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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Schalldämpfer-Kullsse für atrömende Gase,
insbesondere ftlr Lüftungs- und Klimaanlagen, mit einem etwa parallel zur Strömungsrichtung
anzuordnenden, plattenf6'rzigen, mehrteiligen Kulissenkörper, der einen Absorptionskern
aus pordseta, zur Schalldämpfung geeignetem Werkstoff, wie Mineralwolle ferner eine
den Absorptionskern an seiner dem Gasstrom zugekehrten Seite abdeckende Schutzfolie,
insbesondere aus Kunststoff, und eine die Schutzfolie an ihrer dem Gasstrom zugekehrten
Seite überdeckende, mechanisch feste, perforierte, äußere Abdeckung, wie eine Lochplatte
oder ein Drahtgitter, mit einem Mindestlochanteil von etwa 15 %, vorzugsweise von
etwa 30 %, aufweist und bei dem zwischen der Schutzfolie sowie der äußeren Abdeckung
eine mattenartige, schalldurchlässige Zwischenschicht angeordnet Qst.
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Derartige Kulissen werden eispielsweise in Zu sowie Abluftkanälen
von Lflftungs- und Klimaanlagen so eingesetzt, daß einerseits eine möglichst gute
Schalldämpfung erreicht und andererseits der Strömungswiderstand des durchströmenden
Gases möglichst gering gehalten werden. Schalldämpfer-Kulissen mit einer den Absorptionskern
abdeckenden Schutzfolie werden vor allem für zeine Räume beispielseise von Krankenhäusern,
Operationsstationen, Computerherstellungsstätten und dergleichen mehr eingeset2t.
Die Schutzfolie sorgt einerseits für ein nach außen erfolgendes' Abdichten des Absorptionskerns,
wodurch eine Gasstrommitnahme von Absorptionskern- bzw. Mineralwolleteilchen verhindert
wird, und andererseits für eine nach innen gerichtete Feuchtigkeitsabdichtung
des
Absorptionskerns, damit sich in diesem keine Bakterienhester ausbilden können. In
verschiedenen Anwendungsfällen ist eine solche Schutzfolie zwingend vorgeschrieben.
Diese muß sehr dünn sein, damit eine genügende Schalltransparenz für den von außen
in den Absorptionskern eindringenden Schall gewahrt bleibt.
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Andererseits darf die Schutzfolie nicht an der äußeren Abdeckung Anliegens
da hierdurch eine verringerte Schalldämpfung der Kulinse auftreten würde.
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Bei bekannten Schalldämpfer-Kulissen der geschilderten Bauart teflndet
sich zwischen der Schutzfolie und der äußeren Abdeckung lne aus Glasvlies bestehende
Zwischenschicht, die weitgehend challdurchlässig ist und für den notwendigen Abstand
zwischen der dünnen Schutzfolie sowie der äußeren Abdeckung sorgt. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß eine derartige Clasvlies-Zwichenschicht grundlegende Nachteile hat.
Wegen des relativ großen Nindestlochanteils der äußeren Abdeckung ist es unvermeidbar,
daß durch den Bastrom Teilchen des Glasvlieses abgetrennt und mitgerissen werden.
Abgesehen davon, daß hierdurch eine gewisse Verunreinigung des Gasstroms auftritt,
wird ferner vermutet, daß diese Teilchen eine krebserzeugende bzw. -unterstützende
Wirkung haben.
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fler vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Schalldämpfer-Kulisse der genannten Art unter zumindest weitgewender Beibehaltung
ihrer akustischen Eigenschaften mit einfachen abwie preiswerten Mitteln so auszubilden,
daß die im Zusammenhang init der Zwischenschicht geschilderten Nachteile wirksam
vermieden werden Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Schalldämpfer
-Kulisse
der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß dadurch aus, daß die Zwischenschicht
als dünnschichtiger Abstandshalter aus dünnen Kunststoff-Fäden ausgebildet ist,
deren gegenseitige Abstände zum Verhindern eines Berührungskontakts zwischen der
Schutzfolie sowie der äußeren Abdeckung ausreichend klein undtir eine gute Schalldurchlässigkeit
der Zwischenschicht möglichst groß sind, wobei die Abstände umso kleiner sind, je
dünner die Aunststoff-Fäden und je flexibler bzw. dünner die Schutzfolie sind. Derartige
Kunststoff-Fäden haben den wesentlichen Vorteil, daß sie im Unterschied zu den Wirrgelege-Fasern
einer Glasvlies-Zwischenschicht keinem gasstrombedingten oder sonstigen schädlichen
Abrieb unterworfen sind. Grundsätzlich könnten die Fäden der Zwischenschicht auch
aus Metall bestehen.
