DE1572501B2

DE1572501B2 - BODY-SOUND INSULATED SILENCER HOOD, IN PARTICULAR FOR ELECTRIC MACHINERY

Info

Publication number: DE1572501B2
Application number: DE19671572501
Authority: DE
Priority date: 1967-09-27
Filing date: 1967-09-27
Publication date: 1976-05-20
Also published as: DE1572501A1; JPS541882B1

Description

Durch den Betrieb von Maschinen, insbesondere von elektrischen Maschinen, wird in unerwünschter Weise Lärm erzeugt. Um diesen von den Maschinen abgegebenen Lärm zu unterdrücken oder in bestimmten Grenzen zu halten, ist es bekannt; besondere Abdekkungshauben vorzusehen, die körperschallisoliert aufgestellt werden. Diese Abdeckungshauben hüllen die Maschinen möglichst allseitig ein und sind in ihrer Form und Abmessung den Dimensionen der Maschine angepaßt. Sie bestehen daher häufig ganz oder zum überwiegenden Teil aus gekrümmten, d. h. nicht ebenflächigen Flächen (Technische Lärmabwehr von Werner Zeller, S. 105).The operation of machines, in particular electrical machines, is undesirable Generates noise. To suppress this noise emitted by the machines or in certain It is known to keep boundaries; special cover hoods are to be provided, which are set up in a structure-borne sound insulation will. These hoods cover the machines on all sides and are in theirs Shape and dimensions adapted to the dimensions of the machine. They therefore often exist in whole or in part predominantly from curved, d. H. non-level surfaces (technical noise abatement from Werner Zeller, p. 105).

Durch die Hauben wird eine Dämmung des erzeugten Schalles erzielt. Wie bekannt, steht die Dämmung des Schalles in direkter Proportionalität sowohl zur Masse der Haube als auch zur Frequenz des zu dämmenden Schalles. Um eine bestimmte Dämmung — d. h. eine Verminderung der durch die Haube im Außenraum angeregten Schallschwingungen gegenüber den die Haube anregenden, von der Maschine abgegebenen Schallschwingungen — zu erhalten, muß also die Masse der Haube entsprechend den Frequenzen des zu dämmenden Schalles bemessen sein. Ist die Haube noch zusätzlich mit einem schallschluckenden Material ausgekleidet, so tritt auch noch eine Dämpfung des Schalles ein.The hoods insulate the generated sound. As is known, the insulation is in place of the sound in direct proportionality both to the mass of the hood and to the frequency of the to be insulated Schalles. To get a certain insulation - i. H. a reduction in the through the hood im Sound vibrations excited outside compared to those emitted by the machine that excite the hood Sound vibrations - to get so, the mass of the hood must correspond to the frequencies of the sound to be insulated. Is the hood also with a sound-absorbing If the material is lined, the sound is also attenuated.

Es zeigte sich aber, daß gerade bei der Bekämpfung des Schalles, der durch elektrische Maschinen erzeugt wird, große Schwierigkeiten auftreten, weil der größte Teil der erzeugten Frequenzen sehr tief liegt, z. B. bei 100 Hz. Um eine ausreichende Dämmung dieser Frequenzen zu erhalten, müßte die Haube eine sehr große Masse besitzen, was wirtschaftlich nicht vertretbar ist. Auch eine Dämpfung des Schalles derartig tiefer Frequenzen ist nicht möglich, da die Dicke des erforderlichen Schallabsorptionsmaterials ebenfalls in direkter Beziehung zur Frequenz steht und auch zu groß werden würde.It turned out, however, that precisely when combating the noise produced by electrical machines will, great difficulties arise because most of the frequencies generated are very low, e.g. B. at 100 Hz. In order to obtain adequate damping of these frequencies, the hood would have to be very large Have mass, which is not economically justifiable. Also damping the sound of such low frequencies is not possible because the thickness of the required sound absorption material is also in direct Is related to the frequency and would also become too large.

