DE2019416C - Schalldämpfer für strömende Gase - Google Patents

Description

20. Schalldämpfer nach Anspruch 18 oder 19, flächen der Kulissen abriebfest ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Derartige Schalldämpfer werden vor allem bei Mantels (8) abwechselnd quer zur Strömungs- Lüftungs- und Klimaanlagen, aber auch für andere richtung (B) nebeneinander jeweils eine Kulisse ao Zwecke, wie beispielsweise bei Industriegebläsen und (1, la) mit zwei Platten (2) mit durchbrochenen, im Schiffsbau, eingesetzt. Bei solchen Schalldämpfern streifenförmigen Flächenabschnitten (3) und eine ist man bestrebt, erstens eine möglichst weitgehende Kulisse (Ib) angeordnet ist, bei welcher der Schalldämpfung zu erreichen und zum zweiten den schalldämpfende Werkstoff nur durch Beschich- Strömungswiderstand des durchströmenden Gases tung abriebfest gemacht oder durch Platten ab- »5 möglichst gering zu halten. Man hat daher bereits gedeckt ist, die mit im wesentlichen gleichmäßig verschiedenartige Schalldämpfer gebaut, die nach über die Oberfläche verteilten Löchern versehen unterschiedlichen Prinzipien arbeiten, beispielsweise sind. · nach dem Absorptionsprinzip, nach dem Resonanz- ■

21. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder prinzip oder aber nach einer Kombination von Abeinem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, 30 sorptions- und Resonanzprinzip.

daß die beiden durchbrochene, streifenförmige Bei Schalldämpfern, welche nach dem Absorp-

Flächenabschnitte (3) besitzenden Platten (2) der tionsprinzip arbeiten, werden die Wandungen der

Kulissen (1, la) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Kanäle innenseitig mit porösen Werkstoffen, die zur

Polyvinylchlorid oder Polyäthylen, hergestellt Schalldämpfung geeignet sind, ausgekleidet. Ein sol-

sind. 35 eher Werkstoff ist beispielsweise Mineralwolle. Die

22. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder schwingenden Gasteilchen reiben sich an den Fasern einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekenn- dieser Mineralwolle, wodurch Schallenergic in zeichnet, daß die beiden durchbrochene, streifen- Wärme umgewandelt und so der vorbeiströmenden förmige Flächenabschnitte (3) besitzenden Plat- Luft entzogen wird. Um die Wirkung, insbesondere ten (2) der Kulissen (1, la) aus einem Metall, 40 bei großen Strömungsquerschnitten, zu verbessern, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, be- werden in den Strömungskanal Kulissen eingebaut, stehen. die sich im wesentlichen parallel zur Strömungs-

23. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder richtung des Gases erstrecken. Diese Kulissen, die einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, plattenförmig ausgebildet sind, besitzen einen festen, daß die beiden durchbrochene, streifenförmige 45 im Querschnitt U-förmigen Rahmen, wobei im Inne-Flächenabschnitte (3) aufweisenden Platten (2) ren des Rahmens Mineralwolle bzw. Mineralwollder Kulissen (1, la) eine Dicke von etwa 0,5 platten angeordnet sind. Die mit dem strömenden bis 2 mm besitzen. Gas in Berührung kommenden Außenflächen sind

24. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder zwar akustisch transparent, jedoch abriebfest aus^eeinem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, 50 bildet, so daß sie zumindest in bestimmten Grenzen daß eine auf der Innenseite des Mantels (8) des von dem strömenden Gas nicht beschädigt w*

Schalldämpfers aufgebrachte Schicht aus einem können. Zu diesem Zweck ist es bereits beka

schalldämpfenden Werkstoff (6) im Bereich ihres Mineralwolle oder Mir.eralwollplatten mit einer

dem Gasstrom zugekehrten Querschnittsbereiches Folie oder mit einem Vlies, wie z. B. Glasvlies, zu

mit einer Platte (2) versehen ist, die im Abstand 55 überziehen. Ferner ist es bereits bekannt, die Außen-

voneinander vorgesehene durchbrochene, strei- flächen derartiger Kulissen mit gelochten Metall-

fenförmige Flächenabschnitte (3) entsprechend blechen oder gelochten Kunststoffplatten außenseitig

den Kulissen (1,1a) besitzt. zu versehen, wobei die Löcher dieser Platten über

25. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder die gesamte Fläche der Kulisse gleichmäßig verteilt einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, 60 angeordnet sind. Das Innere dieser Kulissen ist, sodaß bei niedriger Frequenz der in erster Linie zu fern nicht entsprechend dicke Mineralwoll-Außendämpfenden Schallschwingungen die streifenför- platten verwendet werden, mit loser Mineralwolle migen Flächenabschnittc (3) eine wesentlich ge- oder plattenförmiger Mineralwolle ausgefüllt, ringere Breite besitzen als bei hoher Frequenz Bei Schalldämpfern, die nach dem Resonanzpnnder in erster Linie zu dämpfenden Schallschwin- 65 zip arbeiten, sind vor allem die ;/4-Resonatoren bcgungen. kannt. Hierbei werden in den Kulissen durch quer

zur Strömungsrichtung des Gases eingearbeitete Wände Kammern gebildet, deren Tiefe etwa gleich

einem Viertel der Wellenlänge der in erster Linie zu wodurch sich ihr Einbau oftmals als recht schwierig dämpfenden Schallschwingungen bemessen ist. Diese erweist. Auch ist das Gewicht solcher Schalldämpfer Kammern sind dabei ganz mit schalldämpfendem entsprechend hoch, was Transport und Montage Werkstoff gefüllt. Eine Kulisse, die im Gasstrom liegt wesentlich erschwert. Sind demgegenüber bestimmte und beidseitig wirksam sein soll, wird somit eine Ge- 5 Außenabmessungen aus irgendeinem Grund vorgesamtdicke aufweisen, die etwa der halben Wellen- schrieben, so wirkt sich die größere Dicke der Kulänge der in erster Linie zu dämpfenden Schallwel- lissen nachteilig auf den zur Verfügung stehenden len entspricht. freien Durchströmquerschnitt für das Gas aus, und

