DE29618736U1

DE29618736U1 - Absorptionsschalldämpfer

Info

Publication number: DE29618736U1
Application number: DE29618736U
Authority: DE
Original assignee: DB Tec Schallschutz GmbH
Current assignee: DB Tec Schallschutz GmbH
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 1997-01-09
Anticipated expiration: 2006-10-29

Description

Absorptionsschalldämpfer

Die Erfindung betrifft einen Absorptionsschalldämpfer mit einem Dämpfungselement aus schallabsorbierendem Material ,das zumindest teilweise mit einer dünnen Folie und darauf mit einer Durchbrechungen aufweisenden Flächenstruktur abgedeckt ist.

Die VDI-Richtlinie definiert Schalldämpfer als Einrichtungen, die die Schallausbreitung in Kanälen, Rohrleitungen und durch Öffnungen mindern, ohne den Mediumtransport zu unterbinden (vgl. Entwurf VDI2567, Oktober 1994, S. 6, Ziff. 3.2 nachfolgend (I)). Dieselbe Richtlinie führt sodann weiter aus: &ldquor;Im Absorptionsschalldämpfer wird Schallenergie durch Reibung teilweise in Wärme umgewandelt." (vgl. (1) S. 6, Ziff. 3.3.1) und &ldquor;Absorptionsschalldämpfer ermöglichen breitbandige Schalldämpfung bei relativ geringen Druckverlusten. Beim Einsatz in Kanälen, durch die Gase mitstaubhaltigen und zur Verkrustung neigenden Verunreinigungen strömen, sind Vorkehrungen zu treffen, daß sich die Oberfläche des Absorptionsmaterials nicht zusetzt." (vgl. (1) S. 7, linke Spalte, vorletzter Absatz). Ähnliches gilt für Kanäle und Rohrleitungen, in denen feuchte Gase strömen und in besonderem Maße dann, wenn die feuchten Gase auch noch feinteilige Verunreinigungen, wie z. B. Stäube mitführen.

Weiterhin führt die Richtlinie aus: &ldquor;Ein absorbierendes Dämpfungselement besteht aus einer oder mehreren Schichten von Absorbermaterial und einer schalldurchlässigen Abdeckung^ Als Absorbermaterial werden ,feine Mineral-, Metall- oder Kunststofffasern und offenporige Strukturen aus Schaumstoff, Sintermaterial oder Beton verwendet, Zur Abdeckung von Fasermaterialien und Schaumstoffen dienen bei starker Beanspruchung Flächenstrukturen, wie etwa Lochbleche, Draht- oder Streckmetallgitter, in Kombination mit engmaschigen Drahtgeweben, Glasseidegeweben oder Stahlfaservliesen und bei schwächerer Beanspruchung dünnen Folien, Glasfasern oderKunststoffvliesen. (vgl. (1) S. 26, Ziff. 5.4.1 Stichwort &ldquor;Absorber").

, Damit ist das technische Gebiet umrissen, auf dem die vorliegende Erfindung angesiedelt ist, wobei die Erfindung eher bei Absorptionsschalldämpfern angewendet wird, die einer schwächeren Beanspruchung ausgesetzt sind. Beispielsweise werden erfindungsgemäße Absorptionsschalldämpfer bevorzugt in den Zu- und Umluftanlagen von Reinräumen eingesetzt. In den Mineralfaserfüllungen herkömmlicher Absorptionsschalldämpfer von der Art, wo das Dämpfungselement nicht besonders gegen Verstaubung und/oder Feuchtigkeit geschützt ist, siedeln sich '

Keime an, die durch den LuftstroriTmitgetragen 'werden undzu einer unerwünschten Belastung des Reinraumes führen.

