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Plattenförmiges, schalldämmendes, zweischalig aufgebautes Bauelement mit Schüttgutfüllung
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schinen oder Geräte, mit einer Füllung aus spezifisch schwerem Schüttgut, z. B. Sand, Split und einer zwischen den beiden Wandschalen angeordneten Dämmschicht, bei dem das Schüttgut in einzelnen gegeneinander abgegrenzten zwischen einer Wandschale des Bauelementes und der Dämmschicht liegenden formstabilen Hohlräumen untergebracht ist. Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht insbesondere darin, dass sie einen Rahmen od. dgl. für eine feste Verbindung der beiden Schalen des Bauteiles benötigen. Dieser Rahmen beeinträchtigt die erreichbare Schalldämmung.
Es sind zwar bereits Ausführungen bekannt (vgl. österr. PatentschriftNr. 247573, Fig. 17), bei denen die Schalen üder die Dämmschicht selbst miteinander verbunden sind und bei denen auf gesonderte feste Verbindungen, z. B. mit einem Holzrahmen, verzichtet worden ist. Diese Ausführungen sind aber insofern unbefriedigend, als die an die Dämmschicht zu stellenden beiden Forderungen, nämlich einerseits ausreichende Reissfestigkeit, anderseits aus akustischen Gründen genügend weiche Federung (geringe Steifigkeit) von den handelsüblichen Dämmschichten, die im allgemeinen als ebene Platten oder aber als Platten mit Erhöhungen oder taschenartigen Vertiefungen ausgebildet sind, nicht gleichzeitig erfüllbar sind. Entweder sind die Dämmschichten weichfedemd, wie z. B.
Mineralfaserplatten, dann ist ihre Reissfestigkeit gering ; oder die Dämmschichten haben eine ausreichende Reissfestigkeit, wie z. B. Hartschaumplatten, dann sind sie aber im allgemeinen nicht genügend weichfedernd.
Dieser Mangel wird erfindungsgemäss dadurch behoben, dass die nachstehend genannten drei Massnahmen bei Bauelementen der hier in Frage stehenden Art angewendet werden : a) dass die Dämmschicht wellig ausgebildet ist, wobei ihre Wellenberge aussen mit der einen Wandschale und ihre Wellentäler aussen mit der andern Wandschale fest verbunden sind ; b) dass die Steifigkeit der Dämmschicht gegenüber auf die Schalen einwirkenden Kräften im Bereich von etwa 0, 05 kp/cm3 bis etwa 3 kp/cm3, optimal bei etwa 0, 2 kp/cm3 liegt ; c) dass die Steifigkeit der Dämmschicht in den konkaven Teilen ihrer Wellen gegenüber quer zur Dämmschicht ausgeübten Kräften nicht grösser als 3 kp/cm3 ist.
Dadurch ergibt sich eine stabile, schubfeste Verbindung zwischen den Wandschalen, die durch die Welligkeit der Dämmschicht gleichzeitig sowohl gegenüber auf die Schalen einwirkenden Kräften als auch gegenüber vom Schüttgut ausgeübten Kräften weichfedernd ist. Ausserdem ergeben sich ohne zusätzlichen Aufwand die Hohlräume, die für die Beschwerung der Wandschalen mit Schüttgut, z. B. Sand, erforderlich sind.
Die Steifigkeit der Dämmschicht gegenüber auf sie einwirkenden Kräften kann nach folgender Formel durch Messung ermittelt werden :
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Dabei bedeuten : P : senkrecht zu den Wandschalen wirkende Kraft (in kp) F 1 : Fläche der Wandschale Ad, : Änderung des Abstandes zwischen den Wandschalen unter der Einwirkung der Kraft PI.
Ist bei auf die Schalen einwirkender Kraft P (vgl. Fig. 5) die Steifigkeit s der Dämmschicht grösser als etwa 2 kp/cm 3, dann ist die akustische Wirkung nicht optimal, ist SI kleiner als 0,05 kp/cm, dann ist die mechanische Verbindung umbefriedigend, d. h. die Wandschalen lassen sich, z. B. beim Transport, leicht gegeneinander verschieben.
Die Steifigkeit S2 der Dämmschicht zwischen den beiden Sandschichten, (vgl. Fig. 6) lässt sich entsprechend der vorstehend genannten Formel ebenfalls ermitteln :
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wobei bedeutet :P = quer zur Dämmschicht von Schüttgut ausgeübte Kraft
F = Fläche der Dämmschicht ! 1 d2 = Änderung der Dicke der Dämmschicht unter Einwirkung der Kraft P.
