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Die Erfindung betrifft eine Isolierglastafel mit wenigstens zwei durch Abstandshalteleisten in Abstand voneinander gehaltenen Scheiben, welche wenigstens einen gegen die Atmosphäre abgedichteten Scheibenzwischenraum begrenzen, der mit einem von Luft verschiedenen Gas gefüllt ist.
Die Anwendung grosser Fensterflächen und anderer Tafeln, wie verglaster Trennwände, die ein Merkmal moderner Architektur ist, lässt insbesondere in lauter Umgebung das Problem der Erzielung angenehmer Schallpegel in Räumen, in deren Wänden die Tafeln eingebaut sind, aufkommen.
Dieses Problem ist besonders im Fall von Fenstern akut, die gegen verkehrsstarke Strassen gerichtet sind oder sich in der Nähe von Flughäfen befinden, und in diesen Fällen sind Isolierglastafeln mit guter Schalldämpfung ebenso erforderlich, wie für Innenwände, z. B. in Tonaufnahme- und Rundfunkstudios.
Isolierglastafeln aus zwei oder mehr durch zumindest ein Abstandsglied in Abstand voneinander gehaltenen Glas- oder Plastikscheiben, wie sie zur Verwendung als Fenster mit dem Ziel einer Verminderung des Wärmeverlustes von Gebäuden hergestellt wurden, bewirken auch eine Verminde-
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Zwecke unzureichend auch wenn die Scheibenzwischenräume der Isolierglastafel im Sinne der AT-PS Nr. 85584, Nr. 112452 und der DE-PS Nr. 1955051 mit einem andern Gas als Luft gefüllt sind.
Diese Schalldämmung kann durch Erweiterung zumindest eines Scheibenzwischenraumes vergrössert werden, jedoch verursacht dies Herstellungsschwierigkeiten und erhöht die Kosten der Isolierglastafel ; ferner macht dies die Verwendung eines grösseren und daher schwereren und teureren Rahmens erforderlich, um die Isolierglastafeln in ihrer Lage zu halten.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Schalldämmung einer Isolierglastafel dadurch zu verbessern, dass die Massen der Scheiben der Isolierglastafel vergrössert oder in Schalldurchtrittsrichtung oder in entgegengesetzter Richtung zunehmend grösser werdend gestaffelt werden, jedoch lässt auch in diesen Falle die erzielbare Schalldämmung zu wünschen übrig.
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tafel gegen die verschiedenen Frequenzen des auftreffenden hörbaren Schalls wird man feststellen, dass dies keine Gerade ergibt, sondern vielmehr verschiedene Bereiche mit Übertragungsmaxima auftreten.
Ein solches Obertragungsmaximum tritt bei ziemlich hohen Frequenzen auf und ist dem sogenannten"Koinzidenz-Effekt"zuzuschreiben. Die Frequenz der Schallwellen, die den Koinzidenz-Effekt bei einer gegebenen Scheibe verursachen, hängt vom Einfallswinkel dieser Schallwellen auf die Einzelscheiben der Isoliertafel ab und entspricht der Frequenz, bei der die projizierte einfallende
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zelscheibe ist. Daher ist die niedrigste Schallfrequenz, bei der Koinzidenz eintritt, die kritische Frequenz, jene, die einer Schallwellenlänge gleich der freien Biegeschwingungs-Wellenlänge entspricht. Den derzeit anerkannten Theorien zufolge nimmt die kritische Frequenz einer Einzelscheibe mit Erhöhung ihrer Dicke, d. h. der Masse je Flächeneinheit, ab.
Ein weiteres derartiges Übertragungsmaximum tritt bei einer Grund-Resonanzfrequenz der Isolierglastafel auf und auch dieses hängt unter anderem von den Massen der Einzelscheiben ab.
Für eine Einzelscheibe gegebener Fläche wurde berechnet, dass die Resonanzfrequenz mit der Masse
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eine Auswirkung auf die Resonanzfrequenz.
Im Mittelbereich der Frequenzen, d. h. zwischen dem Koinzidenz- und dem Resonanz-Obertragungsmaximum steigt die Schalldämmung mit zunehmender Gesamtmasse der Einzelscheiben an.
Demnach ist festzustellen, dass im allgemeinen, obwohl eine Erhöhung der Schalldämmung über diesen mittleren Frequenzbereich mit zunehmender Dicke der Einzelscheiben eintritt, die Ausdehnung dieses Frequenzbereichs vermindert wird und es als Folge davon in der Praxis ausserordentlich schwierig ist, eine Mehrscheiben-Isolierglastafel zu konstruieren, über die hinweg die durchschnittliche Schalldämmung einen gegebenen Wert überschreitet. Beispielsweise wird der durchschnittliche Schalldämmwert quer über eine bekannte Doppelverglasungs-Isolierglasscheibe im allgemeinen 35 dB nicht überschreiten.
Es ist nun Ziel der Erfindung die Schalldämmung einer Isolierglastafel der eingangs genann-
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ten Art weiter zu verbessern. Die Erfindung beruht hiebei auf der Erkenntnis, dass sich überraschenderweise dann eine bessere Schalldämmwirkung einer Isolierglastafel ergibt, wenn der Scheibenzwischenraum statt mit einem andern Gas als Luft mit einem Gemisch aus Luft und einem leichteren oder einem schwereren Gas als Luft gefüllt ist.