Zum Stande der Technik führt die Richtlinie sodann weiter aus: &ldquor;Zur kontrollierten Verwendung von mitschwingenden Abdeckungen, insbesondere von leichten Kunstofffolien, ist sicherzustellen, daß sie an Lochblechen oder anderen Abdeckelementen nicht anliegen oder ankleben und dann als steife Membran wirksam werden." (vgl. (1) S. 28, linke Spalte, Absatz in der Mitte). Aber auch eine weitere Fundstelle weist in dieselbe Richtung, indem es dort heißt: &ldquor;Dabei ist wesentlich, ob die Folie schlaff oder gespannt ist. Bild 12/23 zeigt die Verminderung der Kanaldämpfung durch eine eingelegte Folie, wobei diese durch das schallabsorbierende Material an das Lochblech gepreßt wird. Dieses Spannen der Folie kann durch eine Anordnung nach Bild 12/24 vermieden werden; die Abnahme der Kanaldämpfung ist entsprechend geringer. Derselbe Effekt wird durch die Verwendung von schallabsorbierendem Plattenmaterial erreicht, wobei das Lochblech derart anzuordnen ist, daß zwischen ihm und der schallabsorbierenden Platte ein genügender Abstand (etwa 5 mm) für das schlaffe Einlegen der Folie bleibt. Das Flächengewicht der Folie sollte kleiner als 50 g/m² sein." (vgl. Autorenkollektiv, Leitung W. Schirmer: &ldquor;Lärmbekämpfung", Verlag Tribüne Berlin, 1971, S. 466 Absatz mitte bis S. 467 unten, nachfolgende (2)).

Demnach wird also eine besonders leichte, sprich dünne Folie zur Abdeckung des Dämpfungselements verwendet. Doch nicht genug damit, die dünne Folie einzulegen, sie wird auch noch schlaff zwischen zwei Lochblechen geführt, die einen Abstand von 1 cm voneinander haben ':,'

(vgl. (2) S. 467, Bild 12/24 rechts). Eine über das Dämpfungselement straff gespannte Folie > bringt nach diesen Erkenntnissen eine Verschlechterung des Dämpfungsergebnisses (vgl. (2) S. 467, Bild 12/23 links und rechts). Eine schlaff geführte Folie beeinflußt das Dämpfungsergebnis hingegen kaum (vgl. (2) S. 467, Bild 12/24 links). Mithin kann der Fachmann aus den, bekannten Lehren nur zu dem Schluß gelangen, die Folie für die Schalldämpfung nur schlaff aufzulegen.

i i ■·',.■ : ^; ..!.■■ :! ■■;

Aus dieser Erkenntnis ergibt sich die Aufgabe für die vorliegende Erfindung, einen breitbandig wirkenden Absorptionsschalldämpfer zu entwickeln, der eine strömungsseitige Abdeckung des Dämpfungselements aufweist, die derart wirksam ist, das eine Verkeimung desselben nicht . eintritt. Insbesondere soll der Absorptionsschalldämpfer in Reinraumbereichen der Pharmaindustrie einsetzbar sein. Darüber hinaus soll sein Gestehungspreis niedrig sein und seine Le-

. Ü t

bensdauer auch bei wechselnder BeanspruchunghinsichtlicK' Schalldruck und Belastung durch Staub ausreichend groß sein. Schließlich soll die Abdeckung des Dämpfungselements luftdicht und undurchläßig für Feuchtigkeit sein.

Erfindungsgemäß wurde die Lösung in einer überraschend einfachen Anordnung gefunden, die gegenüber dem Stande der Technik auch nicht naheliegend ist. Demnach besieht die Lösung darin, wenigstens auf der für die Dämpfung des Schalls vorgesehenen Oberfläche des Absorp-

tionsschalldämpf ers ein Netzwerk vorzusehen, &aacgr;&psgr; die dünne Folie enganliegend über das ·

Dämpfungselement spannt. Mit der Beschränkung auf Flächenabschnitte, die vom Schall beaufl^! schlagt werden, wird zunächst klargestellt, daß der Absorptionsschalldämpfer auf den übrigen

■■(&Igr; ^! .■' f ' ' - ; ■ , ■■■'■;■■

; Flächenabschnitten notwendigerweise einer Abdeckung nicht bedarf. Das ist beispielsweise der

Fall, wenn der Absorptionsschalldämpfer in Rohrleitungen mit rundem oder Kanälen mit prismatischen Querschnitten eingebaut wird; dort, wo der Absorptionsschalldämpfer unmittelbar ■ an der Wandung des schallführenden Rohres oder Kanals anliegt, erscheint die Abdeckung der ; Oberfläche des Dämpfungselements entbehrlich. ;