Die Steifigkeit der Dämmschicht sollte nicht grösser als 3kp/cm3 sein. Diese Forderung kann - falls nötig - auch dadurch erfüllt werden, dass die Dämmschicht mehrschichtig ausgeführt wird, d. h., dass sie aus einer die Verbindung der Wandschalen übernehmenden, biegezugfesten Schicht und aus weiteren Schichten besteht, deren Steifigkeit S2 einen ausreichend niedrigen Wert aufweist und deren Festigkeit auch nur gering zu sein braucht.
Die erfindungsgemässe Ausführung wird im folgenden an einigen Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es zeigen : Die Fig. 1, 2 und 3 je ein erfindungsgemässes senkrecht aufgestelltes Bauelement im
Schnitt, mit einschichtiger bzw. mehrschichtiger Dämmschicht ; Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Bau- element gemäss Fig. l längs der Linie A-A; Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen der auf das Bauelement bzw. auf die Dämmschicht einwirkenden Kräfte ; Fig. 7 einen Schnitt durch ein Bauelement, ähnlich der Fig. 1 aber mit Füllkanälen ; Fig. 8 die isometrische Darstellung der Dämmschicht nach Fig. 7.
In Fig.1 ist ein Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Bauelement dargestellt. Die beiden Wand- schalen --1 und 2-- hängen über eine wellig ausgebildete Dämmschicht --3--, die an ihren Wellenbergen aussen mit der einen Wandschale --1-- und an ihren Wellentälern aussen mit der andern Wand- schale-2-fest, z. B. durch Kleben, verbunden ist, miteinander zusammen,'wobei die Verbindungsflächen der Dämmschicht mit den Wandschalen eben ausgebildet sind. Die dadurch auf beiden Seiten der Dämmschicht gebildeten Hohlräume --4-- sind mit losem oder leicht gebundenen Sand oder einem ähnlichen Schüttgut gefüllt. Die Dämmschicht kann z. B. aus Schaumkunststoff bestehen.
Sie muss so gewählt werden, dass die oben genannten Forderungen bezüglich der Steifigkeit s und s2 und bezüglich der Zugfestigkeit von diesem Schaumkunststoff allein erfüllt werden. Die Form der Dämmschicht - gemäss Fig. 1 ist so gewählt, dass eine Vielzahl von solchen Dämmschichten, z. B. mittels elektrisch beheizter Drähte aus einem Materialblock ohne nennenswerten Materialverlust herausgeschnitten werden kann. Dadurch wird der Materialaufwand besonders gering.
In Fig. 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die beiden Funktionen der Dämmschicht, einerseits feste Verbindung der Wandschalen und anderseits weichfedernde Trennung der Schüttgutfüllungen, durch einen mehrschichtigen Aufbau der Dämmschicht noch verbessert werden. Die erste Funktion wird z. B. durch eine wellig ausgebildete Schicht -5-- aus an sich relativ steifem Schaumstoff wie z. B. Polystyrolschaum erfüllt.
Zur Erfüllung der zweiten Forderung werden beidseitig in den konkaven Teilen der Schicht --5-- über die ganze Breite der Schicht Streifen -6-- aus dünnem, besonders weichfederndem Material, z. B. aus offenporigem Schaumstoff, aufgebracht.
Gemäss der in Fig. 3 gezeigten Ausführung ist die Dämmschicht --5--, die z. B. aus Pappe, Kunststoff, Furnierholz oder sogar dünnem Blech bestehen kann, etwa sinusförmig gewellt. Auf ihr sind in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Fig. 2 beidseitig in den konkaven Teilen Streifen -6-- aus weichfederndem Material aufgebracht.
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In Fig. 4, die einen Schnitt gemäss der Linie A-A in Fig. 1 zeigt, ist dargestellt, dass die von den Wandschalen --1, 2-- und der Dämmschicht --3-- gebildeten röhrenförmigen Hohlräume --4-- an ihren Enden mit je einem Schaumstoffstreifen-7-- abgeschlossen sind. Dieser Streifen verhindert beim senkrechten Aufstellen des Bauelementes ein seitliches Ausfliessen des Schüttgutes, das vor Aufstellen des Bauelementes bei waagrechter Stellung des Bauelementes eingefüllt wird.