Dementsprechend ist eine Isolierglastafel der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Scheibenzwischenräume ein gasförmiges Medium enthält, das aus einer Mischung aus wenigstens 30 Vol.-% Luft mit einem leichteren oder schwereren Gas als Luft oder aus einer Mischung solcher Gase besteht, wobei die Schallgeschwindigkeit in
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Temperatur um einen Faktor von 0, 40 bis 0, 95 oder mehr als 1, 2 verschieden ist. In einer solchen
Isolierglastafel ist die Frequenz des Resonanzübertragungsmaximums nach niedrigeren Frequenzen hin verschoben, für welche die meisten Personen verhältnismässig unempfindlich sind. Auch im Bereiche niedriger und mittlerer Schallfrequenzen ergibt sich eine bessere Schalldämmung.
Die Verbesserung der Schalldämmung zeigt sich vor allem im Bereich mittlerer Schallfrequenzen, d. h. zwischen der Resonanzfrequenz und der kritischen Koinzidenzfrequenz. Oberhalb der kritischen Frequenz kann die Schalldämmung quer über eine erfindungsgemässe Isolierglastafel nicht merklich von jener einer ähnlich dimensionierten luftgefüllten Isolierglastafel verschieden sein, jedoch ist dies deshalb ohne Bedeutung, weil die kritische Frequenz in der Praxis häufig nahe der Grenze des im Bauwesen in Betracht zu ziehenden Hörfrequenzbereiches liegt.
Darüber hinaus besitzt eine erfindungsgemässe Isolierglastafel noch den Vorteil, deshalb einfach und preisgünstig hergestellt werden zu können, weil die in den Scheibenzwischenräumen normalerweise vorhandene Luft nicht zur Gänze verdrängt werden muss und daher der Zusammenbau der Isolierglastafel ohne spezielle Einrichtungen auch an der Atmosphäre vorgenommen werden kann.
In der erfindungsgemässen Isolierglastafel besitzt der Scheibenzwischenraum in der Regel eine Weite von mehr als 9 mm, da sich mit zunehmender Weite des Scheibenzwischenraumes eine bessere Schalldämmung erzielen lässt. Die Dicke der Einzelscheiben einer erfindungsgemässen Isolierglastafel kann in an sich bekannter Weise unterschiedlich sein. Weiters können die Einzelscheiben einer erfindungsgemässen Isolierglastafel Schichtkörper darstellen, deren einzelne Schichten aus Glas oder glasartigem Material und/oder aus Kunststoff bestehen können. Im übrigen können kom-
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oder aus Kunststoff bestehen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist das im Scheibenzwischenraum einer erfindungsgemässen Isolierglastafel enthaltene Gasmedium teilweise von Schwefelhexafluorid (SF) gebildet, da mit diesem, eine hohe Dichte besitzende Gas eine gute Schalldämmung und auch eine gute Wärme-
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ist, ergibt sich ebenfalls eine gute Schalldämmung und eine gute Wärmedämmung, da es sich bei diesen Gasen ebenfalls um Gase relativ hoher Dichte handelt.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Gasmedium teilweise von wenigstens einem Gas aus der Gruppe Helium (He), Neon (Ne), Methan (CH) und Wasserstoff (H) gebildet.
Bei Verwendung derartiger Gasmedien ergibt sich nicht nur eine verbesserte Schalldämmung über den mittleren Frequenzbereich und eine Verschiebung des Resonanz-Übertragungsmaximum zu niedrigeren Frequenzen, sondern es wird auch die Schallübertragung beim Resonanz-Übertragungsmaximum verringert. Durch derartige Gase relativ niedriger Dichte wird zwar die durch die Isolierglastafel erzielbare Wärmedämmung verringert, jedoch ist dies insbesondere dann ohne Bedeutung, wenn die Isolierglastafel für Trennwände zwischen Räumen verwendet werden soll.
Wenn in einer Isolierglastafel mit wenigstens drei Scheiben, die wenigstens zwei abgedich-
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und der oder ein anderer Scheibenzwischenraum ein schwereres Gasmediurn als Luft enthält, kann der der Verwendung eines Gasmediums mit höherer Schallgeschwindigkeit als in Luft zuzuschreibende Vorteil einer Verringerung des Resonanz-Übertragungsmaximums gleichzeitig mit dem auf die
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Falls in einer Isolierglastafel mit wenigstens drei Scheiben, deren Scheibenzwischenräume verschiedene Weiten aufweisen, gemäss der Erfindung der schmälere der Zwischenräume das schwerere Gasmedium und der weitere der Zwischenräume das leichtere Gasmedium enthält, ergibt sich eine weiter verbesserte Schalldämmung im Resonanzfrequenzbereich und eine bessere Wärmedämmung, da sich in dem im schmalen Scheibenzwischenraum eingeschlossenen schwereren Gasmedium eine Konvektionsströmung nur schwer ausbilden kann. Im übrigen ergibt sich aus den verschiedenen Weiten der Scheibenzwischenräume die Möglichkeit, der Isolierglastafel zwei verschiedene Grundresonanzfrequenzen zu erteilen und damit eine bessere durchschnittliche Schalldämmung im Resonanzbereich zu erzielen, als sie mit Scheibenzwischenräumen gleicher Weite erzielbar ist.