&igr; Tatsächlich ist mit der erfindungsgemäßen Abdeckung eine Hybridform aus Absorptionsschalldämpfer und Plattenresonator, sprich Folienresonator, geschaffen worden. Dies führt dazu, daß '■■ einerseits die Funktion als Folienresonator durch die Kombination Maschendrahi/angepreßte purine Folie erhalten bleibt und andererseits eine deutliche Verbesserung der Wirksamkeit des :_f Absorptionsschalldämpfers im hochfrequenten Bereich zu beobachten ist. Die besten Ergeb-/v nisse wurden bei der Verwendung einer dünnen Folie mit einer Dicke < 50 7m erreicht, die von '".''

einem Maschendraht abgedeckt wird. Die Drahtstärke des Maschendrahts beträgt etwa 3,0 nun und die Maschenweite liegt bei 50 mm.

Daß die Wirkung des Folienresonators erhalten bleibt und die Wirksamkeit im hochfrequenten , ;

Bereich verbessert wurde, war nicht naheliegend. In der eingangs genannten Fundstelle ; (vgl. (I)) wird beschrieben, daß das Anhaften/Ankleben der Folie beispielsweise auf Lochblech zu einer deutlichen Verschlechterung der Pegelminderung des Absorptionsschalldämpfers " führt. Dies war eigentlich auch bei Abdeckung mit einem Maschendraht zu erwarten. Zudem war zu erwarten, daß auch der Folienresonator nicht mehr funktioniert, da ein freies Schwingen der Folie nicht mehr möglich ist. Überraschender
Wirkungen bei der vorliegenden Erfindung nicht ein.

gen der Folie nicht mehr möglich ist. Überraschenderweise aber treten die genannten negativen

_t ' - O W &ngr; . v, J &ldquor; V.Iv ..'

WwM &ngr; U _i . '_ J ,&ldquor; U

. . ti — W .,■ U *rf ^ Ü

Neben der Abdeckung mit Maschendraht kann die Folie auch von einem Netzwerk ausKunst- ! stoff abgedeckt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein geknüpftes Netz aus hochreißfesten Fasern, beispielsweise Aramid, handeln, deren Festigkeit mit jener von Stahldraht ; durchaus vergleichbar ist. Schließlich kann auch eine strukturierte· Folie zur Anwendung kom- \ men, wo das Netzwerk herstellungsmäßig bereits in die Folie mit eingeformt ist. Die Anwendung von Abdeckungen aus Kunststoff empfiehlt sich überall dort, wo Korrosion zu erwarten &igr; ist, also in. feuchten oder säurehaltigen schallübertragenden gasförmigen Medien. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Unteransprüchen.

l] Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erklärt. Es zeigen jeweils in nicht maßstäblicher, insbesondere verkleinerter Wiedergabe die

Figur 1 einen Querschnitt durch einen Absorptionsschalldämpfer mit perspektivischer Ansicht des abgeschnittenen Teils,

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend dem Teilbereich A der Figur 1>

Figur 3.ein maßstäbliches Diagramm und

Figur 4 die perspektivische Ansicht eines Anwendungsbeispiels.

Der Absorptionsschalldämpfer 1 der Figur 1 besteht aus einem prismatischen Dämpfungsele_r ment 2 aus feinteiüger Mineralwolle. Das prismatische Dämpfungselement 2 ist längs seiner Umfangsflächen 3,4 und 5 zunächst von einem ersten umlaufenden U-Profil 6 gesichert. Diese Anordnung wird von einer dünnen Folie 7 luftdicht umspannt, die längs der Umfangsflächen 3, 4 und 5 eine umlaufende Schweißnaht 8 bildet. Auf den äußeren, dem Schall 9 zugewandten

Oberflächen 10 und 11 wird die Folie 7 von je einem Netzwerk 12 und 13 aus feinem Maschendraht 14 abgedeckt, wobei der Maschendraht 14 eng an der Folie 7 anliegt und diese auch noch mit geringer Vorspannung auf das Dämpfungselement 2 drückt. Diese Anordnung wird sodann längs der Umfangsflächen 3,4 und 5 von einem zweiten U-Profil 15 eingerahmt, dessen Wandstärke gegenüber dem ersten U-Profil zumindest gleichgroß, vorzugsweise aber etwas dicker gehalten ist, um die Montagesteif igkeit des Absorptionsschalldämpf ers zu erhöhen. Ansonsten umfaßt das zweite U-Profil 15 mit seinen beiden Rändern 16 und 17 den Ma-" schendraht 14 der beiden Netzwerke 12 und 13 längs deren gesamten Umfangs.