Bei einem ebenfalls bekannten Schalldämpfer, der der Strömungswiderstand nimmt erheblich zu. Ernach einem kombinierten Absorptions- und Reso- »o höhter Strömungswiderstand und großer Druckvernanzprinzip arbeitet, besitzen die Kulissen im Inne- lust bedeuten in praktisch allen Fällen, daß der Lüfren eine oder zwei aus Metallblech oder Kunststoff ter, Ventilator, das Gebläse od. dgl. stärker ausgelegt bestehende ungelochte Platten, welche beidseitig mit werden muß, was mit entsprechend höheren Aneiner relativ dicken Schicht eines schalldämpfenden schaffungs- und Betriebskosten verbunden ist. Werkstoffes, wie z.B. Mineralwolle, versehen sind. 15 Die Erfindung hat die Aufgabe, einen.Schall-Die mit dem Gasstrom in Berührung kommenden dämpfer für strömende Gase, insbesondere für LUf-Außenflächen der schalldämpfenden Schichten sind tungs- und Klimaanlagen, zu schaffen, der Kulissen lediglich mit einem dünnen Vlies oder einer dünnen besitzt, die bei besonders großer Stabilität und klei-Folie verkleidet und im übrigen ungeschützt. Diese nen Abmessungen eine starke schalldämpfende Wir-Verkleidung verhindert einen Abrieb lediglich bis zu ao kung vor allem im unteren Frequenzbereich beeiner begrenzten Strömungsgeschwindigkeit des Ga- sitzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dases. Sie schützt jedoch nicht gegen irgendwelche me- durch gelöst, daß in den beiden äußeren, dem Gaschanischen Beanspruchungen. Die beiden Außen- strom zugekehrten Querschnittsbereichen einer Kuschichten aus z. B. Mineralwolle wirken zunächst Hsse jeweils eine Platte mit im Abstand voneinander nach dem Absorptionsprinzip, wie eingangs bereits as vorgesehenen durchbrochenen, streifenförmigen Fläbeschrieben. Die im Inneren dieser Kulisse angeord- chenabschnitten angeordnet ist, wobei die durchneten, aus einem festen Werkstoff bestehenden unge- brochene Gesamtfläche kleiner als die verbleibende, lochten Platten bzw. Platte ermöglichen es, einen nicht durchbrochene Gesamtfläche ist, und daß die Resonanzeffekt auszunutzen, der dadurch entsteht, beiden Platten einer Kulisse einander so zugeordnet daß diese Platte bzw. Platten durch die Schallwellen 30 sind, daß quer zur Strömungsrichtung betrachtet die in ihren Eigenfrequenzen zum Mitschwingen ange- durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitle regt werden und auf diese Weise dem Luftstrom in der beiden Platten zumindest im wesentlichen auf geringem MaBe Schallenergie entziehen. Die Eigen- Lücke versetzt zueinander angeordnet sind, frequenzen dieser ungelochten Platte bzw. Platten Hierdurch wird zunächst erreicht, daß im äußere··

sind von der Masse und den Abmessungen derselben 35 Bereich üer Kulissen Platten aus festem Werkstor·. abhängig. wie z. B. Stahlblech, vorhanden sind, welche das

Die bekannten Schalldämpfer bzw. Kulissen, bei z. B. aus Mineralwolle bestehende Innere der Kulis .c denen außenseitig schalldämpfender Werkstoff an- zuverlässig schützen. Infolgedessen fct beim Tran-· geordnet ist, der lediglich von einer dünnen Folie port, bei Montage- unu Reinigungsarbeiten eine Bt - oder einem dünnen Vlies geschützt wird, besitzen 40 Schädigung der Kulissen, insbesondere der relativ den wesentlichen Nachteil, daß die Kulissen sehr empfindlichen, im Inneren der Kulisse angeordneten leicht beschädigt werden können, und zwar vor Mineralwolleschicht, nicht zu befürchten. Die Kuallem beim Transport, bei der Montage sowie bei lisse selbst erhält durch die beiden aus festem Werkder Reinigung des Schalldämpfers bzw. seiner Ku- stoff bestehenden Platten eine große Stabilität, so daE lissen. Darüber hinaus kann es zu Beschädigungen 45 auch ein Verziehen und Verwerfen weitgehend auskommen, wenn vom Gasstrom Verunreinigungen geschlossen ist. Bilden die aus einem festc.i Werkmitgerissen werden, welche in der Lage sind, die stoff bestehenden Platten sogar die direkt mit derr empfindliche, lediglich für das strömende Gas ab- strömenden Gas in Berührung kommenden Außen riebfeste Oberfläche der Kulissen zu beschädigen. flächen, so können selbst erhebliche Verunreinigun Dieser Nachteil tritt zwar bei solchen Schalldämp- 50 gen des Gasstromes keine nennenswerten Schädei fern nicht auf, bei denen die mit dem strömenden an den Kulissen anrichten.

