Frage eines Laien: Schalldämmbox für eine Windmaschiene selber bauen.

Dieses Thema im Forum "Konstruktion" wurde erstellt von laieY, 19 März 2018.

  1. Hallo,

    ich hoffe, ich bin hier nicht ganz falsch. Ich habe keine nenneswerten Kenntnisse im Bereich Phyik/Ingenieurwiss. und würde mich umso mehr über (semi)professionelle Ratschläge freuen.

    ich möchte eine Windmaschiene (großer Ventilator/45cmD.) eine 1,7x0,8x0,8 Meter große Schalldämmbox bauen. Zweck ist es einen Arbeitsplatz, an dem (in kleinen Mengen/(Malerei)) mit Lösungsmitteln gearbeitet wird unter starken Frischluftwind zu setzen/Überdruck im Arbeitsraum zu schaffen. Der Ventilator ist ziemlich laut und ich möchte seinen Schall dämmen, weil ich an dem Arbeitsplatz konzentriert arbeiten möchte und außerdem Nachbarn habe. Das ist mir so wichtig, dass ich eine im Verhältnis zum Ventilator sehr große Box bauen möchte. Die Box wird Außenwände von 12mm OSB Platten erhalten und Innenwände aus Sperrholz. In der Kammer in der der Ventilator entkoppelt aufgehängt wird ist der Innenraum weiter, Ein- und Auslässe bilden hinten und vorne 45 cm enge, ca 50cm lange Tunnel, so bleibt dem Lärm weniger Querschnitt, um die Maschienenkammer zu verlassen. Zwischen Innen- und Außenwänden wird Steinwolle gepackt. Der Luftstrom wird durch Stofftunnel (Kinderkrabbeltunnel), die direkt an der Windmaschine angesetzt werden nach außen kanalisiert, um an den engeren Auslässen Turbulenzen zu vermeiden. Die Innenwände, Unterkonstruktion und Außenwände werden durch 2mm Kork jeweils voneinander Körperschallentkoppelt (und verleimt, nicht verschrubt). Die Innekammer ist auf allen Seiten jeweils 12cm breiter, als der Durchmesser der Ventilatorschaufeln, ich hoffe das genügt, um keine seitlichen Turbulenzen/lauten Resonanzen an den Seitenwänden zu bekommen.

    Jetzt endlich meine Frage:

    Bei Rohr-/Telefonieschalldämpfern, die ja eine ähnliche Funktion erfüllen, wird das Innenrohr immer perforiert, darunter befindet sich eine meist kunstharzgebundene Mineralwolle. Ich möchte aber die Innenwände nicht perforieren, um keinen Luftkontakt zur Mineralwolle herzustellen und um die Schalldämmbox besser reinigen zu können, kein Ungeziefer o.Ä. in die Mineralwolle zu bekommen.

    Stellt die Perforation der Innenwand bei einem Telefonieschaldämpfer eine sehr essentielle Dämmfunktion dar? Wenn die Perforation bspw. nur 20% zur Schalldämmung beitrüge würde ich auf diesen Gewinn an Dämmung verzichten, um die Innenwand nicht perforieren zu müssen. Bildet die Doppelwandige Konstruktion mit Dämmaterial dazwischen schon so einen hohen Dämmwert oder wird die Dämmung erst durch Perforation d. Innenwand richtig effektiv?

    Ich lege nochmal Seitenansicht, Frontansicht und Isometrie des unfertigen CAD in den Anhang. Den offenen Zwischenraum zwischen Außen und Innenwänden in der Isometrie muss man sich verschlossen und mit Steinwolle gefüllt vorstellen.

    Vielleicht erkennt jemand in den Plänen Probleme, hat Verbesserungsvorschläge, kann mich auf eine Formel hinweisen (obwohl ich befürchte dem mathematisch nicht gewachsen zu sein). Wie gesagt, die Stofftunell werden beidseitig direkt am Ventilator befestigt und führen den Luftstrom, um Turbulenzen an den Kannten der Tunnel nach außen zu vermeiden. Ich frage mich eher, ob seitlich der Wandabstand der Schaufeln ausreichend ist.

    Vor allem aber frage ich mich, wie wichtig die Perforation der Innenwand ist. (Ob falls sie unumgänglich ist, ich hinter der Perforation doch noch zweite Platten anbringen kann, die die luftdicht Steinwolle einkapseln...

    DANKE!! bildertechnikerforum.jpg
     
  2. Kannst du dir da nicht besser einen leisen Ventilator kaufen?
     
  3. Hab viel nach alternativen Geräten geschaut, etwa noch größeren, langsamer drehenden, aber aus den DB Angaben kann ich nicht schließen, dass es etwas signifikannt viel besseres gibt.