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Demgegenüber haben Kunststoff-Fäden jedoch den wesentlichen Vorteil,
daß sie für einen wirksameren Schutz der Schutzfolie sorgen. Außerdem gewahrleisten
die Kunststoff-Päden bei ausreichend geringer Dicke und genügendem Fadenabstand
eine einwandfreie Schalltransparenz der äußeren Kulissenteile. Es hat sich gezeigt,
daß die zwischen der Schutzfolie und der äußeren Abdeckung angeordneten Kunststoff-Fäden
keine maßgeblich nachteilige Wirkung auf das Dämpfungsverhalten der Kulisse haben.
Ein derartiger Abstandshalter, der bezüglich seiner Detailgestaltung unterschiedlich
und beispielsweise streifen- oder maschenartig ausgebildet sein kann, läßt sich
sehr preiswert herstellen und äußerst einfach in die Kulisse einbauen. Es ist ferner
ohne weiteres möglich, bei bereits vorhandenen Schalldämpfer-Kulissen nachträglich
die eingebaute Glasvlies-Zwischenschicht durch eine Zwischenschicht der erfindungsgemäßen
Art zu ersetzen.
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In weiterer Ausgestaltung können für die Zwischenschicht aus einzelnen
Fasern bestehende strangartige Kunststoff-Fäden benutzt werden. Diese Maßnahme kann
unter Umständen zweckmäßig sein, um in bestimmten Anwendungsfällen mit relativ dicken
Kunststoff-Fäden und/oder mit relativ kleinen Fadenabständen eine genügende Schalltransparenz
im unmittelbaren Fadenbereich zu gewährleisten.
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Im allgemeinen dürften jedoch dünne 'massive' Kunststoff-Fäden auareicheni
sein.
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Für die einzelnen Fäden der Zwischenschicht können unterschiedliche
Kunststoffe verwendet werden. Hierfür dürften sich vor allem Polyester, Polyäthylen,
Polyvinylchlorid und Polyamid eignen. Im Hinblick auf die dünne Schutzfolie, die
nicht verletzt werden darf, dürfen die Kunststoff-Fäden keine scharfen Kanten oder
zu rauhen Oberflächen haben. Vielmehr sollten ihre Oberflächen wegen des ständigen
Berührungskontakts mit der Schutzfolie und gewisser Relativbewegungen zwischen diesen
Teilen möglichst abgerundet und geschmeidig sein. Hinsichtlich der Zugfestigkeit
der Kunststoff-Fäden sind keine besonderen funktionsbedingten Anforderungen zu stellen,
es sei denn, die Fäden würden beispielsweise am Kulissenrahmen oder an der äußeren
Abdeckung unter Zug eingespannt.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden sich gitterartig
kreuzende Kunststoff-Fäden benutzt. In weiterer Ausgestaltung können diese gewebt
oder verflochten sein. Stattdessen können die sich kreuzenden und sich gegenseitig
berührenden Kunststoff-Fäden in zueinander benachbarten Ebenen der Zwischenschicht
verlaufen. Insbesondere im letztgenannten Fall ist es von Vorteil, die Kunststoff-Fäden
an den Kreuzungspunkten miteinander
zu verkleben, wie durch Wärmepressung
miteinander zu verschweißen. Ein derartiger gitter bzw. znaschenartiger Abstandshalter
hat den Vorteil, daß eine zusammenhängende, transportierbare und einfach zu handhabende
Watte ans Kunststoff-Fäden vorliegt, deren Fadenabstände festgelegt sind. Diese
Vorteile würden bei einem Abstandshalter mit lediglich parallel zueinander verlaufenden
und endseitig zusammengehaltenen oder sonstwie festgelegten Kunststoff-Fäden nicht
ohne weiteres gegeben sein, obwohl grundsätzlich auch eine derartige Ausführungsvariante
anwendbar ist. Insgesamt erweist sich eine Gitterstruktur der Klmststoff-F&den
hinsichtlich der Herstellung sowie Handhabung Xmd einer sicheren Verhinderung eines
Berührungskontakts zwischen der Schutzfolie sowie der äußeren Abdeckung als besonders
zweckmäßig.
