DE4331809C2 - Rohrstutzenförmiger Schalldämpfer für ein strömungsfähiges Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Schalldämpfer mit den im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmalen. Bei den Schalldämpfern dieser Art, wie sie beispielsweise durch die EP 0 519 888 A1 oder die FR 2 594 206 A1 bekannt geworden sind, verstärkt die gummielastische Außenschicht die schalldämpfende Wirkung des inneren gummielastischen Rohrstückes und gestattet aufgrund ihrer Mischstruktur aus gummielastischen Stegen und Luftkammern eine gewisse Beeinflussung der Kompressibilität und damit der Abstimmung der Dämpfung auf einen gewünschten Frequenzbereich der Schallschwingungen und auch bei großen Druckunterschieden des Mediums.

Eine Lösung, die Stege mit dem inneren Rohrstück und einer zusätzlichen äußeren Schicht, vorzugsweise im Gießverfahren, auszubilden, erbringt keine nennenswerte Verbesserung in dieser Beziehung, weil dann für jeden Frequenzbereich ein eigener kompletter Dämpfungseinsatz hergestellt werden muss, was ebenfalls den Herstellungsaufwand und auch die Lagerhaltung vergrößert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Unzuträglichkeiten zu überwinden und demgemäss die eingangs genannten bekannten Schalldämpfer dahin gehend weiterzuentwickeln, dass sie mit geringem Aufwand herstellbar sind und dass eine Anpassung an den jeweils geförderten Dämpfungsbereich ohne Bereitstellung einer großen Zahl von kompletten Dämpfungseinsätzen ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 oder 2 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Ringdichtung besteht darin, dass durch Variierung verschiedener Ringbreiten bzw. Zwischenräume die zutreffende Dämpfungscharakteristik vor Ort ohne vorherige Berechnungen ermittelbar ist.

Nach der letzteren Alternative wird eine als Halbzeug vorgefertigte mit Poren oder Öffnungen versehene Platte größerer Länge und Breite beim Zusammenbau des Schalldämpfers lediglich auf die jeweiligen Maße zugeschnitten und auf das innere Rohrstück aufgewickelt.

Auch hier ist durch die Variierung einer verschiedenen Zahl von Wickellagen die zutreffende Dämpfungscharakteristik vor Ort ohne aufwendige Berechnung ermittelbar.

Die Abgrenzung der Alternative nach Anspruch 1 gegenüber der nach Anspruch 2 ergibt sich daraus, dass die erstere Alternative für Drücke des Mediums etwa bis 15 bar und die letztere für hohe Drücke bis 50 bar geeignet ist.

In den Unteransprüchen sind mehrere Ausgestaltungen der Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 2 gekennzeichnet.

So ist nach dem Anspruch 3 jener bevorzugte Härtebereich des gummielastischen Werkstoffes angegeben, der einem Druckbereich des Mediums von etwa 10 bar bis etwa 100 bar entspricht.

Der Einsatz der Zwischenschichten zwischen der gummielastischen Außenschicht und dem Mantel nach dem Anspruch 4, die an sich für die akustischen Belange bedeutungslos ist, gestattet eine Überbrückung des Ringspaltraumes, der z. B. bei einer Mantelübergröße gegenüber den Außenabmessungen der gummielastischen Außenschicht vorliegt, ohne das Gewicht des Schalldämpfers insgesamt nennenswert zu erhöhen.

Gemäß dem Anspruch 5 ist eine Verankerung der Ringe bzw. des Wickels mit den angrenzenden Schichten vorgeschlagen, für den Fall, dass die Verankerung durch bündige Anlage nicht als ausreichend erachtet werden sollte.

Der Anspruch 6 betrifft die bauliche Einführung des erfindungsgemäßen Schalldämpfers in die die Schallquelle enthaltende Rohrleitung, derart, dass auch Normteile eingesetzt werden können.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Alternative nach Anspruch 1,

Fig. 2 die Alternative nach Anspruch 2, jeweils in Verbindung mit einer Füllschicht und den Anschlüssen nach den Ansprüchen 4 und 6.

In beiden Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Mit 1 ist ein hohlzylindrischer Mantel aus Metallblech bezeichnet, an dessen Stirnenden je eine ringförmige Abschlussplatte 2, 2' eingesetzt ist, die über je eine Ringplatte 3, 3' und eine Verschraubung 4, 4' mit der jeweiligen Anschlussstelle 5, 5' einer ein strömungsfähiges Medium, im vorliegenden Fall Wasser, führenden, eine nicht dargestellte Pumpe enthaltenden Rohrleitung aus Metall flüssigkeitsdicht verbunden ist.

Im Inneren des Mantels 1 befindet sich ein hohlzylindrisches Rohrstück 6 aus gummielastischem Material, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Kunstkautschuk, mit einer Härte von etwa 60 SHORE, dessen Länge mit der Länge des Mantels 1 im wesentlichen übereinstimmt, dessen Durchmesser D' dem Innendurchmesser D der Rohrleitung R entspricht und dessen Wandstärke W' bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa das Vierfache der Wandstärke W der Rohrleitung R beträgt.

Die Stirnseiten 6a, 6a' des Rohrstückes 6 übergreifen die Stirnflächen der Abschlussplatten 2, 2 und sind mittels der Ringflansche 3, 3' flüssigkeitsdicht an diese gepresst.

Die Abschlussplatten 2, 2' sind je mit einer in die Wandung des Rohrstückes 6 hineinragenden Ringnase 2a, 2a' ausgestattet, welche der Stützung und Abdichtung des Rohrstückes 6 dienen.