    Für meinen Anwendungsfall ist es wichtig mit Luftkanälen (Kinderstofftunnel) auf meine Arbeitsposition einen richtigen Sturm/starken Winddruck zu richten. Ein genügend leiser, damit kleiner Ventilator nützt mir soviel wie gar nichts.

    Aber wenn du eine Produktempfehlung hast, gerne...
     
  4. Leise heißt nicht unbedingt kleiner.Du brauchst wohl nur eine große Luftmenge.
    Und durch den Tunnel tritt auch der Lärm aus;-)
     
  5. Ich bezweifle, dass die Verpackung des Miefquirls in eine Kiste lärmtechnisch irgendwas brigt - wenn's dumm läuft eher noch Verstärkung durch Resonanzeffekte.

    Auf der Saugseite ein Ansaugrohr mir stumpfen Winkeln einsetzen, dessen Öffnung dann Richtung Wald und nicht zum Nachbarn zeigt.
    Auf der Druckseite einen Schalldämpfer, der durch einige Schikanen und Kammern den Lärm so bricht, dass draussen nicht mehr so viel rauskommt. Da könnte so ein Sarg-Konstrukt hilfreich sein.
    Mehrfache Umlenkung und mehrere kleinere Auslässe anstelle eines großen Orkanquadrates mindern den Schall erheblich, kosten aber auch Effizienz.

    Wenn ich mir vorstelle, dass aus einem Halbmeterdurchmesserschlauch ein Hurrikan in die Bude pustet, ist der Lärm eigentlich nur noch sekundär - da ist die Konzentration sicher wie "weggeblasen". Ein intelligenteres Konzept, das die Strömung etwas dezenter so lenkt, dass der Lösungsmitteldampf vom Arbeitsplatz abgeführt wird, ohne dass wegen dem Fahrtwind in Motorradmontur gearbeitet werden muss, erspart bestimmt Mühen und Kosten.
     
  6. Der starke permanente Wind ist gewünscht, ich hatte in einem anderen Gebäude den Lüfter schon in Betrieb, 15 meter entfernt in einem anderen Raum und habe die Luft mit aneinandergehängten Stofftunneln direkt an meine Arbeitsposition geführt, das hat für meine Bedürfnisse traumhaft funktioniert, es darf nur kein Papier rumliegen.

    Jetzt habe ich nur das Problem, dass ich in meinen aktuellen Räumlichkeiten weniger Lärm machen kann.

    Das ist durchaus auch meine Befürchtung, deshalb will ich auch zumindest die Innenverkleidung nicht verschrauben, sondern mit Kork entkoppeln. Ich fürchte mehr noch Lärm durch Verwirbelungen, deshalb ist die Innenkammer doch deutlich größer, als der Lüfter selbst.

    Mir ist klar, dass ich den Lüfter nicht ganz leise bekomme, aber eine gefühlte gute Halbierung der Lautstärke (10-15db) wäre schon gut. Effizienz möchte ich so wenig wie möglich verlieren.

    An Umlenkung habe ich natürlich auch gedacht, das ist nur vom Materialaufwand und Platzverbrauch her schwierig.

    Ich weiß der Grundansatz eine laute Windmaschiene mit großem Materialaufwand einzukapseln um starken Wind zu produzieren, durch dessen Zu/Abluftöffnungen dann doch Schall entweicht erscheint einem Außenstehenden unverhältnismäßig. Aber ich habe Gründe alles zu Unternehmen um starken Wind zu erzielen, dennoch aber seine Erzeugung so gut wie möglich bedämpfen zu wollen.
     
  7. Die Löcher in der Innenverkleidung MÜSSEN sein,
    denn du willst ja den Schall an sich dämmen
    und nicht nur den durch die Rohrwand gelangenden Teil,
    aber das vorn und hinten rausbrüllen lassen.

    Ein kleinerer Ventilator ist nur dann leiser, wenn er viel schwächer ist.
    Vergleicht man Ventilatoren GLEICHER Leistung ,
    sind in der Regel sind große leiser als kleine.
    Besser als WAS?
    Nachdem du keinerlei Daten genannt hast, kann man dir nicht konkret raten.
    Schau mal auf www.heinisch.at - die haben eine wirklich große Auswahl:
    Da findest du Ventilatoren, die deine Kinderkrabbeltunnel in Sekunden zu Fetzen husten!
     