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Die aus den einzelnen Kunststoff-Fäden bestehende Zwischenschicht
hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,1 bis 1 mm und im Einzelfall von vorzugsweise
etwa 0,25 mm. Die Dicke sollte möglichst klein seine damit eine optimale Schalltransparenz
im unmittelbaren Fadenbereich gewahrt bleibt, und aber hinsichtlich der Herstellbarkeit
sowie Handhabungsfähigkeit ein bestimmtes Mindestmaß nicht unterschreiten. Anderenfalls
würden auch die erforderlichen Faden-Mindestabstände zu klein werden, was die Herstellung
des Abstandshalters erschwert und verteuert.
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Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform hat sich, insbesondere
in Verbindung mit einer Zwischenschicht-Dicke von etwa 0,25 mm, ein lichter Faden-Abstand
von etwa 3 bis 10 mm, wie von etwa 3,5 mm, als ausreichend erwiesen. Es genügt ferner
ein zwischen
den Fadenmitten gemessener Faden-Abstand von etwa
4 mm.
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Diese bevorzugten Beispiele zeigen, daß der aus einzelnen Kunststoff
den bestehende Abstandshalter akustisch weitgehend 'offen' ausgebildet werden kann,
um hierdurch eine bezüglich der Schal1dampfung optimale Kulisse zu erzielen.
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In weiterer Ausgestaltung können Kunststoff-Fäden mit zumindest teilweise
abgeflachtem, wie etwa ovalem, Querschnitt benutzt werden. Hierdurch lassen sich
bei etwa gleicher Fadenfestigkeit dünnere und damit akustisch günstigere Zwischenschichten
erzielen, was insbesondere bei sich kreuzenden Kunststoff-Fäden vorteilhaft ist.
In diesem Zusammenhang hat es sich bei einer praktischen Ausführungsform als zweckmäßig
erwiesen, daß die abgeflachten Kunststoff-Fäden eine quer zur Zwischenschicht gemessene
minimale Dicke van etwa 0,15 mm und eine in der Ebene der Zwischenschicht gemessene
maximale Dicke von etwa 0,7 mm haben. Hierbei handelt es sich, wie auch bei den
übrigen Abmessungen, jedoch lediglichsum im praktischen Anwendungsfall zweckmäßige
Werte, die den jeweiligen klwendungsfEllen entsprechend angepaßt werden können.
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Praktische Versuche haben gezeigt, daß die aus einzelnen Kunststoff-Fäden
bestehende Zwischenschicht in hervorragender Weise für eine Anwendung in Verbindung
mit einer unststoff-Schutzfolie geeignet ist, die eine Dicke von nur etwa 25 bis
30 e hat.
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Geringere Dicken dürften unter anderem im Hinblick auf die Verletzbarkeit
und Schutzwirkung der Schutzfolie kaum zur Anwendung gelangen. Grundsätzlich ist
jedoch der Zwischenschicht-Abstandshalter nach der vorliegenden Erfindung auch für
eine Anwendung
mit diinneren oder dickeren Scliutzfolien geeignet.
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Eine besonders zweckmäßige und vielseitige Bauform der Schalldämpfer-Kulisse
zeichnet sich durch einen ein- oder mehrschichtigen Absorptionskern aus porösem
Material, wie Mineralwolle, gleichen oder schichtweise unterschiedlichen Raumgewichts,
durch eine den Absorptionskern beidseitig abdeckende Kunststoff-Schutzfolie, durch
eine beidseitige abstandshalternde Zwischenschicht und durch eine beidseitige äußere
Abdeckung aus. Derartige Kulisse sen werden beidseitig umströmt und vielfach parallel
zueinander unter gegenseitigem Abstand im Gasstrom angeordnet. Wegen ihrer doppelseitigen
Ausnutzung haben solche an sich bekannten Kulissen hinsichtlich der schalldämpfenden
Materialausnutzung einen besonders guten Wirkungsgrad.
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Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 - in einer perspektischen Ansicht eine aufgeschnittene
Schalldämpfer-Kulisse mit beidseitiger und aus einzelnen Kunststoff-Fäden bestehender
abstandshalternder Zwischenschicht nach der vorliegenden Erfindung, Figur 2 - in
einer vergrößerten, herausgeschnittenen Detailansicht einen Bereich einer ersten
Ausführungsform der Zwischenschicht, Figur 3 - in einer vergrößerten, herausgeschnittenen
Detailansicht einen Bereich einer zweiten Aus führungs form der Zwischenschicht
und Figur 4 - einen herausgeschnittenen Teilquerschnitt, aus dem die abstandshalternde
Funktion der Zwischenschicht gemäß der ersten Ausführungsform ersichtlich ist.
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Bei demin Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer doppelseitig
wirkenden Schalldämpfer-Kulisse ist der Absorptionskern mehrschichtig aufgebaut.
