<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Geluidsabsorberend wandelement Deze uitvinding betreft een geluidsabsorberend wandelement omvattende een hoofdzakelijk uit kunststof vervaardigd lichaam met een inwendige ruimte waarin een geluidsabsorbtie-materiaal voorzien is, waarbij in het lichaam een aantal in de inwendige ruimte uitmondende doorgangen voorzien is.
Ook een geluidsabsorberende wand die uit dergelijke geluids-absorberende wandelementen is opgebouwd valt uiteraard binnen het kader van deze uitvinding.
Deze uitvinding betreft dergelijke geluidsabsorberende wandelementen in alle mogelijke vormen en afmetingen. Zo kunnen deze wandelementen bijvoorbeeld blokvormig of paneelvormig zijn, vlakke of gebogen buitenoppervlakken hebben, uitgevoerd zijn om tegen een ander wandvormend constructie-element aangebracht te worden of om zelf een wand of een deel van een wand te vormen en geschikt zijn voor gebruik binnen of buitenopstelling.
In het bijzonder betreft deze uitvinding wandelementen en wanden die voorzien zijn om buiten opgesteld te worden. bijvoorbeeld om de geluidsoverlast tengevolge van autoverkeer en/of te reduceren.
De thans gekende geluidsabsorberende wanden voor buiten-opstelling bcstaan hoofdzakelijk uit een holle metalen structuur waarvan de naar de geluidsbron gerichte zijde voorzien is van perforaties. In de holle ruimte is een geluidsabsorbtiemateriaal aangebracht, zoals bijvoorbeeld glaswol.
Deze wanden hebben echter een ganse reeks nadelen Een eerste nadeel is de vrij hoge materiaalkosten en productickostcn die het vervaardigen van deze wanden met zich meebrengt. Hierdoor is de kostprijs van deze wanden vrij hoog.
<Desc/Clms Page number 2>
voor eenEen ander nadeel van deze gekende wanden is dat de holle metalen structuur sterk onderhevig is aan aantastingen (o. m. oxydatie) tengevolge van nadelige weersomstandigheden. Om dit zo veel mogelijk te vermijden zijn regelmatige onderhouds-werkzaamheden noodzakelijk, met bijkomende kosten als gevolg.
Als een gedeelte van de wandstmctuur beschadigd is (bv. door aanrijding met een wagen) moeten verschillende onderdelen van het beschadigde wandgedeelte volledig gedemonteerd worden om de beschadigde onderdelen te kunnen vervangen. een bijkomend nadecl is dat het transport en de montage van de wandelementen bemoeilijkt wordt door het relatief hoge gewicht van de metalen structuur. Voorts zijn deze wandelementen ook niet recycleerbaar.
Algemeen kan dus gesteld worden dat deze gekende geluidsabsorberende wandstructuur vrij duur is, zowel bij aankoop en installatie ervan als voor het noodzakelijke onderhoud en eventuele herstellingen. Bovendien laat de met deze structuren bekomen geluidsabsorptie te wensen over.
Uit het Amerikaanse octrooi US 6 021 612 is een geluids-absorberend wandpaneel gekend dat geschikt is voor buiten-opstelling en waarvan de werking gebascerd is op het principe van de Helmholtz-resonator. Dit wandpaneel bestaat uit een hol paneel waarin cylindrische boringen voorzien zijn die uitmonden in cen volledig omsloten holle ruimte die fungeert als resonator. In deze holle ruimte wordt bovendien ook cen geluidsabsorptiemateriaal, zoals bv. een minerale wol, voorzien.
Dit wandpaneel is goedkoper en vereist minder onderhoud dan de hoger beschreven wandstructuur, doordat het geen metalen onderdelen omvat. Doordat zijn werking gebaseerd is op het principe van de Helmholtz-resonator heeft dit wandpaneel het nadeel dat de inwendige holle ruimte langs alle zijden vrij goed afgesloten moet zijn.
De holle wandpanclen moeten als gesloten dozen uitgevoerd worden of moeten nadien, bij het opstcllen van de wand, door bijkomende onderdelen aan alle zijden afgesloten worden om een voldoende efficiënte werking te bekomen. Deze noodzaak
<Desc/Clms Page number 3>
moet bij de vormgeving van de onderdelen van de wand in acht genomen worden.