  8. Das Gerät an dem ich mich orientiere:

    https://www.amazon.de/Sichler-Haushaltsgeräte-Standventilatoren-Vollmetall-Bodenventilator-Windmaschinen/dp/B00863PFN0/ref=pd_sim_196_1?_encoding=UTF8&psc=1&refRID=A2JG2ANZKZRTJYSYMX3T

    Danke für den Hinweis, habe ich befürchtet. Mal sehen, ob ich dann vielleicht ein Lochblech finde, ohne CNC die Innenholzverkleidung mit dem Bohrer zu perforieren ist vielleicht doch ein bisschen viel Arbeit.

    Meinst du ich kann dann zwischen Blech und Wolle ein Folie machen, um Wolle von direktem Luftkontakt abzuschließen? Würde das den Effekt sehr stören? Ein Flies würde ich weniger gerne zwischenlegen...
     
  9. Diese Ventilatoren sind aus zwei Gründen sehr laut:
    1. sind die Rotorflügel nicht aerodynamisch geformt, sondern bloß auf Steifigkeit ausgelegt
    2. entstehen starke Turbulenzgeräusche beim Durchblasen des Gitters.
    Das ist die Folge von Sicherheitsanforderungen und billiger Fertigung,
    aber technisch ungebildete Privatleute haben in der Regel eh gerne laute Ventilatoren:
    Die hören sich doch schon so schön kräftig an!

    Mit den angegebenen 60m³/min kann theoretisch (!) eine Luftgeschwindigkeit von 6,28 m/s erreicht werden,
    was knapp 25 km/h entspricht.
    Aufgrund der strömungsungünstigen Form und des fehlenden Einlauftrichters
    wird praktisch höchstens die Hälfte erreicht werden - Oma-Fahrradgeschwindigkeit.

    Du kannst statt Lochblech auch ein Gitter nehmen!
     
  10. Kann man sicher nicht pauschalisieren, aber kann man grundsätzlich sagen zb. ein Rohrventilator mit mehr Schaufeln ist bei gleichem Schall eher effizienter, oder ein AxialWand Ventilator zb. mit 6 Schaufeln?

    Kann ich die Wolle in Folie einpacken?
     
  11. Nein und nein:

    Es wäre doch dämlich, Windgeneratoren mit nur drei Flügeln zu bauen,
    wenn die mit mehr effizienter laufen würden!
    Die Anzahl der Flügel hängt eben u.a. von der Drehzahl ab.

    Die Luft muss IN die Wolle hineinschwingen können,
    aber die Öffnungen können auch Schlitze sein.
     
  12. ok danke, der Link war auch sehr gut, sind sicher hochwertige Produkte, was mich da interessiert ist mir bloß glaube ich doch zu teuer...

    http://www.heinisch.at/PDF/Ventilatoren/2014/1.4.1.pdf

    unten in der pdf der Wandringventilator W400 4Q mit 4840m3/h, 1400U/min, 237W, 50db aus 3metern, 50cm Durchmesser für über 400,-

    tendiere dazu mir folgenden mal kommen zu lassen, ist vmtl. eher auf der anderen Seite des Qualitätsspektrums und laut Angabe 10 db lauter (Entfernung nicht angegeben), dazu evtl Drehzahlregler (oder keine gute Idee, Lüfter brummt dann möglicherweise, wenn man ihn stufenlos dimmt?) insg etwas über 200,-, 560cm Windraddurchmesser (mein jetziger ist nochmal 8db lauter, wobei diese Angaben sicher immer mit Vorsicht zu genießen sind), Gitter hat er aber auch, vmtl. könnte man es abnehmen, wenn man ihn einkapselt

    https://www.amazon.de/Industrie-Fenster-Ventilator-6000m³-Gebläse/dp/B01N44NPEN/ref=sr_1_1?s=diy&ie=UTF8&qid=1521574357&sr=1-1&keywords=bsm+550&dpID=5186-SaP84L&preST=_SX300_QL70_&dpSrc=srch

    habe jetzt auch gesehen, dass es extra lufttransportschläuche mit entsprechenden Durchmessern gibt... hätte ich das früher gewusst
     