Anschliessend werden verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, welche darstellen : Fig. l und 2 Querschnitte durch Doppel- verglasungstafeln, Fig. 3 ein Diagramm des Schalldämmwertes quer über Doppelverglasungstafeln aufgetragen gegen die Frequenz der einfallenden Schallwellen, Fig. 4 ein Diagramm, das die Ver- änderung des durchschnittlichen Schalldämmwerts quer über eine Doppelverglasungstafel zeigt, deren Scheibenzwischenraum mit einem Gasmedium, in dem der Luftanteil variiert, gefüllt ist, Fig. 5 und 6 Querschnitte durch weitere Doppelverglasungstafeln, Fig. 7 und 8 je einen Querschnitt durch weitere Doppelverglasungstafeln, in die eine laminierte Scheibe eingebaut ist und Fig. 9, 10 und 11 Querschnitte durch Dreifachverglasungstafeln.
In den Beispielen sind verschiedene Prüfergebnisse festgehalten, wobei zu beachten ist, dass sämtliche Prüfungen an 1, 5 x 2 m messenden Tafeln vorgenommen wurden. In Einzelfällen sind zwei Werte für den Schalldämmwert quer über eine spezielle Tafel angeführt. Es handelt sich um den nach den deutschen VDI-Richtlinien 2719 erhaltenen R -Wert und den gemäss dem internationalen Standard ISO/R717 gemessenen Ia -Wert. Die Prüfungen wurden in allen Fällen, sofern nicht anders angegeben, so ausgeführt, dass der Schall auf die dickere oder dickste Scheibe der Tafel auftraf, so wie es durch die in den Zeichnungen eingezeichneten Pfeile angegeben ist. Soweit Anteile der Gase in Gasmischungen angeführt sind, sind es in allen Fällen Volumenverhältnisse.
Die Werte
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gleicher Dicke, die je aus einer einzelnen Glasscheibe bestehen. Die Scheiben sind in Abstand voneinander gehalten und der Raum -3-- zwischen ihnen ist durch einen Abstandsstreifen --4-verschlossen, der an die metallisierten Randstreifen der Glasscheiben mittels Lötmittelraupen-5-- gebunden ist.
Vergleichstafel 1 : Für Vergleichszwecke wurde eine luftgefüllte Vergleichstafel aus zwei je 6 mm dicken Glasscheiben gemäss Fig. l hergestellt, die durch einen verlöteten Abstandsstreifen auseinandergehalten waren, um einen 12 mm weiten Scheibenzwischenraum zu begrenzen.
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Beispiel 1 : Die Vergleichstafel 1 wurde mit Schwefelhexafluorid (SF) gespült, bis der Scheibenzwischenraum ein Gasmedium aus 25% SFg und 75% Luft enthielt. Die Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in diesem Gasmedium (Cg) beträgt 78% der Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in Luft (Ca).
Der Schalldämmwert wurde mit Rw = 35 dB festgestellt, d. i. eine Verbesserung von 2 dB gegenüber der Vergleichstafel 1.
Vergleichstafel 2 : Gemäss Fig. 1 wurde eine weitere luftgefüllte Tafel hergestellt. Jede Glastafel war 4 mm dick und der Scheibenzwischenraum 12 mm weit. Der Schalldämmwert wurde mit
Rw = Ia = 31 dB gemessen.
Beispiel 2 : Die Vergleichstafel 2 wurde mit Freon (CClF) gespült, bis der Scheibenzwischenraum 20% CClF und 80% Luft enthielt. Für dieses Gasmedium ist Cg = 78% Ca. Der durch diese Tafel erzielte Schalldämmwert wurde mit Rw = Ia = 34 dB gemessen, d. i. eine Verbesserung von 3 dB gegenüber der entsprechenden luftgefüllten Vergleichstafel 2.
Die Fig. 2 zeigt eine Doppelverglasungseinheit aus ersten und zweiten Scheiben-6 und 7--, die je aus einer einzelnen Glasscheibe bestehen. Die erste Scheibe-6-ist dicker als die zweite Scheibe-7-. Die Scheiben sind im Abstand voneinander gehalten und der Raum -8-- zwischen
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die Tafel des Beispiels 1 und der Scheibenzwischenraum war wieder 12 mm weit. Die Tafel zeigte eine Wärmedurchgangszahl K = 2, 95. Das Resonanz-Übertragungsmaximum trat bei einer Frequenz von Fn = ZOO Hz auf und der Schalldämmwert bei dieser Frequenz betrug L = 22 dB. Der Schalldämmwert wurde mit Rw = Ia = 35 dB festgestellt.
Beispiel 3 : Der Scheibenzwischenraum der Vergleichstafel 3 wurde mit demselben Gasmedium, wie es in Beispiel 1 verwendet wurde, nämlich 25% SF und 75% Luft gefüllt.
Der Schalldämmwert wurde mit Rw = 41 dB festgestellt.
Daraus ist zu erkennen, dass die Übernahme jedes der Merkmale, welche die Tafel des Bei-
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gleichstafel 1 nicht, wie zu erwarten, von 4 dB, sondern von 8 dB ergibt. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, dass die beiden Merkmale synergistisch wirken.
Vergleichstafel 4 : Gemäss Fig. 2 wird eine Tafel mit den gleichen Abmessungen wie die Vergleichstafel 3 konstruiert. Der Scheibenzwischenraum wurde mit Freon (CClF) gefüllt. Die Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in diesem Gas (Cg) beträgt 44% der Schallfortpflanzungsgeschwindigkeit in Luft (Ca). Es wurden nachstehende Prüfergebnisse festgestellt :
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anteils von mehr als 30% des Gasmediums eine günstigere Wirkung auf die Schalldämmung, insbe- sondere im Resonanz-Frequenzbereich, erreicht werden kann, als durch Anwendung eines reinen Gases.