Dit leidt tot complexer vormen en/of een groter aantal onderdelen en/of meer materiaalverbruik. Bovendien is de geluidsabsorptie die hiermee realiseerbaar is nog voor verbetering vatbaar.
Het is het doel van deze uitvinding om een goedkoop en efficiënt geluidsabsorberend wandpaneel te verschaffen dat zowel voor binnenopstelling als voor buitenopstelling kan benut worden, en waarmee verholpen is aan de hoger genoemde nadelen van de gekende wandelementen en wandstructuren, en waarmee men dus een betere geluidsabsorptie kan bekomen dan met de gekende wandstructuren, en zelfs een zeer goede geluidsabsorptie kan bekomen als de inwendige ruimte waarin het absorptiematcriaal is opgenomen gedeeltelijk open is zodat het principe van de Helmholtz-resonator niet of slechts in beperkte mate wordt toegepast.
Deze doelstelling wordt bereikt met een geluidsabsorberend wandelement, omvattende een hoofdzakelijk uit kunststof vervaardigd lichaam met een inwendige ruimte waarin een geluidsabsorptie-materiaal voorzien is, waarbij in het lichaam een aantal in de inwendige ruimte uitmondende doorgangen voorzien is, waarbij volgens deze uitvinding elke doorgang minstens een wand heeft die zieh, in de richting van de inwendige ruimte, onder een scherpe hock verwijdert van de aslijn van de doorgang, waarbij het lichaam voorzien is van middelen om het geluidsabsorptiemateriaal te weerhouden in een positic op een tussenafstand van de doorgangen verwijderd, en waarbij minstens een deel van het lichaam vervaardigd is uit cellulaire kunststof.
Bij een dergelijk wandelement worden de geluidsgolven die tegen de schuin staande wanden van de doorgangen botsen in de richting van de inwendige ruimte en het zieh daarin bevindend absorptiemateriaal gereflecteerd. Zowel geluidsgolven die vanaf de buitenkant van het wandelement afkomstig zijn en mogclijk na meerdere rcflecties tegen zo'n schuin staande wand botsen als geluidsgolven die vanuit de inwendige ruimte weerkaatst worden en tegen die schuine wand botsen worden hierdoor in de
<Desc/Clms Page number 4>
richting van de inwendige ruimte gereflecteerd en verlaten het wandelement niet meer via de doorgangen.
Op die manier wordt een merkelijk groter gedeelte (in vergelijking met de gekendc geluidsabsorberende wanden) van de geluidsgolven in het wandelement gevangen houden totdat deze geluidsgolven door herhaaldelijke reflectie binnenin het wandelement en/of door absorptie in het geluidsabsorptiemateriaal hun energie verloren hebben.
Bij gekende geluidsabsorberende wanden lopen de wanden van de openingen evenwijdig met de aslijn van de opening. Een belangrijk gedeelte van de tegen deze wanden botsende geluidsgolven wordt na een of meerdere reflecties uiteindelijk via de doorgang terug naar buiten toe weerkaatst met een evenredige vermindering van de efficiëntie van het wandpaneel als gevolg.
Door dit probleem op de hierboven genoemde wijze op te lossen wordt een efficiënt geluidsabsorberend wandelement bekomen dat zelfs zonder toepassing van het Helmholtz-principe een uitstekende geluidsabsorptie mogelijk maakt. Doordat een langs alle zijden afgesloten resonator-ruimte bijgevolg niet noodzakelijk is om een zeer goede geluidsabsorptie te realiseren kan het wandelement zó gemaakt worden dat de inwendige ruimte langs een of meerdere zijden open is. Dit maakt het mogelijk de wandelementen eenvoudiger en dus ook gocdkoper uit te voeren.
Het weze duidelijk dat ook wandelementen die zowel het principe van deze uitvinding als het principe van de Helmholtz-resonator toepassen (en dus wèl een volledig gesloten inwendige ruimte hebben) ook wandelementen zijn volgens deze uitvinding. De geluidsabsorptie die met dergelijke wandelementen bereikt wordt is merkelijk beter dan bij de gekende wandelementen die enkel het Helmholtz-principe tocpassen.