    #12 laieY, 20 März 2018
    Zuletzt bearbeitet: 20 März 2018
  13. Man sollte sich schlicht auf die technischen Daten des Herstellers verlassen - mehr bleibt einem ohnehin nicht übrig, wenn man nicht zwei Dutzend Geräte in einem genormten Prüfstand vergleichen will. Bei den Teilen in dieser Schuhgröße sind industrielle Kunden zu bedienen und die nehmen Phantasieangaben ziemlich übel.
    ---
    Physikalisch ist die Betrachtung zunächst recht einfach:
    viel elektrische Leistung macht viel Wind - viel Wind mach viel Lärm.
    Weniger Lärm bedeutet Dämpfung und das wiederum weniger Luftdurchsatz.
    ---
    Der Gag der Dämmwolle ist ihre Oberflächenstruktur - Kondom drüber schützt wirksam vor Wirkung. Also vergiss das mit der Plastikfolie - es soll kein Haus isoliert werden !
    ---
    Kleide den Krabbelschlauch mit Steinwolle aus und fixiere das mit engmaschigem Hasendraht, damit nix rausfliegt.
    Anstelle Steinwolle geht auch Noppenschaum. Der ist besser zu verarbeiten, aber auch viel teurer.
    Wenn's zu laut ist, mach den Schlauch länger und gib ihm einige Windungen. Wenn man durch den Schlauch den Vent sehen kann, wird man ihn auch hören - egal ob er eingesargt ist oder nicht. Einer der Schalldämpfertricks ist eben die Umlenkung.
     
  14. Stimmt, Schlauch isolieren ist auch eine Möglichkeit... nur schwer so hinzubekommen, dass es eine einigermaßen haltbare Angelegenheit und keine Sauerei (wegen der Steinwolle) wird.

    Ist Schaumstoff Steinwolle nicht bei der Bedämpfung tiefer Frequenzen sehr unterlegen, weil Steinwolle schwerer ist?

    Suche noch nach einem nicht zu teuren Stufentrafo für den Lüfter, stufenlos gedimmt wird er bestimmt brummen.

    Ich hänge noch dem Wunsch nach die Dämmung in einer statischen Konstruktion und nicht im Schlauch unterzubringen. Ich frage mich, wie eng ich Winkel bei Umlenkung des Rohres machen kann, ohne dass Turbulenzen anfangen zu brummen und die Effizienz verloren geht... Da gibt es bestimmt Formeln, (denen ich womöglich nicht gewachsen bin).

    In jedem Fall beginne ich die Konstruktion nochmal neu mit dem Ziel Material/Gewicht zu sparen.

    Der Tipp mit dem Gitterrost (viel günstiger) anstatt Lochblech war auch gut.

    Zwischen Steinwolle und Gitter werde ich aber ein Fließ oder einen feinmaschigen Stoff platzieren, das sollte den Schallfluss in die Steinwolle doch nicht stören?
     
    #14 laieY, 20 März 2018
    Zuletzt bearbeitet: 20 März 2018
  15. Was sind "tiefe Frequenzen" und wo sollen die herkommen? Ist im Ventilator noch ein Subwoofer ?
    Das ganze Konstukt ist ohnehin "unberechenbar" - es geht hier primär um Optimierung der Materialkosten bzw. des Arbeitsaufwandes.
    Das kann man später klären - kommt auf die Art des Antriebs an und wieviel es kosten soll und wie fein die Regelung sein soll. Am billigsten ist es Kondensatoren zuzuschalten.
    Dan stelle direkt neben den Arbeitsplatz einen Sarg, der einen Schlitzauslass hat, der über den Tisch pustet. Am anderen Ende des Sarges lässt Du den (ungedämmten) Schlauch reinblasen und stellst im Sarg Schikanen und Dämmzeug rein. Dann kannst Du rumprobieren ab wieviel Dammwolle noch genug Luft und nicht zuviel Lärm kommt.
    Ausprobieren - berechnen lässt sich da so gut wie nix, weil es viel zu viele unbekannte Faktoren gibt.
    Doch - mindert den Dämpfungsfaktor - warum hab ich bereits gesagt.
    Lege den Hasendraht doppelt oder dreifach - nach den ersten Minuten ist alles was locker ist raus.
     
  16. Denke schon, dass der Lüfter bzw. das Strömungsgeräusch vor allem auch tieffrequent brummt. Materialoptimierung hat sicher Priorität, bloß nicht so, dass es (materialmäßig) müllig wird.
    Danke für den Vorschlag. Eigentlich gebe ich dir recht, dass praktisches Testen und Ändern mit einer fertigen Kiste sinnvoll wäre, aber es passt nicht zu dem Ansatz, den ich mir vorstelle. Naja. Der Arbeitsplatz ist nicht eine Tischplatte, sondern eine Staffelei. Und dirket neben mir möchte ich die Installation auch nicht haben...

    Ich mache eine neue CAD-Version, versuche schon Umlenkung mit einzuplanen, deshalb frage ich nach den möglichen Radien. Hatte das schonmal ausprobiert, muss es nach Gefühl machen.

    Plane gerade mit 560 mm Windraddurchmesser. Ob ich Zu- und Abluftröhre auf 500mm verengen kann? Die Verengung sollte vmtl. möglichst trichterförmig zulaufen und nicht abrupt sein.
     