Weiterhin ist es bekannt, daß unter bestimmten Bedingungen durch die Form einer schallabstrahlenden Fläche die Schallabstrahlung beeinflußbar ist, weil sich der von gegensinnig schwingenden Flächenteilen ausgehende Schalldruck teilweise ausgleicht (Technische Lärmabwehr von Werner Zeller, S. 14/15). Deshalb sind bereits bei Behausen von lärmerzeugenden Maschinen, wie z. B. Rechenmaschinen, einige Flächen durch Sicken versteift, um eine Geräuschverminderung durch Beeinflussung Schwingungsverhaltens der Fläche zu erzielen (s. CH-PS 3 39 409). Es handelt sich bei diesen bekannten Maßnahmen um eine Beeinflussung der Schallabstrahlung durch Veränderung der Energieverteilung, durch welche aber der an der Oberfläche des Gehäuses zur Schallbestrahlung zur Verfügung stehende Energiebetrag nicht verändert wird. Bei einer Schalldämmung wird dagegen im Innern der Haubenwand ein Teil der in dieser hereingegebenen Schall-Furthermore, it is known that under certain conditions by the shape of a sound radiating Surface the sound radiation can be influenced because the surface parts oscillate in opposite directions Partly compensates for sound pressure (Technical Noise Defense by Werner Zeller, p. 14/15). That's why are already in the homes of noise-generating machines such. B. calculators, some areas Stiffened by beads to reduce noise by influencing the vibration behavior of the surface to achieve (see CH-PS 3 39 409). These known measures are to influence the Sound radiation by changing the energy distribution, but by which the on the surface of the Housing available for sound irradiation amount of energy is not changed. At a On the other hand, sound insulation inside the hood wall becomes part of the sound insulation introduced into it.

*5 energie vernichtet, so daß der für die Schallabstrahlung zur Verfügung stehende Energiebetrag verkleinert ist.* 5 energy destroyed, so that for the sound radiation available amount of energy is reduced.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer körperschallisolierten Schalldämmhaube eine wirksame Dämmung des von einer durch die Haube abgedeckten Maschine erzeugten Schalles von hauptsächlich niedrigen Frequenzen zu erreichen. Ihr liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bekannte direkte Proportionalität zwischen der Dämmung, der Masse der abdeckenden Haube und der Frequenz des zu dämmenden Schalles durch die Formgebung der Haube derart beeinflußt werden kann, daß die Dämmung umgekehrt proportional zur Frequenz wird.The present invention is based on the object of a structure-borne sound-insulated sound insulation hood effective attenuation of the sound generated by a machine covered by the hood of mainly low frequencies. It is based on the knowledge that the known direct Proportionality between the insulation, the mass of the covering hood and the frequency of the Sound to be insulated can be influenced by the shape of the hood in such a way that the insulation becomes inversely proportional to frequency.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer körperschallisolierten Schalldämmhaube, die ganz oder zum überwiegenden Teil aus gekrümmten Flächen besteht, gemäß der Erfindung der Krümmung der Flächen der Haube Kugelflächen überlagert, deren Krümmungsradius multipliziert mit 2 π kleiner als die Wellenlänge des hauptsächlich zu dämmenden Geräusches ist.To solve this problem, spherical surfaces are superimposed according to the invention on the curvature of the surfaces of the hood in a structure-borne sound-insulated soundproofing hood, which consists entirely or predominantly of curved surfaces, the radius of curvature of which, multiplied by 2π, is smaller than the wavelength of the noise that is mainly to be dampened.

Die Formgebung der körperschallisolierten Schalldämmhaube wird also hinsichtlich der gekrümmten Flächen und überlagerten Kugelflächen in einer bestimmten Beziehung zu der Frequenz des hauptsächlich zu dämmenden Schalles gewählt. Dabei wird die TatsacheThe shape of the structure-borne sound-insulated soundproofing hood is therefore with regard to the curved surfaces and superimposed spherical surfaces in a certain relationship to the frequency of the mainly to insulating sound chosen. Doing so becomes the fact

ausgenutzt, daß bei einem Übergang des Schalles von einem Gas zu einem Festkörper und umgekehrt jeweils nur die genau flächennormal stehenden Schwingungsamplituden übertragen werden. Von dem Schall, welcher von der im Innern der Schalldämmhaube befindlichen lärmabgebenden Maschine erzeugt wird, werden also lediglich die senkrecht zur Fläche der Haube stehenden Schwingungsamplituden auf die Haube übertragen. Im Innern der Haubenwand erhält die aufgenommene Schwingungsenergie jedoch eine Richtung, was sich in Form von Spannungen (Normal-, Schub- oder Querspannungen) oder Momenten, wie Biege- oder Schubmomente auswirkt. Von diesen werden auf der Außenfläche der Haubenwand wiederum nur die flächennormal stehenden Anteile an die Außenluft abge- geben und somit als Schall abgestrahlt.exploited that in each case when the sound passes from a gas to a solid and vice versa only the vibration amplitudes that are exactly normal to the surface are transmitted. From the sound which generated by the noise-emitting machine located inside the silencer hood that is, only the vibration amplitudes perpendicular to the surface of the hood are transmitted to the hood. Inside the hood wall, however, the absorbed vibration energy is given a direction, what in the form of stresses (normal, shear or transverse stresses) or moments, such as bending or Affects shear moments. Of these, on the outside of the hood wall, only the proportions that are normal to the surface are released into the outside air. give and thus emitted as sound.