Er besteht aus einer dickeren Kernschicht 10 und einer diese beidseitig abdeckenden
dünneren Deckschicht 12. Diese Schichten können aus einem geeigneten schalldämpf
enden Werkstoff, wie Mineralwolle oder Glasvlies, bestehen.
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Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel, bei dem das Raumgewicht
des Absorptionskerns von innen nach außen zunimmt, hat die Kernschicht 10 ein Raumgewicht
von beispielsweise etwa 30 kp/m, während die dünneren Deckschichten 12 ein Raumgewicht
von beispielweise 70 kp/mS haben.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind beide Deckschichten
12 außenseitig von einer dünnen Kunststoff-Schutzfolie 14 überdeckt, deren Dicke
etwa 30 µ beträgt. Diese Schutzfolie 14 dient einerseits ZUm Verhindern eines Abriebs
des Absorptionskerns und andererseits zum Verhindern eines Eintretens von Feuchtigkeit
in den Absorptionskern, so daß sich in diesem keine Bakteriennester bilden können.
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An den dem Gasstrom zugekehrten Außenseiten der Schalldämpfer-Kulisse
ist dies. bei dem Ausführungsbeispiel beidseitig von einer festen Lochplatte 18
abgedeckt, deren Mindestlochanteil etwa 30 % beträgt. Zwischen jeder Kunststoff-Schutzfolie
14 und leder Lochplatte 18 befindet sich eine aus einzelnen Kunststoff-Fäden bestehende,
dünne, schalldurchlässige, abstandshalternde Zwischenschicht 16 Die Schalldämpfer-Kulisse
kann einen Kulissenrahmen 20 aufweisen, der im vorliegenden Fall den mehrteiligen
Absorptionskern zusammenhält.
Bei dem Ausführungabeispiel sind
die Kunststoff-Schutzfolien 14, die Zwischenschichten 16 und die Lochplatten 18
an den Außenseiten des Kulissenrahmens 20 befestigt. Diese Bauart ist lediglich
beispielhaft und kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend angepaßt werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 besteht die der Zwischenschicht
16 aus Figur 1 entsprechende Zwischenschicht 16-1 aus sich gitterförmig kreuzenden
Kunststoff-Fäden 22 und 24, die sich gemäß Figur 4 gegenseitig berühren und in verschiedenen
Ebenen der Zwischenschicht verlaufen. An den Kreuzungsstellen kdnnen die Kunststoff-Fäden
22 und 24 miteinander verklebt, wie durch Wärmepressung miteinander verschweißt,
sein. Gemäß der Darstellung haben die Kunststoff-Fäden 22 einen gegenseitigen Abstand
a, während die Kunststoff-Fäden 24 einen gegenseitigen Abstand b haben. Diese Abstände
a, b sind - auch bei sämtlichen anderen Ausführungsbeispielen - unter Berücksichtigung
der Dicke der Kunststoff den bzw. der Zwischenschicht sowie der Eigenschaften der
Kunststoff-Schutzfolie 14 stets so zu wählen, daß die letztere nicht mit der äußeren
Abdeckung bzw. der Lochplatte 18 in Berührung treten kann. Andererseits sollen die
Abstände a und b im Hinblick auf eine optimale Schalldurchlässigkeit der Zwischenschicht
möglichst groß gewählt werden, während die Dicke der Kunststoff-Fäden aus dem gleichen
Grunde möglichst klein sein sollte.
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Die Zwischenschicht 16-1 aus Figur 2 kann entweder in Form einer zusammenhängenden
Matte vorliegen und eingelegt werden, was besonders praktisch ist, oder sie kann
auch durch geeignetes Aufbringen sowie Festlegen der Kunststoff-Fäden 22 einerseits
und
der Kunststoff-Fäden 24 andererseits am Kulissenrahmen 20 oder
dergleichen gebildet werden. Dabei können die in jeweils einer Ebene verlaufenden
Kunststoff-Fäden 22, 24 jeweils endseitig miteinander verbunden sein, um die Handhabung
sowie den Einbau zu erleichtern und den erwünschten gegenseitigen Fadenabstand zu
gewährleisten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 3 besteht die der Zwischenschicht
16 aus Figur 1 entsprechende Zwischenschicht 16-2 aus sich gitterartig kreuzenden
Kunststoff-Fäden 26 und 28, die miteinander verwebt sind. Dabei können die Kunststoff-Fäden
26, 28 im gegenseitigen Kreuzungabereich ebenfalls miteinander verklebt, wie durch
Wärmepreslung miteinander verschweißt, sein. Die Ausführungaform aus Figur 3 kann
gegenüber derjenigen aus Figur 2 gewisse Vorteile insofern haben, als die Kunststoff-Fäden
26, 28 bereits ohne gegenseitige Verklebung im Fadenverbund einigermassen festgelegt
sind, so daß eine leicht zu handhabende Zwischenschioht-Natte vorliegt. Während
bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 2 linienförmige Anlagebereiche an der Kunststoff-Schutzfolie
14 und der Lochplatte 18 vorliegen, stützt sich die Zwischenschicht 16-2 aus Figur
3 an diesen Teilen unter gleichförmiger Verteilung punXt- bzw. bereichsweise ab.
