Innenwänden des Gehäuses 1 vorgesehen, so daß zwischen der Eintrittsöffnung 12 bzw. dem an die Eintrittsöffnung 12 unmittelbar angrenzenden Abschnitt der Gehäuseinnenwand und der Dämmschicht 2 ein Raum gebildet wird, der als erster Sammelkanal 3 für das durchzusetzende Gas dient. Entsprechend wird räumlich gegenüberliegend zwischen Dämmschicht 2 und Austrittsöffnung 13 bzw. dem Abschnitt 15 der Gehäuseinnenwand ein Raum gebildet, der als zweiter Sammelkanal 4 für das durchzusetzende Gas dient.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, wie die beiden Sammelkanäle 3, 4 auf der gesamten Länge des Gehäuses 1 durch den Strömungskanal 5 miteinander verbunden sind.

Die Halbschalen 2', 2'' weisen jeweils eine Form auf, die in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit und dem Volumen des durchzusetzenden Gases ausgebildet ist. Insbesondere sind die Flächen 2a der Dämmschicht 2, die jeweils eine Begrenzung des ersten und zweiten Sammelkanals 3, 4 bilden, in ihrer Ausrichtung von der Gehäuseinnenwand zum Strömungskanal 5 so ausgebildet, daß sich bei einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit das durchzusetzende Gasvolumen möglichst gleichmäßig auf den spaltförmigen Strömungskanal 5 verteilt. In Fig. 2 schließen die Flächen 2a und 2b jeweils einen stumpfen Winkel ein. Es ist aber ebenfalls denkbar, daß die Flächen 2a einen rechten Winkel mit den Flächen 2b einschließen. Im allgemeinen werden aber stumpfe Winkel, d.h. in Strömungsrichtung steile Winkel, bevorzugt, da sie ein größeres Volumen des Absorptionsmaterials der Dämmschicht 2 erlauben.

Der spaltförmige Strömungskanal 5 hat ein Verhältnis von Spalthöhe S zu Spaltlänge H von mindestens 1:10.

In der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Spalthöhe S des Strömungskanals 5 etwa 8 mm und die Spaltlänge H etwa 80 mm. Die Dammstärke DS der Dämmschicht beträgt etwa 77 mm.

Um das durchzusetzende Gasvolumen gleichmäßig über den Strömungskanal 5 zu verteilen, können die Sammelkanäle 3, 4 an ihren Enden jeweils unterschiedlich ausgeformt sein. So ist in Fig. 1 der zweite Sarnmelkanal 4 beispielsweise

an der Austrittsöffnung 13 mit einem konischen Übergang versehen. Ebenso kann es beim Auftreten von größeren Pulsationsvolumen von Vorteil sein, eine unter der Eintrittsöffnung 12 eingeschweißte oder angegossene Prallplatte 6 anzuordnen. Eine solche Prallplatte verhindert eine direkte Übertragung der Pulsationsenergie auf das Absorptionsmaterial der Dämmschicht 2. Das durchzusetzende Gasvolumen kann sich zu beiden Seiten der Prallplatte 6 verteilen und unterhalb derselben zurückströmen, um durch diesen Teil des Strömungsspaltes hindurchzutreten.

Claims

Schutzansprüche

1. Schalldämpfer mit einem Gehäuse, in dem eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung für ein durchzusetzendes, strömendes Medium vorgesehen ist, und mit einer an zumindest einer Gehäuseinnenwand am Strömungsweg des Mediums angeordneten Dämmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß sich zumindest ein Abschnitt des Strömungsweges über den Innendurchmesser des Gehäuses (1) erstreckt und die Dämmeinrichtung (2) diesen Abschnitt des Strömungsweges als spaltförmigen Strömungskanal (5) mit einem der Eintritts- und Austrittsöffnung (12, 13) angepaßten Strömungsquerschnitt ausbildet.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem ersten Abschnitt (14) der Gehäuseinnenwand und der Dämmeinrichtung (2) ein erster Sammelkanal (3) ausgebildet ist, der die Eintrittsöffnung (12) mit dem Strömungskanal (5) verbindet.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem zweiten Abschnitt (15) der Gehäuseinnenwand ein zweiter Sammelkanal (4) ausgebildet ist, der den Strömungskanal (5) mit der Austrittsöffnung (13) verbindet.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Sammelkanal (3, 4) im Gehäuse (1) räumlich gegenüberliegend angeordnet und durch den spaltförmigen Strömungskanal (5) miteinander verbunden sind.

5. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanal (5) und die Dämmeinrichtung (2) eine gemeinsame Symmetrieebene aufweisen.

6. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmeinrichtung (2) auswechselbar in dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

7. Schalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den spaltförmigen Strömungskanal (5) räumlich getrennten Teile (2¹, 2¹') der Dämmeinrichtung (2) in einem gemeinsamen Einsatz festlegbar sind, der in das Gehäuse (1) einbringbar ist.

8. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten und zweiten Sammelkanal (3, 4) begrenzenden Flächen (2a) der Dämmeinrichtung (2) in Abhängigkeit von dem Volumen des durchzusetzenden Mediums und einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit zwischen Gehäuseinnenwand und Strömungskanal (5) ausgebildet sind.

9. Schalldämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (2a) der Dämmeinrichtung (2) jeweils mit den den spaltförmigen Strömungskanal (5) begrenzenden Flächen (2b) einen stumpfen Winkel einschließen.

10. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalthöhe (S) und die Spaltlänge (H) des Strömungskanals (5) durch die Teile (2', 2'¹) der Dämmeinrichtung (2) in Abhängigkeit von dem Volumen des durchzusetzenden Mediums und einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit bestimmbar ist.

11. Schalldämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Spalthöhe (S) zu Spaltlänge (H) mindestens 1:10 ist.

12. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalthöhe (S) vorzugsweise 8 mm beträgt.

13. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltlänge (H) vorzugsweise 80 mm beträgt.

14. Schalldämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (2', 2'¹) der Dämmeinrichtung (2) jeweils eine Dämmschicht mit einer Dämmstärke (DS) von vorzugsweise 77 mm aufweist.

15. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (12) und die Austrittsöffnung (13) in bezug zur Ein- und Ausströmrichtung des Mediums im rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

16. Schalldämpfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (12) im Zentrum des den ersten Sammelkanal (3) begrenzenden Abschnitts (14) des Gehäuses (1) angeordnet ist.

17. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Sammelkanal (3) im Strömungsweg des Mediums eine Prallplatte (6) vorgesehen ist.

18. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) eine im wesentlichen zylinderförmige Gestalt aufweist.

19. Schalldämpfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseinnenwand im Bereich des ersten und zweiten Sammelkanals (3, 4) eine an das Volumen des durchzusetzenden Mediums und einer gewünschten Strömungsgeschwindigkeit angepaßte Form aufweist.

20. Schalldämpfer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sammelkanal (4) im Bereich der Austrittsöffnung (13) einen konischen Übergang (16) aufweist.