Bei der Formgebung der körperschallisolierten Haube gemäß der Erfindung wird nun ein Teil, und zwar sogar ein wesentlicher Teil der aufgenommenen Schwingungsenergie in eine solche Richtung innerhalb der Haubenwand umgelenkt, daß sie sich in Körperschall umsetzt und auf der Außenseite der Wand nicht als flächennormale Komponente auftritt. Dieser Teil geht damit für die Schallabstrahlung nach außen verloren. Innerhalb der Haubenwand tritt also eine Ener-When shaping the structure-borne sound-insulated hood according to the invention, a part is now, namely even a substantial part of the absorbed vibration energy in such a direction within the hood wall deflected so that it is converted into structure-borne noise and not on the outside of the wall occurs as a surface-normal component. This part is lost for the sound radiation to the outside. So there is an energy inside the hood wall

⁶S gieumlenkung auf. Durch diese Energieumlenkung wird eine bessere Dämmung des Schalles erzeugt, als dies in bekannter Weise, z. B. durch die Veränderungen der Masse der Schalldämmhaube erzielt werden kann. Die- ⁶ S gie deflection on. This deflection of energy creates better sound insulation than is possible in a known manner, e.g. B. can be achieved by changing the mass of the sound insulation hood. The-

se Energieumlenkung ergibt sich aber aus der Verwendung von gekrümmten Flächen, deren Krümmungsradius in der durch die Erfindung angegebenen Weise in Beziehung zu den anregenden Frequenzen steht.This diversion of energy results from the use of curved surfaces, the radius of curvature of which in the manner indicated by the invention in Relationship to the stimulating frequencies.

Der durch Maschinen, insbesondere durch elektrische Maschinen erzeugte Schall setzt sich meist aus verschiedenen Frequenzen verschiedener Intensität zusammen. So kann z. B. bei elektrischen Maschinen der häufig auftretenden Störfrequenz von 100 Hz noch eine wesentlich höhere Frequenz, hervorgerufen durch die Nuten, überlagert sein. Es empfiehlt sich daher, zur Dämmung dieser Frequenzen ebenfalls in Durchführung des Erfindungsgedankens entsprechend gekrümmte Flächen vorzusehen, die also einen wesentlich kleineren Krümmungsradius besitzen. Diese Krümmung mit kleineren Krümmungsradius kann der Krümmung mit großem Krümmungsradius überlagert werden. The sound generated by machines, especially electrical machines, is mostly exposed different frequencies of different intensities together. So z. B. in electrical machines Frequently occurring interference frequency of 100 Hz still has a much higher frequency, caused by the Grooves to be superimposed. It is therefore advisable to also carry out the dampening of these frequencies of the inventive concept to provide correspondingly curved surfaces, which are therefore an essential have a smaller radius of curvature. This curvature with smaller radius of curvature can be called the curvature are superimposed with a large radius of curvature.

Ist man aus räumlichen Gründen, z. B. an den Stirnflächen der Maschine, gezwungen, Teile der Haube als ebene oder gekrümmte Flächen auszuführen, die nicht der Beziehung zur Wellenlänge des hauptsächlich zu dämmenden Geräusches entsprechen, so empfiehlt es sich, diese durch an sich bekannte Maßnahmen für den gleichen Dämmwert, wie man ihn durch die gekrümmte Haube erzielt, zu bemessen. Man kann also die Masse der ebenen Teile entsprechend größer wählen oder diese an sich bekannter Weise als Doppelschalen ausbilden. Ferner ist darauf zu achten, daß die durch die Schalldämmhaube erzielte Dämmung des von der Maschine abgegebenen Schalles nicht durch Spalte in der Haube, z. B. bei einer Wellendurchführung, zunichte gemacht wird. Man muß ebenfalls bei nicht vermeidbaren Spalten an sich bekannte Mittel vorsehen, wie eine akustische Dichtung.If you are for spatial reasons, e.g. B. at the end faces of the machine, forced to parts of the hood as to execute flat or curved surfaces, which are not of the relation to the wavelength of the main to correspond to insulating noise, it is advisable to use known measures for the the same insulation value as achieved with the curved hood. So you can get the crowd choose the flat parts correspondingly larger or design them as double shells in a manner known per se. Furthermore, it must be ensured that the insulation achieved by the sound insulation hood is that of the machine emitted sound not through gaps in the hood, z. B. in a shaft feedthrough, nullified will. In the case of unavoidable gaps, one must also provide means known per se, such as an acoustic one Poetry.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Figur dargestellt.An embodiment of the invention is shown schematically in the figure.