In deze beschrijving en in de conclusies van deze octrooiaanvraag wordt de term "inwendige ruimte" dus zowel gebruikt in de betekenis van een langs alle zijden volledig omsloten ruimte als in de betekenis van een niet langs alle zijden begrensdc
<Desc/Clms Page number 5>
tussenruimte tussen wanden of wanddelen (bv. een sandwichpaneel) zelfs als in een van deze wanden of wanddelen of in beide wanden of wanddelen doorgangen of openingen voorzien zijn, en zelfs als deze doorgangen of openingen het grootste gedeelte van het wandoppervlak innemen.
Doordat het geluidsabsorberend wandelement cen lichaam omvat dat voorzien is van middelen om het geluidsabsorptiemateriaal te weerhouden in een positie op een tussenafstand van de doorgangen verwijderd, vermijdt men dat het absorptiemateriaal zieh dichtbij van of tegen de uitmondingsopening van de doorgangen bevindt en via deze doorgangen kan beschadigd worden of vlug nat en vuil wordt, met cen verminderde geluidsabsorptie als gevolg. Bovendien wordt hierdoor een vrije ruimte vrijgehouden (tussen de doorgangen en het absorptiemateriaal) die fungeert als resonantieruimte en waarin een herhaaldelijke reflectie van de geluidsgolven plaatsvindt, zodat een optimale geluidsdemping bekomen wordt en gewaarborgd is.
Door tenslotte ook minstens een deel van het lichaam uit cellulaire kunststof te vervaardigen bekomt men een lichaam dat beter dan massieve materialen het geluid tegenhoudt. Dit komt door de geslotencellige structuur van de cellulaire kunststof.
Tot op heden diende het omhulsel van de gekende wandpanelen uitsluitend om het geluidsabsorptie-materiaal te beschermen terwijl toch, via de doorgangen, geluidsgolven werden doorgelaten. Door een lichaam te vervaardigen dat zelf ook voor minstens een deel bestaat uit een materiaal met goede geluidsafschernende kwaliteiten, bekomt het lichaam nu cen tweede functie. Aan deze mogelijkheid is tot op heden niet gedacht. Ook deze eigenschap draagt bij tot de uitstekende geluidsabsorptie en gcluidsafscherming die met de wandelementen volgens deze uitvinding kan bekomen worden.
<Desc/Clms Page number 6>
Cellulaire kunststoffen hebben voorts ook de opmerkelijk voordelige eigenschap dat het materiaal zeer goed bestand is tegen het inbrengen van bevestigingsmiddelen zoals onder meer nagels, schroeven e. d., en dat deze bevestigingsmiddelen goed in het materiaal weerhouden worden.
Een ander voordeel van cellulaire kunststoffen is dat men hun densiteit binnen bepaalde grenzen vrij kan bepalen gedurende het productieproces. Dit kan bijvoorbeeld bij een chemisch verschuimingsprocede door het aanpassen van de hoeveelheid schuimverwekkendc"blend"die tijdens het extrusieproces wordt toegevoegd. De sterkte (E-modulus) van een produkt is afhankelijk van zijn densiteit, zodat de sterkte van een produkt uit cellulaire kunststof als het ware doseerbaar is gedurende het productieproces.
Nog een ander belangrijk voordeel van cellulaire kunststoffen is dat ze toelaten vrij grote producten met een vrij laag gewicht te vervaardigen uit kunststof met een vrij lage zuiverheidsgraad. Gerecycleerde kunststoffen bevatten in een eerste fase na de recyclage nog vrij veel onzuiverheden, waardoor het zogenaamde doossysteem (waarbij een aantal inwendige dunwandige ribben voor de stevigheid zorgen) niet kan gebruikt worden om grote producten met een licht gewicht te vervaardigen. Het bijkomend zuiveren van deze kunststoffen is dikwijls te duur. Het gebruik van cellulaire (of geschuimd) kunststoffen biedt hier een volwaardig alternatief met, zoals reeds aangeduid, tal van bijkomende voordelen.