Vergleichstafel 5 : Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde eine luftgefüllte Doppelglastafel herge- stellt, in der die ersten und zweiten Scheiben aus 6 bzw. 4 mm dickem Glas bestanden und ein Scheibenmassenverhältnis von 1, 5 : 1 ergaben und der Schallzwischenraum 12 mm weit war. Für diese Tafel ist R = = 38 dB. w a
Obwohl der Wert K bei dieser Tafel nicht gemessen wurde, würde er angesichts des Unter- schiedes der Gesamtglasstärke oberhalb des entsprechenden Wertes von 2, 54 für die Vergleichsta- fel 3 liegen.
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tafel 5 konstruiert. Der Scheibenzwischenraum --8-- wurde mit einem Gasmedium gefüllt, das aus 10% Freon (CCl2F 2) und 90% Luft bestand.
Nachstehende Ergebnisse wurden beobachtet :
Cg = 87% Ca L = 18 dB = I = 36 dB K = 2, 92
FR = 200 Hz
Es ist festzustellen, dass dies eine Verbesserung gegenüber der Vergleichstafel 5 darstellt
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und sogar eine kleine Verbesserung gegenüber dem Gesamt-Schalldämmwert und der thermischen Isolierung der Vergleichstafel 3, trotz der grösseren Dicke des Glases und des höheren Scheibenmassenverhältnisses dieser Vergleichstafel darstellt.
Vergleichstafel 6 : Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde eine luftgefüllte Doppelglastafel hergestellt. Die Glasscheiben waren 8 bzw. 6 mm dick, hatten ein Scheibenmassenverhältnis von 1, 33 : 1 und eine Gesamtscheibendicke von 14 mm. Der Scheibenzwischenraum war 12 mm weit.
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Beispiel 6 : Die Vergleichstafel -6-- wurde herangezogen und ihr Scheibenzwischenraum mit 25% SF 6 und 75% Luft gefüllt. Für dieses Gasmedium beträgt Cg = 78% Ca.
Der Schalldämmwert Rw wurde mit 38 dB festgestellt.
Vergleichstafel 7 : Wie in Fig. 2 dargestellt, wurde eine luftgefüllte Doppelverglasungstafel hergestellt. Die Glasscheiben waren 10 bzw. 4 mm dick, ergaben ein Scheibenmassenverhältnis von 2, 5 : 1 und die gleiche Gesamtscheibendicke wie die Vergleichstafel 6. Der Scheibenzwischenraum war wieder 12 mm weit.
Der Schalldämmwert Rw wurde mit 36 dB festgestellt.
Beispiel 7 : Es wurde die Vergleichstafel 7 herangezogen und ihr Scheibenzwischenraum mit
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bei Tafeln der gleichen Gesamtmasse die oben erwähnte synergistische Wirkung grösser ist, wenn das Massenverhältnis der Scheiben der Tafeln zunimmt.
Vergleichstafel 8 : Eine luftgefüllte Doppelverglasungstafel, wie sie Fig. 2 zeigt, wurde aus 12 bzw. 4 mm dicken Glasscheiben mit einem Scheibenzwischenraum von 12 mm hergestellt. Das Scheibenmassenverhältnis betrug 3 : 1.
Nachfolgende Eigenschaften wurden festgestellt :
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L = 25 dB
Vergleichstafel 9 : Gemäss Fig. 2 wurde eine Tafel mit den gleichen Abmessungen wie die Vergleichstafel 8 konstruiert. Der Scheibenzwischenraum wurde mit CClF gefüllt.
Die folgenden Eigenschaften wurden festgestellt :
Cg = 44% Ca FR = 160 Hz
Rw = 40 dB L = 14 dB
Beispiel 8 : Gemäss Fig. 2 wurde mit den gleichen Abmessungen wie die Vergleichstafeln 8 und 9 eine Tafel konstruiert. Der Scheibenzwischenraum wurde mit 20% CClF und 80% Luft gefüllt.
Nachstehende Eigenschaften wurden gemessen :
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160 Rw = 42 dB L = 23 dB Dieses Beispiel und der Vergleich mit den Vergleichstafeln 8 und 9 erläutert die wichtige
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bessere akustische Eigenschaften verleihen kann, als entweder das reine Gas oder reine Luft. Ferner zeigt sich, dass der Anteil an einem solchen Gas verhältnismässig niedrig sein kann und dies hat eine günstige Wirkung auf die Kosten der Tafel.
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Beispiel 9 : Die Vergleichstafel 10 wurde mit einem Gasmedium aus 25% SF und 75% Luft gefüllt.
Nachstehende Eigenschaften wurden gemessen :
Cg = 78% Ca FR = 160 Hz
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Wieder lässt sich bemerken, dass die Mitverwendung eines Luftanteils im Gasmedium eine günstige Auswirkung auf die Schalldämmung bei der Resonanzfrequenz im Vergleich mit einer Tafel, deren Gasmedium keine Luft enthält, zeigt.
Die Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Schalldämmwert quer über drei Doppelverglasungstafeln bei verschiedenen Schallfrequenzen zeigt. Die Kurven a und b entsprechen den Vergleichstafeln 8 und 10 und die Kurve c entspricht der Tafel des Beispiels 9.
Kurve a zeigt Koinzidenz-Übertragungsmaximabei 800 und 3150 Hz, entsprechend den kritischen
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Schalldämmwert (L) 25 dB.