  17. Verengung auf der Saugseite führt zu dramatischem Durchsatzverlust und ist auf JEDEN FALL zu vermeiden !

    Und die Leinwand ist dann so groß wie ein Gelenkbus?
    Mit einem Ventilator dieser Schuhgröße versorgt man eine Autolackierkabine!
     
  18. hätte ich jetzt nicht gedacht, viele Rohrlüfter sind doch so konstruiert, dass Ein und Asublasöffnungen fast nur den halben Durchmesser des Windrades haben. Leider kann ich der Technischen Zeichnung des Produktes nicht entnehmen, wie breit das Windrad selbst ist, sein Behälter hat 560mm und ich dachte ich gehe auf 500mm Durchmesser bei meinen Ein/Auslässen. Aber ok..
    Wie gesagt ich will echt Wind haben. Bzw falls ich ihn runterregele einen großen Durchmesser, damit er auch langsamdrehend und damit leiser noch genug Luft bewegt.

    Bevor ich endgültig plane sollte ich ihn mir wahrscheinlich erst mal bestellen und testen...
     
  19. Kann man, aber ob es auch wirkt?
    Der Sinn von Lochblechen (mit kleiner Lochung) ist doch der:
    Lärm besteht aus Schwingungen. Also schwingt auch die Luft. Tritt die pulsierende Luft durch eine kleine Öffnung hindurch, verliert sie durch Wirbel an Energie und somit an Lautstärke.
    Bei einem Gitte entfällt m.E. dieser Effekt.
     
  20. Die Schallschluck-"Laybrinthe" unserer Notstromaggregate bestehen aus mehreren Platten gepresster Steinwolle,
    zwischen denen in ca. 100 mm Schlitzen die Kühlluft durchgesaugt bzw. ausgeblasen wird.
    Wenn Lochblech und Gitter aus irgendeinem Grund nicht gehen,
    dann kann man auch Schlitze schneiden (Kappsäge).

    Man hat´s bei solchen Ventilatoren durchaus mit tieffrequentem Schall zu tun:
    5 Flügel mit 1400 U/min produzieren 117 Hz mit einer Wellenlänge von 36 cm
    und gerade DAS ist ja die Challenge beim Dämmen,
    denn dafür braucht man mind. (!) 9 cm Dämmstoffdicke!
    Was dabei die Steinwolle auszeichnet, ist nicht das Gewicht,
    sondern die leicht realisierbare große Dicke bzw. Wandstärke der Dämmung
    und natürlich auch der gute Füllungsgrad bei komplexen Formen.

    Wie Pleindespoir schon geschrieben hat, ist eine Verengung auf der Saugseite eine Kardinalsünde
    (Wo der Lüfter ausschaut wie die Riesenschlange, die ein Schwein gefressen hat,
    hat der Konstrukteur den dicken Motor berücksichtigt!)
    und keinen großzügig verrundeten Ansaugtrichter vorzusehen, kostet enorm Leistung.
    Vielleicht kann man sich den Schall auf dieser Richtung ersparen,
    indem man diese Öffnung nicht im Raum vorsieht, wo geblasen werden soll?
    Auf der Druckseite kann man durchaus ein wenig den Querschnitt reduzieren
    und damit Strömungsgeschwindigkeit gewinnen,
    wobei natürlich der Volumenstrom ein bisschen sinkt.

    Zur Krümmung des darauf folgenden Kanals:
    Die drosselt umso mehr,
    je eckiger sie ausgeführt ist,
    je größer der Umlenkungswinkel ist
    und je höher die Luftgeschwindigkeit ist.
    Im Interesse möglichst hoher Luftgeschwindigkeit würde ich darauf verzichten.
    ... wie auch auf den Krabbelkanal:
    Der ist zum Durchkrabbeln und nicht zum Durchblasen,
    wenn da die Strömungsgeschwindigkeit hoch genug ist,
    wird der elendig (und laut!) flattern, drosseln
    und bei jeder Biegung mechanisches Eigenleben entfalten.

    Wovor ich keine Angst hätte, ist Brummen durch runterregeln der Drehzahl:
    Wenn der Lüfter dafür geeignet ist
    UND ein geeigneter Drehzahlsteller (Hersteller!) eingesetzt wird,
    brummt da nix
    und wenn er NICHT geeignet ist oder man die Drehzahl mit einem Dimmer "regeln" will,
    erlebt man ohnehin sein Waterloo.

    P.S.: Warum muss man eine Leinwand so stark anblasen?
     

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