Alle hierboven vennelde maatregelen dragen bij tot een verbeterde geluidsabsorptie en tot het behoud van deze absorptie. Deze maatregelen versterken daarbij elkaars effect. Door deze combinatie van kenmerken wordt een bijzonder efficiënt geluidsabsorberend wandelement bekomen. Bovendien kan het aan een lage productiekost vervaardigd worden, zodat aan alle hoger aangeduide nadelen verholpen is.
<Desc/Clms Page number 7>
Doordat het wandpaneel volgens de uitvinding een hoofdzakelijk uit kunststof vervaardigd lichaam omvat, is het ook minder zwaar, hccft het een beterc weersbestendigheid, en is het gemakkelijker te onderhouden dan de gekende metalen structuren waamaar hoger in deze beschrijving werd gerefereerd. Als het lichaam bovendien uit een recycleerbarc of uit een gerecyclcerde kunststof vervaardigd wordt is het wandelement volgens de uitvinding ook minder milieubelastend.
Bij voorkeur wordt voor het vervaardigen van het lichaam gerecyclecrde kunststof gebruikt. Men gebruikt bij voorkeur polyvinylchloride (PVC), al dan niet gerecycleerd, of een onzuiver door recyclage bekomen mengsel dat hoofdzakelijk PVC bevat. De zuiverheidsgraad van het PVC is bij voorkeur minstens 95 %.
Het geluidsabsorberend wandelement volgens deze uitvinding wordt bij voorkeur zo uitgevoerd dat het in de inwendige ruimte uitmondend eindgedeelte van elke doorgang trechtervormig verbreedt in de richting van de inwendige ruimte.
Hierdoor zijn alle wanden van de doorgangen met hun schuin oppervlak naar de inwendige ruimte gericht zodat ze de geluidsgolven naar de inwendige ruimte toe reflecteren. Doordat het precies ook het in de inwendige ruimte uitmondend eindgedeelte van de doorgangen is dat trechtervormig is, is deze uitvoering bijzonder doeltreffend om de geluidsgolven die vanuit de inwendige ruimte teruggekaatst worden terug in de holle ruimte te reflecteren.
Het in de inwendige ruimte uitmondend eindgedeelte van elke doorgang wordt bij voorkeur conisch uitgevoerd. Dit is technisch op vrij eenvoudige wijze te realiseren, bijvoorbeeld door het boren van deze doorgangen.
Bij het realiseren van een doorgang waarvan de dwarse afmetingen over de volledige lengte van de doorgang veranderen is het zeer moeilijk om alle doorgangen te laten eindigen met dezelfde dwarsafmetingen. Als dit niet lukt bekomt men cen wandelement met doorgangen waarvan de respectievelijke ingangsopeningen, aan de
<Desc/Clms Page number 8>
zichtbare buitenkant van het wandelement, een verschillend uitzicht hebben. Bijvoorbeeld bij het boren van een conisch gat wordt de kleinste einddiameter van het gat (aan de zichtbare buitenzijde van het wandelement) onder meer ook door de dikte van de doorboorde wand bepaald. Deze wanddikte is niet altijd perfect identiek op alle plaatsen, zodat de zichtbare ingang van de verschillende boringen niet voor alle boringen gelijk zou zijn.
Om het wandelement ook vanuit esthetisch oogpunt te perfectioneren wordt het langs de buitenzijde van het lichaam uitmondend eindgedeelte van de genoemde doorgangen cylindrisch uitgevoerd. Zo eindigen alle doorgangen aan de zichtbare buitenkant van het lichaam met een cirkelvormige opening met perfect dezelfde diameter.
Het is ook zeer voordelig om het lichaam uit te voeren met een eerste en een tweede decl dewelke van elkaar losneembaar zijn en samen de genoemde inwendige ruimte omsluiten. De afzonderlijke delen van het lichaam kunnen als vrij eenvoudige kunststofonderdelen in een eenvoudig productieproces (bijvoorbeeld door extrusic) vervaardigd worden. Het samenstellen van het wandelement is zeer eenvoudig en kan vlug uitgevoerd worden. Het volstaat het geluidsabsorptiemateriaal op zijn plaats te brengen tegenover of in de daarvoor voorzicne ruimte in een van de delen en vervolgens de twee delen samen te voegen, Bij beschadiging van een wandelement volstaat het dikwijls om slechts ccn van de delen tc vcrvangen. Ook het vervangen of het nazien van het geluidsabsorptiemateriaal kan nu zeer vlug gebeuren.