Kurve b zeigt den Schalldämmwert über eine mit SF gefüllte Tafel der gleichen Abmessungen. Es ist erkennbar, dass über dem mittleren Frequenzbereich eine beträchtliche Verbesserung vorliegt, sowie eine geringere aber noch immer merkliche Verbesserung zwischen den KoinzidenzFrequenzen. Oberhalb der höheren Koinzidenz-Frequenz besteht im wesentlichen kein Unterschied zwischen den Kurven a und b. Kurve b zeigt ein Resonanz-Übertragungsmaximum bei einer Frequenz von 160 Hz, wo der Schalldämmwert 13 dB beträgt. Es lässt sich jedoch erkennen, dass das Füllen des Scheibenzwischenraumes der Tafel mit SF eine Verschärfung des Resonanz-Übertragungsmaximums verursacht hat und dass bei Frequenzen unterhalb 200Hz tatsächlich ein Abfall des erzielten Schall- dämmwerte eintritt.
Diese Verschlechterung bei niedrigen Frequenzen wird durch die Zunahme der Schalldämmung über den Frequenzbereich von 200 Hz bis zur höheren kritischen Koinzidenz-Frequenz
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in diesem Fall, wenn die Tafel bestimmten Vorschriften, z. B. gemäss dem Standard ISO-R717 entsprechen soll, kann eine solche Tafel unter gewissen Bedingungen wegen der relativen Zunahme der Schallübertragung bei der Resonanzfrequenz unannehmbar sein.
Die Kurve c zeigt die Schalldämmung über eine mit einem Gasmedium aus 25% SFe und 75% Luft gefüllte Tafel ähnlicher Abmessungen. Es lässt sich feststellen, dass oberhalb der höheren kritischen Koinzidenzfrequenz praktisch kein Unterschied zwischen der Kurve c und den Kurven a und b besteht. Zwischen den kritischen Frequenzen besteht eine geringfügige Verbesserung gegen- über der Kurve b, während die Kurve c über dem mittleren Frequenzbereich eine beachtliche Verbesserung gegenüber der Kurve a zeigt. Wieder ist festzustellen, dass das Resonanz-Übertragungsmaximum zu einer niedrigeren Frequenz (160 Hz) verschoben wurde, jedoch beträgt in diesem Fall
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für die Tafel der Kurve c beträgt 42 dB und ergibt gegenüber der Tafel der Kurve a eine Verbesserung von 6 dB und gegenüber der Tafel der Kurve b von 1 dB.
Zur Erläuterung der Auswirkung wechselnder Luft-Volumenanteile im Gasmedium innernalb einer Doppelverglasungstafel wird auf Fig. 4 Bezug genommen, die in Diagrammform die Verbesse-
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sungstafel mit zwei in 12 mm Abstand gehaltenen und 12 bzw. 4 mm dicken Glasscheiben zeigt.
Die Tafel war ursprünglich luftgefüllt und die Luft wurde durch einen zunehmenden Anteil von SF (, ersetzt. Es ist zu erkennen, dass die erzielte akustische Verbesserung schnell ansteigt, bis
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das Gasmedium aus 5% SF 6 und 95% Luft besteht, worauf die Kurve verflacht, um bei etwa 40% SF und 60% Luft ein Maximum zu erreichen. Ferner ist zu bemerken, dass mit 10% SF im Gasmedium im Scheibenzwischenraum der Einheit bessere Ergebnisse erzielt werden können als mit 100% SF 6'Schliesslich ist festzuhalten, dass sich das Diagramm auf die Vergleichstafeln 8 und 10 sowie die Tafel des Beispiels 9 bezieht.
Es wurde gefunden, dass beim Auftragen eines ähnlichen Diagramms für eine Tafel mit 12 mm entfernten und 6 bzw. 4 mm dicken Glasscheiben, also mit einem Scheibenmassenverhältnis von 1, 5 : 1 gegenüber 3 : 1 der maximale Schalldämmwert Rw erreicht wird, wenn das Gas/Luft-Gemisch im Scheibenzwischenraum 60% SF enthält.
Die Fig. 5 zeigt eine andere Art einer Doppelverglasungseinheit und umfasst zwei Glasschei- ben-11 und 12-mit einem Scheibenzwischenraum-13-, der durch ein Scheiben-Abstandsglied - -14-, das durch einen Klebstoff-15-an die Ränder der Scheiben geklebt ist, erhalten und abgedichtet wird. Das Abstandsglied --14-- hat ein Kastenprofil und der verwendete Klebstoff kann bekannter Art sein. Die Glasscheiben-11 und 12-- sind gleich dick.
Vergleichstafel 11 : Gemäss Fig. 5 wurde eine luftgefüllte Doppelverglasungstafel konstruiert.
Die Glasscheiben waren je 6 mm dick und der Scheibenzwischenraum 24 mm weit. Der Schalldämmwert
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Beispiel 10 : Die Vergleichstafel 11 wurde mit SE, gespült, so dass ihr Scheibenzwischenraum 63% SF 6 und 37% Luft enthielt. Bei dieser Tafel wurde Ia = Rw = 40 dB gemessen, was gegenüber der entsprechenden luftgefüllten Tafel eine Verbesserung des Schalldämmwertes um 4 dB und gegen- über der entsprechenden SF gefüllten Tafel eine Verbesserung von 1 dB darstellt. Die letzte Verbesserung ist hauptsächlich auf die höhere Schalldämmung bei den Resonanzfrequenzen zurückzuführen.