Die Dämmschichten --3, 5 bzw. 6-können auch so ausgebildet werden, dass sie nicht nur gemäss dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Querschnitt gewellt sind, sie können auch zusätzlich in einer dazu senkrechten Richtung gewellt sein, so dass dann einzeln abgeschlossene kleinere Hohlräume für die Schüttgutfüllung entstehen. Das Füllen dieser Bauelemente wird bereits bei der Herstellung vorgenommen, u. zw. werden bei waagrecht liegender Dämmschicht zunächst die obenliegenden Hohlräume mit Schüttgut gefüllt. Dann wird die erste Schale des Bauelementes aufgeklebt. Anschliessend wird die so entstandene Verbundplatte umgedreht und die Hohlräume auf der zweiten Seite der Dämmschicht mit Schüttgut gefüllt und schliesslich die zweite Schale aufgeklebt.
Wenn es aber darauf ankommt, das Einfüllen des Schüttgutes erst bei einem fertig montierten Bauelement vorzunehmen, dann sind in der Dämmschicht noch besondere Füllkanäle erforderlich.
Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zu diesem Zweck in den bei senkrechter Aufstellung des Bauelementes waagrecht verlaufenden Wellen der Dämmschicht --12-- etwa senkrecht bis schräg verlaufende Kanäle --8, 10-- in engem Abstand nebeneinander vorgesehen, die jeweils einerseits an der Oberkante eines Hohlraumes --13-- in diesen einmünden, anderseits mit dem in den dar- überliegenden Hohlraum --14-- einmündenden Kanal --10-- in Verbindung stehen, so dass das Schüttgut beim Füllen der Hohlräume kaskadenartig von Hohlraum zu Hohlraum gelangt (Fig. 7, 8).
Ein Ausführungsbeispiel hiefür ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. In einer Dämmschicht --12-- ähnlich Fig. 1 sind in engem Abstand im wesentlichen senkrecht verlaufende Kanäle-8--, vorgesehen, die je-
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in Verbindung stehen. Die Kanäle sind so ausgebildet, dass beim Einfüllen (Einblasen) des Schüttgutes durch die Öffnung--l1-- am oberen Teil des Bauelementes jeweils der oberste Hohlraum zunächst gefüllt wird. Ist dieser voll, fliesst der Sand zum nächsten, schräg darunter gelegenen Hohlraum nach Art einer Kaskade.
Die einzelnen, nebeneinander angeordneten Kanäle haben einen so engen Abstand voneinander (vgl. Fig. 8), dass zwar keine völlige, aber doch eine akustisch ausreichende Füllung der horizontalen Hohlräume mit Sand möglich ist.
Die Kanäle können im wesentlichen senkrecht zur Achse der zylindrischen Hohlräume verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, dass sie schräg nach unten verlaufen und dass ein System sich kreuzender Kanäle verwendet wird. Die Kanäle können in die Dämmschicht eingebohrt oder bei Schaumstoffen mit Hilfe von elektrisch geheizten Drähten eingebrannt werden. Schliesslich ist es auch möglich, Röhrchen beim Schäumen oder Giessen des Dämmstoffes in Formen einzulegen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Plattenförmiges, schalldämmendes, zweischalig aufgebautes Bauelement, z. B. Trennwand, Vor- satzwand, Unterdecke, Türblatt, schalldämmende Haube für Maschinen oder Geräte, mit einer Füllung aus spezifisch schwerem Schüttgut, z. B.
Sand, Split, und einer zwischen den beiden Wandschalen angeordneten Dämmschicht, bei dem das Schüttgut in einzeln gegeneinander abgegrenzten, zwischen einer Wandschale des Bauelementes und der Dämmschicht liegenden formstabilen Hohlräumen untergebracht ist, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung der folgenden drei Massnahmen : a) dass die Dämmschicht (3,5, 6 bzw. 12) wellig ausgebildet ist, wobei ihre Wellenberge aussen mit der einen Wandschale (1) und ihre Wellentäler aussen mit der andern Wandschale (2) fest verbunden sind,
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2)c) dass die Steifigkeit der Dämmschicht in den konkaven Teilen (6) ihrer Wellen gegenüber quer zur Dämmschicht ausgeübten Kräften nicht grösser als 3 kp/cm 3 ist.
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