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Dokumentenidentifikation DE19631431A1 03.04.1997
Titel Interferenzschalldämpfer
Anmelder Leybold Vakuum GmbH, 50968 Köln, DE
Erfinder Kriehn, Hartmut, 50997 Köln, DE
Vertreter Leineweber, J., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 50859 Köln
DE-Anmeldedatum 03.08.1996
DE-Aktenzeichen 19631431
Offenlegungstag 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse F01N 1/06
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Interferenzschalldämpfer (1) mit einem Gehäuse (3) und mit Einbauten (2), welche eine Aufteilung des Gasstromes bewirken und unterschiedlich lange Wege für die Gasteilströme (9, 13) vorsehen; um einem Schalldämpfer dieser Art einen einfachen Aufbau zu geben, wird vorgeschlagen, daß ein Einbauelement (2) mit einer geraden Achse (4) vorgesehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Interferenzschalldämpfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Interferenzschalldämpfer gehören zu den Reflexionsdämpfern. Durch Aufteilung der Gasströme und durch verschieden lange Strömungswege treten Phasenunterschiede auf, die bei entsprechenden Frequenzen zu einer Pegelminderung führen. Die Dämmung ist optimal, wenn die Wegdifferenz der halben Wellenlänge des Schalls oder einem ungeraden Vielfachen davon entspricht.

Aus den VDI-Richtlinien "Schallschutz durch Schalldämpfer" (VDI 2567), Seite 8, ist ein Interferenzschalldämpfer der eingangs erwähnten Art bekannt. Sein Gehäuse umfaßt einen 180°-Bogen. In der Ebene des Bogens ist der Querschnitt des Gehäuses langgestreckt rechteckförmig. Bogenförmige Einbauten teilen den Gasstrom auf. Die außen strömenden Teilgasströme legen weitere Wege zurück als die weiter innen strömenden Teilgasströme. Der Aufbau eines Interferenzschalldämpfers dieser Art ist aufwendig, insbesondere dann, wenn er mit Gasen betrieben wird, deren Druck vom Atmosphärendruck abweicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Interferenzschalldämpfer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Aufbau einfach ist, auch wenn er druckfest ausgeführt werden muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einbauten von einem Einbauelement mit einer geraden Achse gebildet werden. Ein Dämpfer dieser Art benötigt keinen bogenförmigen Gehäuseabschnitt mehr. Das Einbauelement kann in ein Gehäuse untergebracht werden, das die Form eines zylindrischen Rohrabschnittes hat, so daß das Gehäuse in Bezug auf druckfeste Ausführungen eine besonders geeignete Geometrie hat.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einbauelement nach der Erfindung,

Fig. 2 ein Bauteil für ein Einbauelement,

Fig. 3a bis 3f ein aus zwei Bauteilen nach Fig. 2 bestehendes Einbauelement und

Fig. 4 einen Interferenzschalldämpfer nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Schalldämpfer 1 nach der Erfindung, bei dem sich ein Einbauelement 2 in einem rohrförmigen Gehäuse 3 befindet. Die mit 4 bezeichnete Achse des Einbauelementes 2 ist gerade, so daß das Gehäuse 3 eine rohrzylindrische Form hat.

Das Einbauelement 2 ist so gestaltet, daß es vier achsparallele Strömungswege 5 bis 8 definiert. Der erste Strömungsweg 5 ist eintrittsseitig (in Fig. 1 links) und austrittsseitig offen, so daß die in diesen Strömungsweg 5 eintretenden Gase (gestrichelt dargestellter Gasteilstrom 9) das Einbauelement 2 unmittelbar durchsetzen und in den Raum 10 gelangen. Der zweite Strömungsweg 6 ist eintrittsseitig offen, austrittsseitig in Bezug auf seine Stirnseite geschlossen. Eine seitliche Öffnung 11 ist vorhanden, die den Strömungsweg 6 mit dem Strömungsweg 7 verbindet. Der Strömungsweg 7 ist eintritts- sowie austrittsseitig in Bezug auf seine Stirnseiten geschlossen. Über eine seitliche Öffnung 12 steht er mit dem Strömungsweg 8 in Verbindung, der eintrittsseitig (Stirnseite) geschlossen und austrittsseitig offen ist. Ein zweiter Teilstrom der Gase (gestrichelt eingezeichnet und mit 13 bezeichnet) durchsetzt nacheinander die Strömungswege 6, 7, 8 und gelangt damit nach dem Zurücklegen eines längeren Weges als der Teilstrom 9 in den Raum 10. Wird - wie eingangs erwähnt - die Wegdifferenz so gewählt, daß sie der halben Wellenlänge oder einem ungeraden Vielfachen davon entspricht, dann tritt die gewünschte Interferenzschalldämmung ein. Das Einbauelement 2 könnte auch so gestaltet sein, daß ein Vielfaches von vier Strömungswegen vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt ein einfach herzustellendes Blechbauteil 15, von dem zwei ausreichen, ein Einbauelement 2 zu bilden. Seine Breite b entspricht dem Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses 3. Eine der Seiten mit der Seitenlänge b weist eine Abkantung 16 auf, die halbkreisförmig ausgebildet ist und damit den Radius r des rohrförmigen Gehäuses 3 hat. In Bezug auf seine Länge sind zwei Teilabschnitte 17, 18 vorgesehen, die durch einen Schlitz 19 voneinander getrennt sind. Der lange Teilabschnitt 17 hat die Länge l&sub1;. Diese Länge ist die Länge des Einbauelementes 2. Der zweite Teilabschnitt 18 hat die Länge l&sub2;. Diese Länge ist mitbestimmend für den Umweg, den ein auf einem längeren Weg durch das Einbauelement 2geführter Gasteilstrom haben soll. Der Schlitz 19 entspricht der Dicke des Blechteils 15 und erstreckt sich bis etwa in die Mitte von l&sub1;.