Die Fig. 6 zeigt eine andere Art einer Doppelverglasungseinheit und umfasst zwei Glasscheiben - 16 und 17-mit einem Scheibenzwischenraum --18--, der durch ein Abstandsglied --19-- mit Kastenprofil, das durch einen Klebstoff --20- an die Ränder der Scheiben geklebt ist, erhalten und abgedichtet wird. Bei der Zeichnung ist festzustellen, dass die erste Scheibe -16-- dicker ist als die zweite Scheibe --17- und daher eine grössere Masse je Flächeneinheit besitzt.
Vergleichstafel 13 : Gemäss Fig. 6 wurde eine luftgefüllte Tafel gebaut. Die Scheiben --16 und 17-waren 8 bzw. 5 mm dick und der Scheibenzwischenraum --18- war 12 mm weit. Nachstehende Eigenschaften wurden gemessen :
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L = 13 dB
Beispiel 11 : Der Scheibenzwischenraum der Vergleichstafel 13 wurde mit 25% SF und 75% Luft gefüllt.
Nachfolgende Eigenschaften wurden beobachtet : Rw = 41 dB L = 23 dB FR = 160 Hz K = 2, 78
Diese Eigenschaften stellen gegenüber den Vergleichstafeln 13 und 14 eine erhebliche Verbesserung dar.
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Beispiel 14 : Die Vergleichstafel 19 wurde mit einem Gemisch aus 25% SF6 und 75% Luft gefüllt und die nachfolgenden Eigenschaften festgestellt :
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Die Zahlen stellen gegenüber den Vergleichstafeln 19 und 20 eine äusserst zufriedenstellende Verbesserung dar.
Wenn man ferner das Beispiel 11 mit dem Beispiel 14 vergleicht, wird man feststellen, dass das letztere bessere Ergebnisse zeigt. Dies ist zumindest teilweise dem grösseren Scheibenmassenverhältnis des letztgenannten Beispiels zuzuschreiben.
Vergleichstafel 21 : Die Vergleichstafel 19 wurde mit Helium gefüllt. Nachstehende Eigenschaften wurden gemessen :
Cg = 290% Ca
R = 46 dB w
K = 4, 07
Es ist zu ersehen, dass diese Tafel extrem gute Ergebnisse vom akustischen Gesichtspunkt her ergibt, dies jedoch auf Kosten der thermischen Isolationseigenschaften.
Beispiel 15 : Die Vergleichstafel 19 wurde mit einem Gemisch aus 56% He und 44% Luft gefüllt und die nachstehenden Ergebnisse gemessen :
Cg = 145% Ca
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K = 3, 49
Dies stellt einen sehr annehmbaren Kompromiss dar, da eine hohe Schalldämmung erzielt wird, ohne einen derartigen Rückgang der thermischen Isoliereigenschaften, wie er durch die Vergleichstafel 21 gegeben ist.
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Es wurde gemessen :
Cg = 113% Ca (berechnet) Rw = Ia = dB FR = 160 Hz
Dies zeigt eine bemerkenswerte Verbesserung sowohl gegenüber einer luftgefüllten Tafel der gleichen Abmessungen (Vergleichstafel 19) als auch der Methan-gefüllten Vergleichstafel 22.
Beispiel 17 : Die Vergleichstafel 19 wurde mit einem Gemisch aus 50% Cl : un 50% Luft gefüllt.
Nachstehende Eigenschaften wurden beobachtet :
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=FR = 160 Hz
K = 2, 79
Dies ist eine weitere sehr wirkungsvolle, schallisolierende Tafel, welche auch verbesserte thermische Isoliereigenschaften aufweist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben, welche eine Doppelverglasungstafel zeigt, die als erste Scheibe -21-- ein Laminat enthält, das aus zwei Glasscheiben --22, 23-- besteht, welche mittels einer Schicht --24-- aus Polyvinylbutyral (PVB) miteinander verbunden sind. Die Glasscheiben --22 und 23-sind je 6 mm dick und die PVB-Schicht --24-- ist 1, 14 mm dick und wurde aus einer Zahl im Handel erhältlicher, 0, 38 mm dicker PVB-Folien gebildet. Die erste Scheibe --21-- ist von der zweiten, 4 mm dicken Scheibe - durch einen 12 mm weiten Raum --26-- getrennt.
Der Scheibenzwischenraum wird mittels eines Abstandsstreifens --27-- aufrechterhalten und abgedichtet, der bei --28-- an die metallisier-
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Vergleichstafel 23 : Gemäss Fig. 7 wurde eine luftgefüllte Doppelverglasungstafel zusammenge- baut. Bei dieser Tafel war der Schalldämmwert R = 39 dB. w
Vergleichstafel 24 : Die Vergleichstafel 23 wurde mit CCl gefüllt.
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RFR = 160 Hz
Beispiel 18 : Die Vergleichstafel 23 wurde mit einer Mischung aus 50% CClF und 50% Luft gefüllt.
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R = 44 FR = 160 Hz
Daraus ist zu erkennen, dass es vorteilhaft ist, dem Gasmedium einer so konstruierten Tafel einen Anteil Luft beizumischen.
Vergleichstafel 25 : Übereinstimmend mit Fig. 7 wurde eine luftgefüllte Doppelverglasungseinheit konstruiert, mit der Ausnahme, dass der Scheibenzwischenraum unter Verwendung eines verklebten Abstandsgliedes, ähnlich dem bezüglich der Fig. 6 beschriebenen, abgedichtet war. Der Scheibenzwischenraum wurde 12 mm weit gehalten. Rw wurde mit 39 dB festgestellt.