Eine elektrische Maschine 1, z. B. ein Motor, die auf einem Fundament 2 aufgestellt ist, ist allseitig von einer Schalldämmhaube 3 umgeben. Diese Schalldämmhaube 3 ist körperschallisoliert ausgebildet, d. h. die an der Auflage zum Fundament 2 vorhandene Körperschallisolierung 4 verhindert eine Körperschalleinleitung in die Wände der Schalldämmhaube 3.An electrical machine 1, e.g. B. an engine that is placed on a foundation 2 is on all sides by one Surrounding sound insulation hood 3. This soundproofing hood 3 is designed to be insulated from structure-borne noise, d. H. those at the Structure-borne sound insulation 4 that is present on the foundation 2 prevents structure-borne sound from being introduced into the walls of the soundproof hood 3.

Die Schalldämmhaube 3 hat gekrümmte, den Dimensionen der Maschine 1 angepaßte Flächen. Denen sind außerdem Kugelflächen 5 überlagert, die abwechselnd nach innen oder nach außen gekrümmt sind. Der Krümmungsradius r der Kugelflächen 5 erfüllt die Bedingung, daß 2 π r < λ, wobei λ die Wellenlänge des hauptsächlich zu dämmenden Schalles ist. Dies bedeutet, daß für eine Schalldämmhaube, die eine elektrische Maschine abdecken soll, deren wesentliche Störfrequenz 100 Hz beträgt, der Krümmungsradius r der überlagerten Kugeflächen gleich oder kleiner als 0,5 m ist. Durch diese Formgebung erhält man eine Energieumlenkung im Innern der Wände der Schalldämmhaube 3, so daß nicht alle von der Maschine 1 abgestrahlte und auf das Innere der Schalldämmhaube 3 übertragene Schallenergie wieder von der Oberfläche abgestrahlt wird, sondern nur ein wesentlich geringerer Teil. Man erhält so eine wirksame Schalldämmung.The sound-absorbing hood 3 has curved surfaces that are adapted to the dimensions of the machine 1. In addition, spherical surfaces 5 are superimposed thereon, which are alternately curved inwards or outwards. The radius of curvature r of the spherical surfaces 5 fulfills the condition that 2 π r < λ, where λ is the wavelength of the sound that is mainly to be insulated. This means that for a sound-absorbing hood that is intended to cover an electrical machine, the essential interference frequency of which is 100 Hz, the radius of curvature r of the superimposed spherical surfaces is equal to or less than 0.5 m. This shape results in a deflection of energy inside the walls of the soundproofing hood 3, so that not all of the sound energy radiated by the machine 1 and transmitted to the interior of the soundproofing hood 3 is re-radiated from the surface, but only a much smaller part. Effective sound insulation is obtained in this way.

Die Welle 6 der Maschine 1 ist durch eine Öffnung 7 der Schalldämmhaube 3 hindurchgeführt. Der Form der Öffnung 7 angepaßt umgibt das Segment 8 die Welle 6 mit engem Spalt. Das Segment 8 ist unmittelbar auf dem Fundament 2 aufgestellt und gegen die Schalldämmhaube 3 körperschallisoliert. Dadurch werden hinsichtlich der Schalldämmung bessere Werte erzielt als mit einer akustischen Wellendichtung.The shaft 6 of the machine 1 is passed through an opening 7 in the soundproofing hood 3. The shape of the Adjusted opening 7 surrounds the segment 8, the shaft 6 with a narrow gap. The segment 8 is immediately on placed on the foundation 2 and insulated against the sound insulation hood 3. This will be achieves better values in terms of sound insulation than with an acoustic shaft seal.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Structure-borne sound-insulated sound insulation hood for noise-emitting machines, especially electrical machines, which consists entirely or predominantly of curved surfaces, characterized in that the curvature of the surfaces of the hood (3) spherical surfaces (5) are superimposed, the radius of curvature (r) multiplied by 2 π is smaller than the wavelength of the noise that is mainly to be suppressed.

2. Structure-borne sound insulated sound insulation hood according to claim 1, characterized in that the Curvature of the spherical surfaces (5) curvatures with a smaller radius of curvature are superimposed.

3. Structure-borne sound-insulated sound insulation hood according to claim 1 or 2, characterized in that non-curved parts of the hood (3) by additional measures known per se the same Preserved insulation value.