Gas in Berührung kommenden Außenflächen aus Bei der bekannten Bauart sind zwar außenseite

einer festen Platte aus Kunststoff oder Metall be- ebenfalls Platten aus einem festen Werkstoff ange stehen. Diese Platten dienen bei der bekannten Bau- ordnet, so daß auch dort keine nennenswerten Be art jedoch im wesentlichen nur als Oberflächen- 55 Schädigungen der Kulissen zu befürchten sind. Be schutz für den schalldämpfenden Werkstoff im Inne- dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämpfe ren der Kulisse und haben keinen nennenswerten bzw. bei dessen Kulissen wirken jedoch außerder Anteil an der Dämpfung des Schalls. Bei dieser be- die in den beiden äußeren, dem Gasstrom zugekehi kannten Bauart ist die schalldämpfende Wirkung ten Querschnittsbereichen angeordneten Platten au vor allem im unteren Frequenzbereich unbefriedi- 60 festem Werkstoff zu einem wesentlichen Teil bei de gend, es sei denn, daß man, um diesen Nachteil Schalldämpfung mit, weil sie nicht gleichmäßig übe auszugleichen, eine Kulisse mit besonders großer ihre gesamte Fläche mit Löchern versehen sind, sor Dicke wählt. Hieraus resultiert ein weiterer Nach- dem nur im Bereich streifenförmiger Flächehai teil der bekannten Schalldämpfer bzw. ihrer Kulis- schnitte Durchbrechungen aufweisen. Die schal sen, welcher darin zu sehen ist, daß die Kulissen, 65 dämpfende Wirkung durch die beiden Platten ein< um eine befriedigende schalldämpfende Wirkung zu erfindungsgemäß aufgebauten Kulisse ist auch vo erhalten, besonders dick ausgebildet werden müs- teilhaft gegenüber Kulissen mit Platten, die durcl sen und somit große Außenabmessungen erhalten, gehend über ihre gesamte Fläche gleichmäßig m

Löchern versehen sind, wobei die Löcher in den bei- Grenzwerte sehr stark abnimmt und daher nicht zu den Platten einander gegenüberliegend angeordnet empfehlen ist. Bei einem Anteil der durchbrochenen sind, da durch diese Platten eine nennenswerte Gesamtfläche an der Gesamtfläche einer Platte von schalldämpfende Wirkung ebenfalls nicht erreicht mehr als 40% wird einmal die mechanische Festigwird. Schon eine kleinere Überlappung der durch- 5 keit der Platten zu gering, und zum zweiten läßt sich brochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte der dann eine auf Lücke versetzte Anordnung der durchbeiden Platten einer Kulisse führt zu einer Ver- brochenen streifenförmigen Flächenabschnitte nicht schlechterung der schalldämpfenden Wirkung. Die mehr oder kaum mehr durchführen. In besonders Verbesserung der Schalldämpfung bei dem erfin- gelagerten Fällen ist es jedoch möglich, die vordungsgemäß aufgebauten Schalldämpfer ist vor allem io erwähnten Prozentzahlen nach oben oder unten geim unteren Frequenzbereich sehr groß. Dies bedeu- ringfügig zu überschreiten, um in Einzelfällen betet, daß der Schalldämpfer gemäß der Erfindung sondere Wirkungen zu erzielen,
bzw. seine Kulissen gerade für den Frequenzbereich Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfinbesonders geeignet sind, bei dem die bekannten dung beträgt die Breite der durchbrochenen, strei-Schalldämpfer bzw. Kulissen eine besonders schlechte 15 fenförmigen Flächenabschnitte etwa 10 bis 100 mm. Wirkung zeigen oder eine besonders große Dicke Bei diesen Abmessungsverhältnissen hat man bei benötigen. guter Stabilität der einzelnen Kulissen eine optimale

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungs- Schalldämpfung.

gemäß ausgebildeten Schalldämpfers ist demzufolge Im allgemeinen erstrecken sich die durchbrocheseine geringe Dicke, mit der man bei seinen Kulis- 20 nen, streifenförmigen Flächenabschnitte etwa senksen auskommt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß es recht zur Strömungsrichtung. Demgegenüber ist es bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schalldämp- jedoch auch möglich, die durchbrochenen, streifenfer völlig ausreicht, die Kulissen nur etwa halb so förmigen Flächenabschnitte bis zu etwa 45° geneigt dick auszubilden, wie man Kulissen bekannter Bau- zur Strömungsrichtung verlaufen zu lassen,
art für den gleichen Frequenzbereich ausbilden muß. »5 Außerdem ist es empfehlenswert, wenn die Durch-Eine solche wesentliche Verringerung der Kulissen- brüche im Bereich der durchbrochenen, streifenfördicke führt naturgemäß zu einer entsprechenden migen Flächenabschnitte aus einer Vielzahl von Verringerung der Außenabmessungen des Schall- kreisrunden Bohrungen bestehen. Zweckmäßigerdämpfers bei gleicher Leistung und maximaler weise sollten diese Bohrungen einen Durchmesser Schalldämpfung im gleichen Frequenzbereich. Der 30 von etwa 1 bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 3 bis Einbau des erfindungsgemäß ausgebildeten Schall- 5 mm, besitzen. Es hat sich dabei herausgestellt, daß dämpfers in eine geplante oder bereits bestehende es für die Schalldämpfung, aber auch für die Stabili-Anlage wird durch den geringeren Platzbedarf we- tat der Kulissen günstiger ist, wenn viele kleine sentlich erleichtert. Geht man demgegenüber von be- Löcher vorgesehen werden statt entsprechend wenireits vorhandenen Außenabmessungen des Schall- 35 ger, jedoch wesentlich größerer Löcher. Dabei braudämpfers aus bzw. behält die Außenabmessungen * chen die Löcher nicht unbedingt kreisrund zu sein, von Schalldämpfern bekannter Bauarten bei, so er- sondern die Durchbrüche im Bereich der durchbrogeben sich im Inneren des Schalldämpfers wesent- chenen, streifenförmigen Fl ächenabsci mitte können Hch ,größere Durchströmquerschnitte für das Gas, so auch aus zahlreichen eckigen oder aus im wesent-. daß der Druckverlust bei dem erfindungsgemäß aus- 40 liehen elliptischen oder aus langgestreckten Bohrungebildeten Schalldämpfer erheblich niedriger wird, gen bestehen. Dabei ist es von Vorteil, wenn bei weil auch die Reibungsverluste bedeutend kleiner eckigen oder im wesentlichen elliptischen oder langwerden. Infolgedessen ist es möglich, bei Verwen- gestreckten Bohrungen die durchbrochene Fläche dung des erfindungsgemäß ausgebildeten Schall- jeder Bohrung etwa 1 bis 80 mm² beträgt. Diese dämpfers bei sonst gleichen Verhältnissen mit Lüf- 45 Bemessung der durchbrochenen Fläche einer solchen tern, Gebläsen od. dgl. auszukommen, die eine ge- Bohrung entspricht den Flächen der kreisrunden ringere Leistung besitzen, wodurch die Herstellungs- Bohrungen mit den entsprechenden vorgenannten und Betriebskosten der gesamten Anlage cntspre- Durchmessern.