Beispiel 19 : Die Vergleichstafel 25 wurde mit einem Gemisch aus 40% SFe und 60% Luft gefüllt.
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Die Fig. 8 zeigt eine Doppelverglasungstafel mit einer ersten Scheibe --30--, die eine 12 mm dicke Glasscheibe ist und im Abstand von einer zweiten Scheibe --31-- gehalten wird, die aus drei je 3 mm dicken Glasscheiben --32, 33 und 34--, die mittels zwei je 0, 76 mm dicken PVBSchichten-35, 36-miteinander verbunden sind, gebildet wird. Der Scheibenzwischenraum --37-ist 12 mm weit und mittels des Abstandsstreifens --38-- gehalten, der an die metallisierten Randabschnitte der beiden Scheiben durch die Lötmittelraupen --39-- gebunden ist.
Beispiel 20 : Gemäss Fig. 8 wurde eine Tafel zusammengebaut, in der der Scheibenzwischenraum mit einem Gasmedium aus 25% CClF. : und 75% Luft gefüllt war.
Cg = 73% Ca L = 28 dB Rw = I = 44 dB K = 2, 72
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Daraus ist zu ersehen, dass die Tafel sowohl für die thermische als auch die akustische Isolierung gute Ergebnisse bringt.
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Die Fig. 9 zeigt eine Dreifach-Verglasungseinheit aus drei 10 bzw. 4 bzw. 4 mm dicken Glas- scheiben-40, 41 und 42--, die durch die 6 bzw. 12 mm weiten Scheibenzwischenräume --43 und 44-- voneinander getrennt sind, welche gegeneinander und gegen die Atmosphäre durch die Ab- standsglieder-45 und 46-- mit Kastenprofil, die zwischen den Scheiben durch den Klebstoff - befestigt sind, abgedichtet sind.
Man wird feststellen, dass die Masse der ersten Scheibe das 2, 5fache jener der beiden andern Scheiben beträgt und dass der eine Scheibenzwischenraum doppelt so weit ist wie der andere.
Vergleichstafel 26 : Gemäss Fig. 9 wurde eine luftgefüllte Dreifachverglasungstafel für Vergleichszwecke zusammengebaut. Der durchschnittliche Schalldämmwert über diese Tafel liegt im Bereich von 40 dB. Beim Auftragen eines Diagramms der auftreffenden Schallfrequenzen gegen den Schalldämmwert über die Tafel wird festgestellt, dass zwei Resonanz-Übertragungsmaxima vorliegen.
Diese treten bei FR = 200 Hz und F'R = 315 Hz auf.
Beispiel 21 : Der schmalere Scheibenzwischenraum -43-- der Vergleichstafel --26-- wurde mit einem Gemisch aus 5% SF und 95% Luft (Cg niedriger als Ca) und der weitere Scheibenzwischenraum mit 70% Helium und 30% Luft (Cg höher als Ca) gefüllt. Bei dieser Tafel war der Schalldämmwert um einige dB höher als die durch die entsprechende luftgefüllte Vergleichstafel 26 erzielten 40 dB. Es wurde festgestellt, dass die niedrigere Frequenz des Resonanz-Obertragungsmaximums gegen eine niedrigere Frequenz verschoben wurde.
Weitere erfindungsgemässe Dreifach-Verglasungstafeln können, wie in Fig. 10 gezeigt, konstruiert werden. Die Tafel umfasst eine aus einer 10 mm dicken Glasscheibe bestehende erste Scheibe-50-, die durch ein Abstandsglied --51-- mit Kastenprofil an einer zweiten, 4 mm dicken Glas-
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gegen die eine (ebenfalls 4 mm dicke) Glaszwischenscheibe --55-- durch ein Abstandsglied --56--, z. B. aus Butylkautschuk, gehalten wird. Die Scheibenzwischenräume-57 und 58-- zwischen der ersten und der Zwischenscheibe-50, 55-bzw. zwischen der Zwischen- und der zweiten Scheibe --55, 52-sind durch die Löcher-59 und 60- im Abstandsglied --51-- miteinander in Verbindung gebracht.
Vergleichstafel 27 : Gemäss Fig. 10 wurde eine luftgefüllte Dreifachverglasungstafel konstruiert.
Die Scheibenzwischenräume --57 und 58-waren 2, 5 bzw. 9, 5 mm weit. Es wurde festgestellt, dass
Rw = Ia = 39 dB war, wenn die Scheibe so geprüft wurde, dass der Schall auf ihre dünnere äussere Scheibe auftraf.
Beispiel 22 : Die Vergleichstafel 27 wurde in der Weise modifiziert, dass sie mit einem Gemisch aus 33% CO : und 67% Luft gefüllt wurde. Auf diese Weise konnte der erzielte Schalldämmwert, wieder so gemessen, dass der Schall auf die dünnere äussere Scheibe auftraf, auf Rw = Ia = 41 dB erhöht werden. Die Verbesserung gegenüber der Vergleichstafel -27-- war besonders im Bereich der Resonanzfrequenz bemerkenswert.
Vergleichstafel 28 : Die Vergleichstafel 27 wurde durch Vergrösserung des weiteren Scheibenzwischenraumes auf eine Weite von mehr als 11 mm modifiziert, während die gesamte Scheibenzwischenraum-Weite gleichgehalten wurde. Diese Tafel wurde mit Luft gefüllt und es wurde festgestellt, dass Rw = 41 dB war, wenn die Tafel mit dem auf ihre dickere Aussenscheibe auftreffenden Schall geprüft wurde, wie es durch den Pfeil in Fig. 10 gezeigt wird.