Bij voorkeur zijn de twee delen van het lichaam dan ook met de hand of met eenvoudige gereedschappen losneembaar en samenvoegbaar.
Als het eerste en het tweede deel zieh respectievelijk aan de ene en de andere zijde van het geluidsabsorptiemateriaal uitstrekken bekomt het wandelement een sandwichstructuur waarbij het absorptiemateriaal gemakkelijk tussen de twee delen van het lichaam kan ingevoegd worden vooraleer deze delen samengevoegd worden
<Desc/Clms Page number 9>
en ook gemakkelijk van tussen deze twee delen kan weggenomen worden en vervangen worden.
Er is vastgestcld dat er opmerkelijk goede resultaten op het vlak van geluidsabsorptie bekomen worden als de verhouding van encrzijds de oppervlakte van de doorgangen in een naar buiten gerichte flank van het lichaam en anderzijds de totale oppervlakte van de genoemde flank tussen 20 % en 40 % ligt, en bij voorkeur ongeveer 30 % is.
Op minstens een buitenwand van het lichaam wordt een abrasiebestendige coating voorzien. Dit is bij voorkeur een tweecomponent-polyurethaan-coating, bv. met erin gedispergeerde polyamidew korrels. Een dergelijke coating is goed bestand tegen beschadigingen tijdens transport en montage, vereist weinig of geen onderhoud en laat zelfs toe om erop aangebrachte graffiti gemakkelijk te verwijderen.
Deze coating kan bijvoorbeeld tijdens een coëxtrusieprocédé tijdens de productie van het kunststof lichaam aangebracht worden, of kan ook gedurende een extra coatingbewerking na de productie van het betreffende onderdeel voorzien worden.
Het lichaam en het geluidsabsorptiemateriaal worden bij voorkeur paneelvormig uitgevoerd.
Ook het geluidsabsorptiemateriaal kan uit kunststof vervaardigd worden, in het bijzonder uit gerecycleerde kunststof Dit gebeurt bijvoorbeeld volgens een procédé waarbij kunststofvezels of tilamenten gesinterd worden. Gerecycleerd PVC geniet hiervoor de voorkeur. Geschuimd kunststoffen met een opencellige structuur zijn hiervoor bijzonder gocd geschikt.
Als een wandclement gemaakt wordt waarvan zowel het lichaam als het absorptiemateriaal uit PVC vervaardigd zijn, wordt een wandelement bekomen dat als geheel volledig recycleerbaar is.
<Desc/Clms Page number 10>
Een ander voorwerp volgens deze uitvinding is een geluidsabsorberende wand omvattende een of mcerdere geluidsabsorberende wandelementen volgens deze uitvinding, alsook een aantal houdelementen om deze wandelementen in een gebruikspositie te houden.
Een dergelijke geluidsabsorberende wand kan een aantal uit kunststof vervaardigde mantelelementen omvatten dewelke aan de houdelementen kunnen bevestigd worden om delen ervan te bedekken. Deze mantelelementen bedekken bij voorkeur de zichtbare delen van de 1-profielen om een geluidsabsorberende wand te bekomen die er als een esthetisch homogeen geheel uitziet. Deze mantclelementen kunnen eveneens uit een cellulaire kunststof vervaardigd worden, bij voorkeur uit gerecycleerd PVC.
De genoemde houdelementen zijn bij voorkeur I-profielen terwijl elk mantelelement voorzien is om een flens van een 1-profiel te omsluiten.
Ook kan elk houdelement hoofdzakelijk uit kunststof vervaardigd zijn, in het bijzonder uit een gerecycleerdc cellulaire kunststof. Dergelijke houdelementen die geen metaal bevatten zijn bijzonder geschikt voor opstelling in de buurt van vliegvelden, aangezien metalen structuren de werking van de op vliegvelden gebruikte radarsystemen kunnen verstoren. Als de houdelementen uit een cellulaire kunststof vervaardigd zijn zorgen ze voor een goede bijkomende geluidsafscherming doordat dergelijke kunststoffen beter dan massieve materialen geluidsgolven tegenhouden als gevolg van hun geslotencellige structuur.