Die Fig. 3a bis f zeigen ein aus zwei Blechbauteilen 15a und 15b nach Fig. 2 zusammengesetztes Einbauelement 2. Die beiden Blechbauteile sind im Bereich ihrer Schlitze 19 zusammengefügt und im rohrförmigen Gehäuse 3 (jeweils gestrichelt dargestellt) untergebracht. Von den Abschnitten 16a bis 18a sowie 16b bis 18b werden - wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - vier Strömungswege 5 bis 8 definiert, welche im Querschnitt kreissektorförmig sind. Der Strömungsweg 5 ist eintrittsseitig und austrittsseitig offen, so daß der Gasteilstrom 9 unmittelbar hindurchtreten kann (Fig. 3a). Der Gasteilstrom 13 durchsetzt nacheinander die Strömungswege 6, 7 und 8 (Fig. 3a, c, e). Die Länge dieses Strömungsweges hängt u. a. von der Länge des Teilabschnittes mit der Länge l&sub2; ab.

Fig. 4 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform für einen Schalldämpfer 1 nach der Erfindung. Im rohrförmigen Gehäuse 3 mit den Flanschen 21, 22 befinden sich mehrere Bauelemente 2 nach Fig. 3, jeweils getrennt durch den Raum 10. Sie weisen unterschiedliche Längen l&sub1; auf, so daß sie unterschiedliche Dämpfungscharakteristiken haben. Die Längen l&sub1; werden so gewählt, daß sie das bestehende Schalldämpfungsproblem möglichst gut lösen.

Die Flansche 21, 22 bilden nur nach außen gerichtete Kragen. Nach innen gerichtete Ränder sind nicht vorhanden. Dadurch besteht bei im wesentlichen horizontaler Anordnung des Gehäuses 3 und unter der Voraussetzung, daß sich der durchgehende Strömungsweg 5 im unteren Bereich des Gehäuses 3 befindet, die Möglichkeit, daß im Dämpfer entstehende Kondensate aus dem Gehäuse 3 austreten können.


Anspruch[de]
  1. 1. Interferenzschalldämpfer (1) mit einem Gehäuse (3) und mit Einbauten (2), welche eine Aufteilung des Gasstromes bewirken und unterschiedlich lange Wege für die Gasteilströme (9, 13) vorsehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einbauelement (2) mit einer geraden Achse (4) vorgesehen ist.
  2. 2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einbauelemente (2) mit axialem Abstand (Raum 10) im Gehäuse (3) hintereinander angeordnet sind.
  3. 3. Dämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbauelemente (2) unterschiedliche Längen (l&sub1;) haben.
  4. 4. Dämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement (2) so ausgebildet ist, daß es den Gehäusequerschnitt in vier im wesentlichen axial gerichtete Strömungswege (5 bis 8) aufteilt, daß einer der Strömungswege (5) für einen ersten Gasteilstrom (9) durchgehend ist und daß die drei weiteren Strömungswege (6, 7, 8) derart gestaltet sind, daß sie von einem zweiten Gasteilstrom (13) nacheinander durchströmt werden.
  5. 5. Dämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement (2) vier Strömungswege (5 bis 8) bildet, von denen der erste (5) eingangsseitig sowie ausgangsseitig offen ist, der zweite (6) eingangsseitig offen sowie ausgangsseitig (stirnseitig) geschlossen ist, der dritte (7) eingangsseitig sowie ausgangsseitig geschlossen ist und der vierte (8) eingangsseitig geschlossen sowie ausgangsseitig offen ist und daß Verbindungsöffnungen (11, 12) vorgesehen sind, welche den zweiten (6) mit dem dritten (7) Strömungsweg sowie den dritten (7) mit dem vierten (8) Strömungsweg verbinden.
  6. 6. Dämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) als zylindrisches Rohr ausgebildet ist.
  7. 7. Dämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbauelement (2) von zwei identischen Bauteilen (15a, 15b) der folgenden Form gebildet wird:

    Das Bauteil (15) ist ein Blechteil mit einer Abkantung (16) von im wesentlichen 90°; die Breite (b) des Blechteiles entspricht dem Innendurchmesser des rohrförmigen Gehäuses (3); der abgekantete Abschnitt (16) hat die Form eines Halbkreises mit dem Radius (r) des rohrförmigen Gehäuses (3); in Bezug auf seine Länge weist das Blechteil (15) zwei Teilabschnitte (17, 18) mit unterschiedlicher Länge (l&sub1;, l&sub2;) auf; die Länge (l&sub1;) des längeren Teilabschnittes (17) entspricht der Länge des Einbauelementes (2); die Länge (l&sub2;) des kürzeren Teilabschnittes (18) ist entsprechend den gewünschten Interferenzbedingungen zu wählen.
  8. 8. Dämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er horizontal angeordnet ist und daß der durchgehende Strömungsweg (5) im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet ist.






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