Nacht Fig. 1 ist das Rohrstück 6 von einer Vielzahl von Ringen 7, 7', 7" umgeben, deren Wandstärke und deren Breite etwa der Wandstärke W' des Rohrstückes 6 entsprechen und deren Innendurchmesser geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Rohrstückes 6 gewählt ist, so dass die Ringe 7, 7', 7" aufgrund ihrer Eigenelastizität mit einer gewissen Pressung auf dem Rohrstück aufruhen.

Zwischen den Ringen 7, 7', 7" ist jeweils ein Zwischenraum 8, 8', 8" ausgespart, dessen Breit im vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa einem Drittel der Breite der Ringe 7, 7', 7" entspricht.

Nach der Fig. 2 ist das Rohrstück ist das Rohrstück 6 von einer Mehrzahl - im vorliegenden Fall 4 - Wickellagen 10, 10', 10" einer Platte aus gummielastischem Material umgeben, wobei die Platte relativ dünn, im vorliegenden Fall etwa 4 mm, und einer Vielzahl von nach außen und gegeneinander abgeschlossenen Öffnungen 11 versehen ist.

Bei der Montage des Schalldämpfers wird die Platte, die als Halbzeug vorliegt, auf die entsprechenden Maße zugeschnitten und das Rohrstück 6 bündig aufgewickelt.

Da bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bzw. 2 zwischen dem Außendurchmesser der Ringe 7, 7', 7" bzw. dem Wickel 10, 10' 10" und dem Innendurchmesser des Mantels 1 ein freier Ringraum verbleibt, ist dieser bündig mit einer Füllschicht 9 aus einem Hartschaum aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Dichte von etwa 200-800 kg/m³ ausgefüllt.

Diese Füllschicht 9 trägt zwar nicht zur Schalldämpfung bei, wirkt jedoch als Puffer bei evtl. Auftretenden Überdrücken des Mediums, bei denen es ohne die Füllschichten zu unkontrollierbaren Dehnungen oder Verformungen der gummielastischen Schichten 6 und 7, 7', 7" bzw. 10, 10', 10" kommen könnte.

Claims (6)

1. Rohrstutzenförmiger Schalldämpfer, der an eine ein strömungsfähiges Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit, führende, eine Schallquelle, vorzugsweise eine Pumpe enthaltende Rohrleitung anschließbar ist und der einen Mantel aus druckfestem Material, vorzugsweise Metall, aufweist, in dessen Innenraum ein Rohrstück aus gummielastischem kompaktem Material, vorzugsweise Kautschuk, angeordnet ist, das innen mit dem Medium in Berührung steht und das von einer Außenschicht aus gummielastischem Material bündig umgeben ist, die mit gleichmäßig verteilten gas- oder luftgefüllten abgeschlossenen Zwischenräumen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht aus im wesentlichen normal zur Längsachse des Rohrstückes (6) stehenden Ringen (7, 7', 7") besteht und die gas- oder luftgefüllten Zwischenräume (8, 8', 8") durch Beabstandung der Ringe (7, 7', 7") voneinander gebildet sind, wobei das Verhältnis der Breite der Ringe (7, 7', 7") zu der Breite der Zwischenräume (8, 8', 8") entsprechend der gewünschten Höhe des zu dämpfenden Schallfrequenzbereiches und des max. Flüssigkeitsdruckes gewählt ist;

2. Rohrstutzenförmiger Schalldämpfer, der an eine ein strömungsfähiges Medium, vorzugsweise eine Flüssigkeit, führende, eine Schallquelle, vorzugsweise eine Pumpe enthaltende Rohrleitung anschließbar ist und der einen Mantel aus druckfestem Material, vorzugsweise Metall, aufweist, in dessen Innenraum ein Rohrstück aus gummielastischem kompaktem Material, vorzugsweise Kautschuk, angeordnet ist, das innen mit dem Medium in Berührung steht und das von einer Außenschicht aus gummielastischem Material bündig umgeben ist, die mit gleichmäßig verteilten gas- oder luftgefüllten abgeschlossenen Zwischenräumen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht aus einer relativ dünnen, vorzugsweise 4 mm starken Platte besteht, welche die Gas- oder luftgefüllten Zwischenräume in Form von Poren oder Löchern (11) enthält und die auf das Rohrstück (6) aufgewickelt ist, wobei die Zahl der Wickellagen (10, 10', 10") entsprechend der gewünschten Höhe des zu dämpfenden Schallfrequenzbereiches und des max. Flüssigkeitsdruckes gewählt ist.

3. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet, dass für das Rohrstück (6) und die Außenschicht (7, 7', 7") bzw. (10, 10', 10") ein Material gewählt ist, das je nach dem Druck des Mediums eine Härte von 40 bis 75 SHORE aufweist.

4. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bzw. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenschicht (7, 7', 7") bzw. (10, 10', 10") und dem Mantel (1) formschlüssig eine Füllschicht (9) aus einem Hartschaum aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Dichte von vorzugsweise 200-800 kg/m³ eingeschaltet ist.

5. Schalldämpfer nach Anspruch 1 bzw. 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (7, 7', 7") bzw. (10, 10', 10") mit den an diese angrenzenden Flächen verklebt ist.

6. Schalldämpfer nach Anspruch 1 oder 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zur Einfügung zwischen zwei endseitig mit Flanschen (5, 5') ausgestatteten Rohrleitungskästen (R, R') stirnseitig mit entsprechenden Abschlussplatten (2, 2') und entsprechenden Auskragungen (6a, 6a') des Rohrstückes (6) ausgestattet ist, wobei die Auskragung (6a, 6a') zwischen die Flanschen (5, 5') und die Abschlussplatten (2, 2') dichtend einklemmbar sind.