Een dergelijke geluidsabsorberende wand waarvan de houdelementen hoofdzakelijk uit polyvinylchloride bestaan geniet de voorkeur.
Een geluidsabsorberende wand omvat in een voorkeurdragende uitvoeringsvorm meerdere geluidsabsorberende wandelementen dewelke naast en/of boven elkaar en tegen elkaar aansluitcnd de geluidsabsorberende wand vormen, terwijl aan
<Desc/Clms Page number 11>
tegenoverliggende zijden van de geluidsabsorberende wandelementen respectievelijk een uitstekende rib en een groef voorzien is zodat bij elke twee tegen elkaar aansluitende wandelementen de rib van het ene wandelement zieh in de groefvan het andere wandelement bevindt.
Bij een dergelijke opstelling worden de wandelementen enerzijds goed op hun plaats gehouden in een gemeenschappelijk vlak, en anderzijds zijn er ook nagenoeg geen spleten tussen de wandelementen, zodat ook een zeer geluidsdichte wand bekomen wordt.
In de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een aantal uitvoeringsvoorbeelden van deze uitvinding worden de voornoemde kenmerken en voordelen van de uitvinding verder verduidelijkt en worden bijkomende eigenschappen en voordelen ervan aangeduid. De bedoeling van deze beschrijving is enkel de algemene principes van deze uitvinding te verduidelijken en en kan dus geenszins gemterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeeiste octrooirechten.
In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hier bijgevoegde figuren 1 tot 22 waarvan - figuur 1 een zijaanzicht is van een geluidsabsorberend wandelement volgens deze uitvinding ; - figuur 2 een vergroot zijaanzicht is van het linker deel van het lichaam van het op figuur 1 voorgestelde wandelement ; - figuren 3 en 4 respectievelijk een vergroot zijaanzicht en een vooraanzicht zijn van het rechter deel van het lichaam van het op figuur 1 voorgestelde wandelement ; - figuur 5 een dwarsdoorsnede is volgens de as AA van een gedeelte van het op figuur 4 voorgestelde deel van het lichaam ;
<Desc/Clms Page number 12>
- figuur 6 een perspectieftekening is van een I-profiel met aan weerszijden tussen de flenzen S- vonnige inzetprofielen, en aan de buitenzijde van elke flens drie verschillende types mantelelementen ;
- figuren 7,8 en 9 dwarsdoorsneden zijn van het op figuur 6 voorgestelde l-profiel, waarop telkens een verschillend type mantelelement te zien is ; - figuren 10 en 11 uit kunststof vervaardigde houdelementen met verschillende flensvormen voorstellen in bovenaanzicht ; - figuren 12 en 13 een bovenaanzicht en een perspectieftekening zijn van een ander houdelement uit kunststof in samenwerking met wandelementen volgens deze uitvinding ; - figuur 14 de uitccngcnomen ondcrdelen van een deel van een wandconstructie met vertikaal naast elkaar opgestelde wandelementen in perspcctief voorstelt ; - figuren 15 en 16 respectievelijk een zijaanzicht en een bovenaanzicht voorstellen van de samengestelde wandconstructie van figuur 14 ;
- figuur 17 een bovenaanzicht is van een deel van de wandconstructie van figuur
14, zonder de panelen en het bovenste horizontaal inzetprofiel ; - figuur 18 de uiteengenomen onderdelen van een decl van een wandconstructie met horizontaal naast elkaar opgestelde wandelementen in perspectief voorstelt ; - figuren 19 en 20 zijaanzichten zijn van een bovenste gedeelte, respectievelijk een onderste gedeelte van de samengestelde wandconstructie van figuur 18 ; en - figuren 21 en 22 bovenaanzichten zijn van een I-profiel met bijhorende hulpstukken van een wandconstructie volgens deze uitvinding.