Vergleichstafel 29 : Die Vergleichstafel 28 wurde mit CClaFz gefüllt und es wurde festgestellt, dass Ia = 42 dB und R = 44 dB war.
Beispiel 23 : Die Vergleichstafel 28 wurde durch Füllung mit einem Gemisch aus 58% CCIsFs und 42% Luft modifiziert.
Cg = 56% Ca
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Ia = 45 dB
Dies zeigt, dass durch Füllung mit einem Gasmedium, das zum Teil aus Luft besteht, eine Erhöhung der Schalldämmung einer Dreifach-Verglasungstafel erreicht werden kann.
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Beispiel 24 : Die Vergleichstafel 28 wurde mit einer Mischung aus 50% SFs und 50% Luft ge- füllt. Es wurde festgestellt, dass Rw = Ia = 45 dB war.
Die Verwendung eines reinen Gases in den Scheibenzwischenräumen einer Tafel gemäss Fig. 10 verschiebt das niedrigere Resonanz-Übertragungsmaximum auf eine niedrigere Frequenz, jedoch wird gleichzeitig der Schalldämmwert bei dieser (veränderten) Maximalfrequenz im Vergleich mit einer entsprechend bemessenen, luftgefüllten Tafel vermindert. Durch Vermischen eines solchen reinen Gases mit Luft ist es jedoch möglich, die Auswirkungen eines Resonanz-Übertragungsmaximums zu vermindern und auf diese Weise die Schalldämmung gegenüber einer ähnlich dimensionierten, entweder mit reiner Luft oder mit reinem Gas gefüllten Tafel zu verbessern.
Vergleichstafel 30 : Gemäss Fig. 10 wurde eine luftgefüllte Dreifachverglasungstafel zusammengebaut, mit der Modifizierung, dass das Abstandsglied --51-- umgedreht wurde, so dass es die Zwi- schenscheibe --55-- näher an der dünneren Aussenscheibe --52-- als an der dickeren Scheibe - hielt. Der weitere Scheibenzwischenraum zwischen der dickeren Scheibe --50-- und der Zwi- schenscheibe --55-- war 9, 5 10m weit und der schmalere Raum 2, 5 mm weit. Bei der Prüfung mit dem auf die dickere Aussenscheibe auftreffenden Schall, wie es durch den Pfeil in Fig. 10 gezeigt wird, wurde der Schalldämmwert mit Rw = 39 dB gemessen.
Vergleichstafel 31 : Die Vergleichstafel 30 wurde mit SF gefüllt und in entsprechender Weise geprüft. Es wurde gefunden, dass der Schalldämmwert Rw = Ia = 41 dB betrug.
Beispiel 25 : Die Vergleichstafel 30 wurde mit einer Mischung aus 19% SF und 81% Luft gefüllt. Es wurde Rw = Ia = 42 dB gemessen.
Beispiel 26 : Die Tafel des Beispiels 25 wurde durch Vergrösserung der Weite des weiteren Scheibenzwischenraumes auf mehr als 11 mm und Verminderung der Weite des schmaleren Scheibenzwischenraumes so modifiziert. dass die Gesamtweite der Scheibenzwischenräume bei 12 mm gleichblieb. Es wurde eine Verbesserung des Rw-Wertes von etwa 1 dB erzielt.
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sammengebaut werden. Den Zeichnungen zufolge sind drei Glasscheiben --61, 62 und 63-- durch ein Abstandsglied --64-- mit Kastenprofil, das an die Scheiben --61 und 62-- geklebt ist, in Abstand voneinander gehalten. Das Abstandsglied --64-- ist mit einer Aussparung --65-- geformt, die eine Schulter bildet, gegen die die Zwischenscheibe --63--, wie bei Fig. 10 beschrieben, gehalten wird.
Ein schmaler Scheibenzwischenraum --66-- zwischen den Scheiben --61 und 63-- steht über mit --70-- bezeichnete Löcher im Abstandsglied mit dem weiteren Scheibenzwischenraum --67-- in Verbindung. Die Zwischenscheibe --63-- trägt auf ihrer Begrenzungsfläche gegen den weiteren Scheibenzwischenraum --67-- eine Beschichtung --68--, die der Reflexion von Infrarot-Strahlung angepasst ist. Eine solche Schicht kann z. B. aus Kupfer, Gold oder Zinnoxyd sein. Jede Oberfläche der andern Scheiben --61 und 62-- trägt eine Beschichtung-69-, die der Verminderung der Reflexion des sichtbaren Lichts dient. Diese Beschichtungen-69-können z.
B. aus Titandioxyd oder Siliziumdioxyd sein und haben die Wirkung einer Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit und des Vermeidens von Doppelbildern bei Betrachtung durch die Tafel. Selbstverständlich sind auch andere Kombinationen der Beschichtungen, ebenso wie andere Beschichtungsmaterialien, möglich.
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einem der Beispiele 22 bis 26 angeführten Medium, gefüllt werden. Wenn ein in diesen Beispielen beschriebenes Gasmedium verwendet wird und die Tafel des Beispiels mit den gleichen Abmessungen wie die Tafel des entsprechenden Beispiels konstruiert ist, wird festgestellt, dass der durch die Tafel gemäss Fig. 11 erzielte Schalldämmwert sehr ähnlich ist.
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