chend niedriger werden und die gesamte Anlage Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, daß die

wirtschaftlicher arbeitet. Darüber hinaus besitzen 50 Durchbrüche im Bereich der durchbrochenen, strei-

der erfindungsgemäß ausgebildete Schalldämpfer fenförmigen Flächenabschnitte aus langgestreckten,

bzw. seine Kulissen noch den Vorteil, daß sie im offenen Spalten geringer Breite bestehen. Vor allem

Gegensatz zu bekannten Schalldämpfern, die nach hinsichtlich der Festigkeit der Platten bzw. Kulissen

dem Resonanzprinzip arbeiten, keine Kammern be- empfiehlt es sich dabei, die Spalte auf ihrer gesam-

sitzen, was die Herstellung der Kulissen wesentlich 55 ten axialen Länge mindestens einmal, vorzugsweise

vereinfacht und die Fertigungskosten verringert. mehrmals, mit einem geschlossenen Steg zu unter-

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß der brechen. Derartige Stege vermeiden ein leichtes Anteil der durchbrochenen Gesamtfläche etwa 15 bis Durchbrechen der Platten im Bereich der Spalte. Da 40%, vorzugsweise etwa 20 bis 30%, der Gesamt- diese Spalte eine verhältnismäßig große zusammenfläche einer Platte beträgt. Auch ist es zweckmäßig, 60 hängende Fläche des Kulisseninneren freigeben und wenn der Anteil der tatsächlich durchbrochenen den darunterliegenden schalldämpfenden Werkstoff, Fläche eines durchbrochenen, streifenförmigen Flä- z. B. Mineralwolle, im Bereich der Spalte frei lassen, chenabschnittes mindestens etwa 20%, vorzugsweise ist es vorteilhaft, wenn hinter den Spalten eine etwa 30 bis 40%, der Gesamtfläche des durchbrochc- akustisch transparente, jedoch abriebfeste Oberfläche, nen, streifenförmigen Flächenabschnittes beträgt. 65 z. B. aus einem Vlies aus Mineralwolle, aus einer gc-Eine derartige Bemessung der durchbrochenen eigneten Folie, Schicht od. dgl., vorhanden ist. Eine Fläche zeigt die beste schalldämpfende Wirkung, die derartige Oberfläche kann selbstverständlich auch bei unterhalb der vorstehend angegebenen unteren den Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen

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werden, bei denen keine Spalte, sondern Löcher vor- an der Gesamtfläche der Platte oder an der Gesamtgesehen sind, die in aller Regel jeweils nur verhält- fläche eines durchbrochenen, streifenförmigen Fiänismäßig kleine Oberflächen der innenliegenden Mi- chenabschnittes richtet sich im wesentlichen nach neralwolle frei lassen. der Frequenz der in erster Linie zu dämpfenden

Im allgemeinen weist eine Kulisse des erfindungs- 5 Schallschwingungen.

