Genutete Rohr kupplungen
halten still
Zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt
Zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt.
Prozentsatz der zusätzlichen Geräuschdämpfung durch drei „Typ 77“-Kupplungen von VictaulicNominale Rohrgröße„Typ 77“-Kupplungenvon VictaulicGummikompensatorDurchschnittlicher Frequenzbereich von 10-100 Hz
Flexible KupplungStarre KupplungFlanschRückschlagklappe
Geräusche aus den Rohrleitungen werden zu einer wachsenden Herausforderung für Gebäudeeigentümer, Ingenieure und Installateure. Gründe hierfür sind unter anderem neue Designansprüche, der Wunsch nach in mittleren oder höheren Stockwerken gelegenen Zentralen und die verstärkte Nutzung von Leichtbaumaterialien, welche tendenziell stärker vibrieren, als die schwereren traditionellen Baustoffe. Es gibt jedoch Möglichkeiten eine Geräuschminderung ohne den Einsatz dieser traditionellen Baustoffe zu erzielen. Autor: Larry Thau, Vizepräsident für Ingenieurwesen bei Victaulic, Easton (USA)
W ird nicht bereits in der Anfangsphase bei der Planung festgelegt, welche Systeme genutzt werden, besteht die Gefahr der Lärmbelästigung während der gesamten Nutzungszeit; und das wiederum führt zu unzufriedenen Besitzern. Die Lärmbelästigung kann jedoch auch weiterführende Konsequenzen nach sich ziehen, wenn der Installateur mehrfach zu Wartungsarbeiten gerufen werden muss, um den unerwünschten Geräuschen Abhilfe zu schaffen. Daher ist es nicht weiter erstaunlich, dass sich mittlerweile eine ansehnliche Industrie mit der Geräuschminderung in Rohrleitungen befasst.
Auswirkungen von Vibration
Mechanische Bestandteile von Rohrsystemen vibrieren, was gegebenenfalls beträchtliche Geräusche nach sich ziehen kann. Bei den meisten Anwendungen in Industrie- und Bürogebäuden herrscht von Seiten der Besitzer eine gewisse Toleranz gegenüber den Gebäudetechnik-Systemen – es wird erst dann zu einem wirklich heiklen Thema, wenn dröhnende Geräusche periodisch wiederkehren oder das System beim Anschalten plötzlich rumort. Müssen vom Leitungssystem oder von Maschinen verursachte Geräusche und Vibrationen gemindert werden, haben sich Planer bislang für Gummikompensatoren entschieden. Diese Elemente sorgen in Metallrohr-
systemen für kleine Unterbrechungen (im Gegensatz zur Schweißung), mit dem Ergebnis, dass weniger Vibration durch das System weitergeleitet wird. Die Bauart dieser flexiblen Verbindungen führt zu einer Druckübertragung in alle Richtungen. Dadurch werden Kontrolleinheiten wie Festpunkte und Anker erforderlich. Unter anhaltendem Druck und jahrelanger Beanspruchung des Bindeglieds können dabei allerdings Störungen auftreten.
Alternative Lösung
Unabhängige Tests eines auf mechanische Prüfungen spezialisierten Labors haben ergeben, dass ein alternatives System zumindest genauso geräuschmindernd wirkt wie Gummikompensatoren: genutete Rohrkupplungen. Schaut man sich die Struktur einer genuteten Rohrkupplung näher an, stellt man ohne weiteres fest, warum sie die Übermittlung von Geräuschen effizient mindert. Die innerhalb des Gussgehäuses platzierte flexible Dichtung schafft dieselben Unterbrechungen wie ein herkömmliches flexibles Kompensationselement. Weiterhin dient das Dichtungsmaterial zur Absorption der Vibrationen. Die Hauptunterschiede einer genuteten Rohrkupplung im Vergleich zu einem Kompensator liegen im Design der Kupplung begründet. Die Konstrution ermöglicht einen sicheren Schluss zwischen Dichtung und Rohr, während das Gussgehäuse Raum für das Dichtungselement bietet und gleichzeitig einer Überdehnung vorbeugt. Die Kupplung bietet so die Möglichkeit einer undurchlässigen Dichtung ohne weitere Verstärkung. Zudem wirkt der Guss ebenfalls vibrationsdämpfend; das Außengehäuse mindert demnach überdies entstehende Geräusche.
Dies zeigt ein typisches Beispiel aus den USA. Dort wurden auf Wunsch eines Kunden Messungen in der Nutzungsumgebung durchgeführt. Diese ergaben, dass „drei hintereinander angereihte Victaulic-Kupplungen in einer Rohrleitung einen mit zweilagigen Neoprenverbindungen vergleichbaren Effekt haben; im Vergleich zu umflochtenen Metallschläuchen war die Leistung sogar deutlich höher. Victaulic-Kupplungen haben die Gesamtschwingungsamplitude um 80 bis 90 % gesenkt.“ Da die geräuschmindernde Wirkung ausschließlich von den drei unmittelbar an der Vibrationsquelle hintereinander angeordneten Kupplungen abhängt, bestehen für die Planung noch zahlreiche Optionen. So vereinen mechanische Rohrkupplungen eine hohe Vibrations- und Geräuschdämpfung und erfüllen die Vorstellungen von Eigentümern, Ingenieuren und deren Partner.
Aus dem Erdbebenschutz lernen
Die Geräuschminderung durch mechanische Rohrverbindungen ist direkt auf die Eigenschaften der Kupplung zurückzuführen. Weltweit werden genutete mechanische Rohrkupplungen in Erdbebengebieten eingesetzt, da sie seismische Stöße abfangen. Zudem weisen sie jene Flexibilität auf, die notwendig ist, die bei einem Erdbeben auftretenden Erdstöße aufzufangen.
Das Taipei-Finanzzentrum in Taiwan beispielsweise steht in der Erdbebenzone der pazifischen Platte. Die dortigen Rohrsysteme müssen daher nicht nur hohem Druck standhalten, sondern auch gegen die durch Erd- und Windstöße ausgelösten Bewegungen des Gebäudes bestehen. Um eine maximale Sicherheit zu gewährleisten, hat sich das örtliche Mechanikerteam für genutete Rohrkupplungen von Victaulic (www.victaulic.com) in den Bereichen Haustechnik und Feuerschutz entschieden. Genau die Merkmale, welche mechanische Rohrkupplungssysteme aufweisen, um Erdstöße abzufangen, ermöglichen ihnen auch, Vibrationen und Geräusche zu mindern. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass jede folgende Verbindung eine zusätzliche Vibrationsminderung mit sich bringt.