Uv" t, j W

Eine zusätzliche, hier nicht gezeigte Möglichkeit der Ausgestaltung kann aber auch darin bestehen, die beiden Netzwerke 12 und 13 längs der Umfangsflächen 3,4 und 5 miteinander zu verknüpfen, ähnlich der umlaufenden Schweißnaht.

In der Figur 2 ist das Einfügungsdämpfungsmaß in dB über der Oktavmittenfrequenz in Hz der Schallquelle (nicht gezeigt) aufgetragen, so wie es für einen herkömmlichen, dem Stande der Technik entsprechenden und an einem erfindungsgemäßen Absorptionsschalldämpfer gemessen wurde. Das Einfügungsdämpfungsmaß ist definitionsgemäß die Differenz der Schalleistungspegel von Geräuschen, die ohne und mit Schalldämpfer durch einen Kanal oder eine Öffnung hindurchtreten. Mithin zeigt die Linie 16 der Figur 3, daß die Absorptionswirkung eines herkömmlichen Schalldämpfers im technisch besonders interessanten mittleren Frequenzbereich um 500 Hz geringer ist als jene eines erfindungsgemäßen Schalldämpfers entsprechend der Linie 17.

Der in der Figur 4 gezeigte Kulissenschalldämpfer 18 weist einen Mittelabschnitt 19 auf, worin parallel und in gegenseitigem Abstand 20 mehrere Absorptionsschalldämpfer 1 angeordnet sind. Über den Einströmstutzen 21 tritt ein schallführender Gasstrom 22 in den Kulissenschalldämpfer 18 ein. Der Schall 9 wird von den Absorptionsschalldämpfern 1 absorbiert. Der beru- . higte Gasstrom 23 tritt am Ausströmstutzen 24 wieder aus. Die in dem Kulissenschalldämpfer 18 angeordneten Absorptionsschalldämfer 1 entsprechen in ihrem Aufbau dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die Maschenweite 25 des Maschendrahts 14 beträgt zwischen 5 und 200 mm, das Flächengewicht der Folie beträgt zwischen 1 g/m² und 500 g/m².

•Kv" ■-'■■ y ff''":' &iacgr;"» '

Ziffernverzeichnis

1	Absorptionsschalldämpfer
\2	Dämpfungselement
.3	Umfangsfläche
	Umfangsfläche
!⁵	Umfangsfläche
*6	erstes U-Profil
7	Folie
8	Schweißnaht
9	Schall
10	Oberfläche
11	Oberfläche
12	Netzwerk
13	Netzwerk
14 j*	Maschendraht
15	zweites U-Profil
16	Linie
17	Linie
18	Kulissenschalldämpfer
19	Mittelabschnitt
20	Abstand
21	Einströmstutzen
22	Gasstrom
23	Gasstrom
24	Ausströmstutzen
25	Maschenweite

Claims

Schutzansprüche

1. Absorptionsschalldämpfer mit einem Dämpfungselement aus schallabsorbierendem Material, das zumindest teilweise mit einer dünnen Folie und darauf mit einer Durchbrechungen aufweisenden Flächenstruktur abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens auf der für die Dämpfung des Schalls (9) vorgesehenen Oberfläche (10,11) des Absorptions-Schalldämpfers (1) ein Netzwerk (12,13) vorgesehen ist, das die dünne Folie (7) enganliegerid i|ber das Dämpfungselement (2) spannt.

2, Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Folie ; (7) ein Flächengewicht hat, das zwischen 1 g/m² und 500 g/m² beträgt.

1. Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Folie ' (7) aus Poly-Tetra-Fhior-Ethylen (PTFE) besteht.

■ ! ' ■ ■ ■ - ■ ■ ·

4. Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk (12,13) eine Maschenweite zwischen 5 und 200 mm aufweist.

5. Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk i (12,13) ein Maschendraht (14) aus Metall ist.

i ■ ■

6. Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk "_f (12,13) aus Kunststoff gebildet ist. - -

j. Absorptionsschalldämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk \ (12,13) aus Kunststoff mit der dünnen Folie (7) fest und unlösbar verbunden ist.