gemäßen Schalldämpfers zwei durchbrochene, strei- Bei einer Reihe von Anwendungsfäilen ist es vorfenförmige Fiäehenabschnitte besitzende Platten auf, teilhaft, wenn sämtliche Kulissen des Schalldämpwelche die mit dem Gasstrom in Berührung korn- fers zwei Platten mit durchbrochenen, streifenförmimenden Außenflächen der Kulisse bilden und zwi- gen Flächenabschnitten besitzen. Dies gilt vor allem sehen denen eine Schicht aus schalldämpfendem io dann, wenn die zu dämpfenden Schallschwingungen Werkstoff, wie z. B. Mineralwolle, angeordnet ist. In im unteren Frequenzbereich liegen, in dem der ereinem solchen Fall ist eine Beschädigung der Ku- findungsgemäße Schalldämpfer besonders wirkungslissen auch bei mechanischen Beanspruchungen voll arbeitet. Demgegenüber ist es jedoch auch mögkaum zu befürchten. Man kann diese Ausführungs- Hch, daß mindestens eine, gegebenenfalls mehrere form auch in solchen Fällen anwenden, in denen der i& Kulissen des Schalldämpfers zwei Platten mit durch-Gasstrom Verunreinigungen mit sich führt. Dem- brochenen, streifenförmigen Flächenabschnilten begegenüber ist es jedoch auch möglich, daß eine Ku- sitzen, während die übrigen Kulissen in herkömmlisse zwei durchbrochene, streifenförmige Flächen- licher Weise ausgebildet sind, d. h. daß bei ihnen abschnitte besitzende Platten aufweist, zwischen der schalldämpfende Werkstoff nur durch Beschichdenen eine Schicht aus schalldämpfendem Werkstoff, ao tung abriebfest gemacht oder durch Platten abgewie z. B. Mineralwolle, angeordnet ist, wobei die deckt ist, die mit im wesentlichen gleichmäßig über dem Gasstrom zugekehrten Außenseiten der Platten die Oberfläche verteilten Löchern versehen sind, jeweils mit einer Schicht aus schalldämpfendem Eine solche Kombination von Kulissen herkömm-Werkstoff, wie z. B. Mineralwolle, versehen sind, licher Bauart mit Kulissen des erfindungsgemäßen welche eine abriebfeste Oberfläche, z. B. aus einem as Schalldämpfers empfiehlt sich vor allem dann, wenn Vlies aus Mineralwolle, aufweist. Diese zusätzliche die zu dämpfenden Schallschwingungen einen großen Schicht aus schalldämpfendem Werkstoff wirkt nach Frequenzbereich umfassen. In einem solchen Fall dem Absorptionsprinzip und verbessert weiterhin die werden die erfindungsgemäßen Kulissen vor allem schalldämpfende Wirkung. Man erhält zwar dann zur Dämpfung der Schallwellen im unteren Frequenzeine etwas größere Dicke der Kulisse, die jedoch 30 bereich verwendet, während Schallschwingungen mit immer noch geringer ist als die Kulissendicke bei besonders hoher Frequenz im wesentlichen von den den bekannten Bauarten. Kulissen herkömmlicher Bauart gedämpft werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Er- Bei einem Schalldämpfer kombinierter Bauart ist es findung besteht darin, daß der Abstand zwischen in aller Regel zweckmäßig, im Inneren des Mantels den beiden Platten einer einseitig vom Gasstrom be- 35 abwechselnd quer zur Strömungsrichtung nebeneinrührten Kulisse etwa gleich einem Achtel und dieser ander jeweils eine Kulisse mit zwei Platten mit Abstand bei einer zweiseitig vom Gasstrom berühr- durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitten Kulisse etwa gleich einem Viertel der Wellen- ten und eine Kulisse anzuordnen, bei der der schalllänge der in erster Linie zu dämpfenden Schall- dämpfende Werkstoff in herkömmlicher Weise nur schwingungen bemessen ist. Es hat sich bei umfang- 40 durch Beschichtung abriebfest gemacht oder durch reichen Untersuchungen herausgestellt, daß bei einem Platten abgedeckt ist, die mit im wesentlichen gleichderartigen Abstand zwischen den beiden Platten mäßig über die Oberfläche verteilten Löchern vereiner erfindungsgemäß ausgebildeten Kulisse sich sehen sind. Selbstverständlich kann auch jede aneine optimale Schalldämpfung der in erster Linie zu dere beliebige Kombination von Kulissen herkömmdämpfenden Schallschwingungen ergibt. Infolgedes- 45 licher und erfindungsgemäßer Bauart hergestellt wersen ist der Abstand zwischen den beiden Platten den. Auswahl und Anordnung richten sich hierbei einer Kulisse bei dem erfindungsgemäß vorgeschlage- im wesentlichen nach dem Frequenzbereich der zu nen Schalldämpfer nur etwa halb so groß wie bei dämpfenden Schallschwingungen,
entsprechenden Kulissen bekannter Bauart, wodurch Vorteilhaft sind die beiden durchbrochene, streisich die bereits erwähnten wesentlichen Verbesse- 50 fenförmige Flächenabschnitte besitzenden Platten dei rangen ergeben. Kulissen aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyvinyl-

Von den zahlreichen vorstehend erwähnten Aus- chlorid oder Polyäthylen, hergestellt Derartige Platführungsformen der Erfindung muß im Einzelfall die ten aus Kunststoff sind korrosionsfest und verrot-Ausführungsform ausgewählt werden, die eine opti- tungsbeständig, so daß solche Kulissen eine verhältmale Leistung bringt Die Auswahl richtet sich da- 55 msmäßig hohe Lebensdauer erreichen. Es ist jedoct bei vor allem nach der Frequenz der in erster Linie auch möglich, daß die beiden durchbrochene, strei· zu dämpfenden Schallschwingungen. So wählt man fenförmige Flächenabschnitte besitzenden Platten dei beispielsweise für tiefe Frequenzen eine geringe Kulissen aus einem Metall, vorzugsweise aus Stah Breite der durchbrochenen, streifenförmigen Flä- oder Aluminium, bestehen. Dabei besitzen die bei chenabschnitte von z.B. 10mm, während für hohe 60 den durchbrochene, streifenförmige Flächenab-Frequenzen wesentlich breitere durchbrochene, strei- schnitte aufweisenden Platten der Kulissen ein< fenförmige Fiäehenabschnitte gewählt werden, die Dicke von etwa 0,5 bis 2 mm. Auch hier sind ge bis zu etwa 100 mm breit sein können. Der Abstand ringfügige Abweichungen vor allem zu einer größe dieser durchbrochenen, streifenförmigen Flächen- ren Dicke hin von dem genannten Abmessungsbe abschnitte ergibt sich dann aus dem Anteil, den die 65 reich möglich.

durchbrochene Gesamtfläche an der Gesamtfläche Schließlich ist es auch möglich, eine auf der Innen

der betreffenden Platte haben soll. Auch die Wahl seite des Mantels des Schalldämpfers aufgebracht

des Anteils der tatsächlich durchbrochenen Fläche Schicht aus einem schalldämpfenden Werkstoff in

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Bereich ihres dem Gasstrom zugekehrten Quer- angeordnet sind. Der schalldämpfende Werkstoff 6 schnittsbereiches mit einer Platte zu versehen, die im kann dabei als mechanisch verhältnismäßig feste Abstand voneinander vorgesehene durchbrochene, Platte oder auch aufgelockert eingebracht sein,
streifenförmige Flächenabschnitte aufweist, wie sie F i g. 3 zeigt im wesentlichen das gleiche wie F i g. 2 erfindungsgemäß für die Kulissen vorgeschlagen wer- 5 mit dem Unterschied, daß die Platten 2 außenseitig den. In diesem Falle ist nur eine mit durchbrochenen, zusätzlich noch mit einer Schicht 7 aus einem schallstreifenförmigen Flächenabschnitten versehene Platte dämpfenden Werkstoff belegt sind. Die Außenflächen vorhanden, hinter der sich eine Schicht aus einem der Schichten 7 sind zumindest gegenüber strömenden schalldämpfenden Werkstoff befindet, während die Gasen abriebfest ausgebildet, was beispielsweise außenseitige Begrenzung dieser schalldämpfenden io durch Aufbringen eines .Vlieses oder einer Folie erSchicht durch eine gasdichte Platte ohne jegliche zielt werden kann. Ein solches Vlies oder eine solche Bohrung, Ausnehmung od. dgl. gebildet wird. Folie muß jedoch akustisch transparent sein, um die

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einiger schalldämpfende Wirkung der Kulisse 1 nicht zu be-

Ausführungsbeispiele veranschaulicht. einträchtigen.