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In Figur 4 ist beispielhaft dargestellt, wie die Zwischenschicht 16-1
aus Figur 2 die Kunststoff-Schutzfolie 14 durch die in verschiedenen Ebenen verlaufenden
Kunststoff-Fäden 22 und 24 von der Lochplatte 18 abzuhalten vermag. Entsprechendes
gilt natürlich auch für die Zwischenschicht 16-2 aus Figur 3.
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Die gegenseitigen Fadenabstände a und b von sich gitterförmig
kreuzenden
Kunststoff-Fäden können unterschiedlich oder gleich groß gewählt werden, wobei der
letztgenannte Fall bevorzugt sein dürfte. Die Zwischenschicht 16 kann statt aus
sich kreuzenden Kunststoff-Fäden 22, 24 bzw. 26, 28 auch lediglich aus unter gegenseitigem
Abstand a oder b etwa parallel zueinander verlaufenden Kunststoff-Fäden 22 bzw.
26 oder 24 bzw. 28 bestehen. Außerdem können Gitterstrukturen benutzt werden, deren
Kunststoff-Fäden sich nicht rechtwinklig, sondern schräg kreuzen. Bei entsprechend
dünnen Kunststoff-Fäden können diese ferner auch ähnlich einer Maschenware miteinander
verschlungen sein. Diese sowie weitere Ausführungsvarianten sollen von der vorliegenden
Erfindung umfaßt sein, was entsprechend auch für den speziellen Aufbau der Schalldämpfer-Kulisse
gilt, deren Absorptionskern einschichtig sein bzw. noch weitere Zusatzschichten
aufweisen kann und die bei einem nur einseitigen Gasstrom in Pfeilrichtung A oder
B entsprechend nur einseitig wirkend auszubilden lat. Xn diesem Fall wsre der Absorptionskern
nur einseitig mit einer Kunststoff-Schutzfolie 14, einer Zwischenschicht 16 und
einer Lochplatte 18 oder dergleichen abzudecken. Auch die Querschnitteform der Kunststoff-Fäden
ist nicht an die aargestellten Ausführungsbelspiele gebunden. Sie kann beispielsweise
und zumindest bereichsweise abgeflacht, wie oval, sein. Dieses gilt vor allem für
die gegenseitigen Kreuzungsbereiche, um ein. möglichst geringe Dicke der gesamten
Zwischenschicht 16 zu erhalten. Außerhalb der Kreuzungsbereiche können die Kunststoff-Fden
im Unterschied zu der Darstellung in Figur 4 etwas eingebuchtet verlaufen. Ein solcher
Aufbau ergibt sich beispielsweise dann, wenn die sich kreuzenden Kunststoff-Fäden
in den Kreuzungsbereichen
durch gegenseitige Wärmepressung miteinander
verklebt werden.
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Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel mit einer Kunststoff-Schutzfolie
von etwa 30 t wurde eine etwa 0,25 mm dicke Zwischenschicht 16 benutzt, deren sich
kreuzende, gewebte Kunststoff-Fäden aus Polyester bestanden und durch Wärmepressung
miteinander fest verbunden waren. Die Kunststoff-Fäden hatten zumindest im gegenseitigen
Kreuzungsbereich eine rechtwinklig zur Zwischenschicht gemessene minimale Dicke
von etwa 0,15 mm und eine in der Eben der Zwischenschicht gemessene maximale Dicke
van etwa 0,7 mm. Die Zwischenräume zwischen den Kunststoff-Fäden waren etwa quadratisch
und hatten ein lichtes Maß von etwa 3,5 mm, während der von Wadenmitte zu Fadenmitte
gemessene Fadenabstand etwa 4 mi betrug. Eine mit einer solchen Zwischenschicht
ausgerustete Schalldämpfer-Kulissse zeigte eine hervorragende Schalldämpfer-Wirkung,
die derjenigen einer Schalldämpfer-Kulisse mit einer aus Glasvlies bestehenden Zwischenschicht
nicht nachstand
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