Es zeigt 15 Die Kulisse 1 gemäß F i g. 4 entspricht im wesent-

Fig. 1 eine Kulisse eines erfindungsgemäß aus- liehen der Kulisse 1 gemäß Fig. 1 und 2 mit dem

gebildeten Schalldämpfers in der Seitenansicht, Unterschied, daß die durchbrochenen, streifenförmi-

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 der gen Flächenabschnitte 3 unter einem Winkel von etwa

Fig. 1, 45° geneigt zur Strömungsrichtung des Gases ver-

F i g. 3 einen Schnitt gemäß F i g. 2 bei einer ande- ao laufen, die in F i g. 4 mit einem Pfeil B angeordnet ist.

ren Ausführungsform der Kulisse, In F i g. 5 ist deutlich zu erkennen, daß die Durch-

F i g. 4 eine Kulisse mit geneigt zur Strömungs- brechungen in den streifenförmigen Flächenabschnit-

richtung verlaufenden durchbrochenen, streifenför- ten 3 aus kreisrunden Bohrungen 4 bestehen. Auch

migen Flächenabschnitten in der Seitenansicht, diese kreisrunden Bohrungen 4 sind auf Lücke ver-

F i g. 5 eine Einzelheit bei A der F i g. 1 in ver- 35 setzt zueinander angeordnet, was vor allem hinsicht-

größertem Maßstab, Hch der Festigkeit der Platte 2 vorteilhaft ist. Grund-

F i g. 6 ein Schaubild der Dämpfungseigenschaften sätzlich ist es jedoch auch möglich, die Bohrungen 4

erfindungsgemäßer Kulissen im Vergleich zu einer in Reihen quer oder parallel zur Strömungsrichtung B

Kulisse herkömmlicher Bauart, anzuordnen. An Stelle von kreisrunden Bohrungen 4

Fig. 7 bis 9 Horizontalschnitte durch Schall- 30 können auch Bohrungen oder Ausnehmungen verdampfer mit verschiedenartigen Kulissen. schiedenartiger anderer Ausbitdung gewählt werden.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Kulisse bezeichnet, die in Außerdem ist es möglich, langgestreckte Schlitze

einen Strömungskanal beliebiger, vorzugsweise recht- oder Spalte zu verwenden.

eckiger oder quadratischer Querschnittsform einge- F i g. 6 zeigt ein Schaubild, bei dem auf der Abszisse baut wird und zusammen mit diesem Strömungskanal 35 von links nach rechts steigend die Frequenz von einen Schalldämpfer, z. B. für Lüftungs- und Klima- Schallschwingungen in Hertz aufgetragen sind, die anlagen, bildet. Die Kulisse 1 besteht aus einem in gedämpft werden sollen. Auf der Koordinate ist die Fig. 1 nicht dargestellter, im Querschnitt U-förmigen Dämpfung dieser Schallschwingungen bezogen auf Rahmen, z. B. aus Stahlblech, der außenseitig zwei 1 Meter axialer Länge des Schalldämpfers in Slröaus dünnem Stahlblech von z. B. 1 mm Wandstärke 40 mungsrichtung aufgetragen. Die dick ausgezogene, bestehende Platten 2 besitzt, von denen eine in F i g. 1 mit α bezeichnete Kurve zeigt die Dämpfung durch deutlich zu erkennen ist. Die Patten 2 besitzen einen Schalldämpfer herkömmlicher Bauart, bei dem mehrere durchbrochene, sireifenförmige Flächen- der schalldämpfende Werkstoff nur durch Beschichabschnitte 3, wobei in F i g. 1 die Durchbrechungen tung abriebfest gemacht oder durch Platten abgedeckt als kreisrunde Bohrungen 4 ausgebildet sind, wie dies 45 ist, die mit im wesentlichen gleichmäßig über die links unten angedeutet ist. Zur Vereinfachung der Oberfläche verteilten Löchern versehen sind. Die Zeichnung sind diese Bohrungen 4 nicht überall dar- dünner, jedoch voll ausgezogene Kurve b, die gegestellt, sondern durch die streifenförmigen Ab- strichelt dargestellte Kurve c sowie die strichpunktiert schnitte 3 lediglich angedeutet. Die streifenförmigen gezeichnete KurveΛ geben die Dämpfung der Schall-Flächenabschnitte 3 der der Zeichnungsebene züge- 50 schwingungen bei Verwendung eines erfindungskehrten Platte 2 sind gestrichelt dargestellt, da sie in gemäßen Schalldämpfers wieder, und zwar je nach der in F i g. 1 gewählten Seitenansicht nicht sichtbar dem Verhältnis zwischen der Breite der durchbrochesind. Deutlich ist jedoch zu erkennen, daß die durch- nen, streifenförmigen Flächenabschnitte 3 in der brochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte 3 mit Platten 2 zu der Breite der dazwischenliegenden ge· ihren Bohrungen 4 auf Lücke versetzt zueinander an- 55 schlossenen Flächenabschnitte. Die Kurve b bezeich geordnet sind. Zwischen diesen streifenförmigen net hierbei die Schalldämpfung bei einer relath Flächenabschnitten 3 sind jeweils geschlossene Flä- großen Breite der durchbrochenen, streifenförmiger chenabschnitte 5 vorhanden. Flächenabschnitte 3 von etwa 90 mm, während di<

Die Zuordnung der durchbrochenen, streifenför- Kurve c die Schalldämpfung bei einer mittlerei

migen Flächenabschnitte 3 bei den beiden Platten 2 60 Breite der durchbrochenen, streifenförmigen Flächen

erkennt man auch in Fig. 2, wo die Löcher4 in den abschnitte von etwa 50mm und die Kurved dii

Platten 2 durch eine Unterbrechung der Linie, welche Schalldämpfung bei einer relativ geringen Breite de

die Platte2 darstellt, angedeutet sind. In Fig. 2 ist durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschniu

ferner deutlich zu erkennen, daß zwischen den bei- von etwa 10 mm darstellt. Es zeigt sich, daß be

den außenseitig angeordneten Platten 2 aus Kunststoff 65 relativ kleiner Breite der durchbrochenen, streifenför

oder Metallblech schalldämpfender Werkstoff 6 an- migen Flächenabschnitte von z. B. 10 mm die Schall

geordnet ist und daß im übrigen im Inneren der Ku- dämpfung im unteren Frequenzbereich besonder

lisse 1 keine weiteren Gegenstände oder Hohlräume wirksam ist, während die Schalldämpfung im untere

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Frequenzbereich mit zunehmender Breite der.durch- ein Längenabschnitt eines Schalldämpfers dargestellt, § brochenen.streifenförmigenFlächenabschnitteschlech- bei dem zwei Kulissen 1 gemäß Fig. 2 mit einer I ter wird. Dafür wird mit zunehmender Breite der Kulisse 1 α kombiniert sind, die insofern der eingangs j durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte beschriebenen bekannten Bauart entspricht, als sie in | die Schalldämpfung im oberen Frequenzbereich zu- 5 der Mitte zwischen den beiden äußeren Platten 2 eine | nehmend besser. In allen Fällen ist jedoch bei dem dritte Platte 9 aufweist, welche ungelocht ausgebildet | erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schalldämpfer — ist. Zwischen den Platten 2 und 9 ist wiederum schall- | wie die Kurven b, c und d zeigen — die Schalldämp- dämpfender Werkstoff, wie z. B. Mineralwolle, ange- \ fang bei gleicher kulissendicke und gleichem Ku- ordnet. Die Kulisse la kann hierbei außenseitig an- f lissenabstand bei relativ niedrigen Frequenzen der io geordnete Platten 2 besitzen, die in herkömmlicher | Schalldämpfung der bekannten Bauarten wesentlich Weise ausgebildet sind. Diese Platten 2 können jedoch j überlegen. Der erfindungsgemäß vorgeschlagene auch gemäß Fi g. 1 oder Fig. 4, d. h. gemäß der \ Schalldämpfer eignet sich daher vor allem zur Dämp- Erfindung, ausgebildet sein. Im Bereich des gas- \ fung von Schallwellen mit niedrigen Frequenzen, ins- dichten Mantels 8 des Schalldämpfers ist in F i g. 8 \ besondere solchen von weniger als 500 Hertz.- Die 15 auf dessen Innenseite ebenfalls eine Schicht aus eingangs beschriebenen bekannten Schalldämpfer er- schalldämpfendem Werkstoff, wie z. B. Mineralwolle, zielen demgegenüber bei höheren Frequenzen bessere angeordnet. Diese ist zum freien Strömungsquerschalldämpfende Eigenschaften als der erfindungs- schnitt hin von einer Platte 2 abgedeckt, die crfingemäß vorgeschlagene Schalldämpfer. In den Fällen, dungsgemäß ausgebildet ist und im Abstand voneinin denen sowohl Schallschwingungen niedriger Fre- _ao ander vorgesehene durchbrochene, streifenförmige quenzen als auch Schallschwingungen höherer Fre- Flächenabschnitte 3 aufweist.

quenzcn gedämpft werden sollen, empfiehlt es sich F i g. 9 zeigt zwei Kulissen 1 mit Platten 2 gemäß daher, Kulissen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Fig. 1 oder 4 und eine Kulisse Ib mit in herkömm-Art mit Kulissen herkömmlicher Art zu kombinieren. licher Weise durchgehend und gleichmäßig gelochten Derartige Kombinationen von unterschiedlich aus- »5 Platten 2. Auch die Platten 2 im Bereich des gasgebildeten Kulissen in einem Schalldämpfer sind bei- dichten Mantels 8 des Strömungskanals sind durchspielsweise in den F i g. 7 bis 9 dargestellt. F i g. 7 gehend gleichmäßig gelocht in herkömmlicher Bauzeigt einen Schalldämpfer mit drei Kulissen 1 der weise ausgebildet. Selbstverständlich sind noch zahl-Bauart gemäß F i g. 2. Deutlich ist hier auch der reiche weitere Kombinationsmöglichkeiten denkbar, rohrförmige Strömungskanal bzw. dessen Mantel dar- 30 die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt worden gestellt, welcher mit 8 bezeichnet ist. In Fig. 8 ist sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (19)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfer für strömende Gase, insbesondere für Lüftungs- und Klimaanlagen, welcher aus einen) rohrförmigen Strömungskanal beliebiger, vorzugsweise rechteckiger oder quadratischer Querschnittsform besteht und nach einem kombinierten Absorptions- und Resonanzprinzip arbeitet und welcher einen nach außen hin gasdichten Mantel besitzt, der im Inneren mindestens eine, vorzugsweise mehrere zur Schalldämpfung dienende Kulissen aufweist, die im wesentlichen in einer parallel zur Strömungsrichtung des Gases verlaufenden Ebene sich erstrek- ij ken und die mindestens eine Platte aus einem festen Werkstoff, wie z. B. aus Stahlblech, und wenigstens eine Schicht aus porösem, zur Schalldämpfung geeignetem Werkstoff besitzen, wobei die dem Gas zugekehrten Oberflächen der Ku- _ao lissen abriebfest ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden äußeren, dem Gasstrom zugekehrten Querschnittsbereichen einer Kulisse (1, la) jeweils eine Platte (2) mit im Abstand voneinander vorgesehenen as durchbrochenen, streifenförmigen Flächenab-•schnitten (3) angeordnet ist, wobei die durchbrochene Gesamtfläche kleiner als die verbleibende, nicht durchbrochene Gesamtfläche ist, und daß die beiden Platten (2) einer Kulisse (1, la) einander so zugeordnet sind, daß quer zur Strömungsrichtung (ß) betrachtet die durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) der beiden Platten (2) zumindest im w^sentlichen auf Lücke versetzt zueinander angeordnet sind.

2. Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der durchbrochenen Gesamtfläche etwa 15 bis 4O°/o, vorzugsweise etwa 20 bis 3O°/o, der Gesamtfläche einer Platte

(2) beträgt.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der tatsächlich durchbrochenen Fläche eines durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnittes

(3) mindestens etwa 2O°/o, vorzugsweise etwa 30 bis 4O°/o, der Gesamtfläche des durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnittes (3) beträgt.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) etwa 10 bis 100 mm beträgt.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) etwa senkrecht zur Strömungsrichtung (B) sich erstrecken.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) bis zu etwa 45° geneigt zur Strömungsrichtung (B) verlaufen.

7. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche im Bereich der durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) aus einer Vielzahl von kreisrunden Bohrungen (4) bestehen.

8. Schalldämpfer nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) einen Durchmesser von etwa 1 bis 10 mm, vorzugsweise von etwa 3 bis 5 mm, besitzen.

9. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche im Bereich der durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) aus zahlreichen eckigen oder aus im wesentlichen elliptischen oder aus langgestreckten Bohrungen (4) bestehen.

10. Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei eckigen oder im wesentlichen elliptischen oder langgestreckten Bohrungen (4) die durchbrochene Fläche jeder Bohrung (4) etwa 1 bis 80 mm² beträgt.

11. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche im Bereich der durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitte (3) aus langgestreckten, offenen Spalten geringer Breite bestehen.

12. Schalldämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte auf ihrer gesamten axialen. Länge mindestens einmal von einem geschlossenen Steg unterbrochen sind.

13. Schalldämpfer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Spalten eine akustisch transparente, jedoch abriebfeste Oberfläche vorhanden ist.

14. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kulisse (1, la) zwei durchbrochene, streifenförmige Flächenabschnitte (3) besitzende Platten (2) aufweist, welche die mit dem Gasstrom in Berührung kommenden Außenflächen der Kulisse (1, la) bilden und zwischen denen eine Schicht (6) aus schalldämpfendem Werkstoff angeordnet ist.

15. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kulisse (1, la) zwei durchbrochene, streifenförmige Flächenabschnitte (3) besitzende Platten (2) aufweist, zwischen denen eine Schicht aus schalldämpfendem Werkstoff (6) angeordnet ist, wobei die dem Gasstrom zugekehrten Außenseiten der Platten (2) jeweils mit einer Schicht (7) aus schalldämpfendem Werkstoff versehen sind, welche eine abriebfeste Oberfläche aufweist.

16. Schalldämpfer nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Platten (2) einer einseitig vom Gasstrom berührten Kulisse etwa gleich einem Achtel und dieser Abstand bei einer zweiseitig vom Gasstrom berührten Kulisse (1, la) etwa gleich einem Viertel der Wellenlänge der in erster Linie zu dämpfenden Schallschwingungen bemessen ist.

17. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kulissen (1, la) des Schalldämpfers zwei Platten (2) mit durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitten (3) besitzen.

18. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kulisse (1, la) des Schalldämpfers zwei Platten (2) mit durchbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitten (3)

besitzt, während bei den übrigen Kulissen (Ib) Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer für

der schalldämpfende Werkstoff nur durch Be- strömende Gase, insbesondere für Lüftungs- und

schichtung abriebfest gemacht oder durch Platten Klimaanlagen, weiche aus einem rohrförmigen Strö-

abgedeckt ist, die mit im wesentlichen gleich- mungskanal beliebiger, vorzugsweise rechteckiger

mäßig über die Oberfläche verteilten Löchern 5 oder quadratischer Querschnittsform besteht und

versehen sind. nach einem kombinierten Absorptions- und Reso-

19. Schalldämpfer nach Anspruch 18, dadurch nanzprinzip arbeitet und welcher einen nach außen gekennzeichnet, daß mehrere Kulissen (1, la) hin gasdichten Mantel besitzt, der im.Inneien mindes Schalldämpfers zwei Platten (2) mit durch- destens eine, vorzugsweise mehrere zur Schalldämpbrochenen, streifenförmigen Flächenabschnitten io fung dienende Kulissen aufweist, die im wesentlichen (3) besitzen, während bei den übrigen Kulissen in einer parallel zur Strömungsrichtung des Gases (Ib) der schalldämpfende Werkstoff nur durch verlaufenden Ebene sich erstrecken und die minde-Beschichtung abriebfest gemacht oder durch Plat- stens eine Platte aus einem festen Werkstoff, wie ten abgedeckt ist, die mit im wesentlichen gleich- z. B. aus Stahlblech, und wenigstens eine Schicht mäßig über die Oberfläche verteilten Löchern 15 aus porösem, zur Schalldämpfung geeignetem Werkversehen sind. · stoff besitzen, wobei die dem Gas zugekehrten Ober-