Het op figuur 1 voorgestelde wandelement (1) is een rechthoekig paneel (2, 3) bestaande uit twee samengevoegde delen (2), (3) die aan twee tegenoverliggende zijden een holle tussenruimte (4) begrenzen waarin een rechthoekig stuk geluidsabsorptiemateriaal (5) is voorzien.
Het op figuur 2 voorgestelde deel (2) heeft een rechthoekig vlak gedeelte (21) met een lengte van 500 mm en een breedte van 90 mm. Aan elk van de tegenoverliggende lange zijden (de bovenzijde en de onderzijde) is een in dezelfde
<Desc/Clms Page number 13>
richting en over eenzelfde afstand uitstekende vleugel (22), (23) voorzien die een rechte hoek vormt met de vlakke wand (21), zodat dit deel uitgesproken U-vormig is.
In hetgeen volgt wordt dit deel het U-vonnig paneel genoemd. De materiaaldikte is ongeveer 18 mm. Dit U-vormig paneel wordt bekomen door een extrusieproces uit gerecycleerd PVC, onder toevoeging van een "foaming agent" zodat het product een dichtheidsfaetor heeft tussen 0, 5 kg/I en 1, 2 kg/l. Tijdens hetzelfde proces wordt op het buitenste oppervlak door coextrusie een dunne coating aangebracht. Dze coating is een tweecomponent-polyurcthaan-coating met erin gcdispergeerde polyamide-l 1- korrels om het product zeer onderhoudsann, graffitibestendig en een hoge abrasiebestendigheid te geven.
Aan de kant van de vleugels (22), (23) zijn op de vlakke wand (21) van het U-vormig paneel drie uitstekende ribben (26), (27), (28) voorzien op gelijke tussenafstanden van elkaar verwijderd. Deze zijn voorzien voor het positioneren van het absorptiemateriaal (zie verder). In de bovenzijde van de bovenste vleugel (22) is een U-vorrnige groef (24) voorzien die evenwijdig loopt met de vlakke wand (21) en zieh over de volledige lengte van het U-vormig paneel (2) uitstrekt. In de onderzijde van de onderste vleugel (23) is een rib (25) voorzien met een vorm die overeenstemt met de vorm van de groef (24), zodat deze rib (25) in een groef (24) van een ander wandelement (1) past. Deze rib (25) strekt zieh eveneens uit over de volledige lengte van het U-vormig paneel (2).
Het op figuur 3 voorgestelde deel (3), in hetgeen volgt het deksel genoemd, omvat eveneens een vlakke wand (31) die aan elk van de tegenoverliggende lange zijden (de bovenzijde en de onderzijde) overgaat in een identieke schuin lopende boord (32), (33). Beide boorden (32), (33) bevinden zieh aan dezelfde kant van de vlakke wand (31) en gaan over in een respectievelijk eindprofiel (34), (35). Deze eindprofielen (34), (35) zijn elkaars spiegelbeeld. De boorden (32), (33) en eindprofielen (34),(35) strekken zich uit over de volledige lengte van het deksel.
De eindprofielen hebben twee vlakke hoekvormende delen (36), (37), waarvan het ene deel (36) evenwijdig aan de vlakke wand (31) loopt en het andere (37) loodrecht op
<Desc/Clms Page number 14>
deze wand (31) staat en eindigt met een verdikking (38). Aan dezelfde kant als de boorden (32), (33) is op de vlakkc wand (31) een opstaandc rib (38) voorzien die zich centraal volgens de lengterichting van het deksel uitstrekt.
Als de op figuren 2 en 3 voorgestelde delen van het lichaam (1) samengevoegd zijn, zoals op figuur 1 werd voorgesteld, klemmen de van elkaar weggerichte verdikkingen (38) van het deksel (3) tegen de naar elkaar gerichte flanken van een respectievelijke vleugel (22), (23) van het U-vormig paneel (2). Op die manier worden de twee delen (2), (3) samengehouden, en zijn ze gemakkelijk met de hand losneembaar.
De vlakke wanden (21), (31) van de samengevocgde delen (2), (3) zijn met een tussenafstand evenwijdig aan elkaar tegenover elkaar opgesteld en begrenzen de inwendige holle ruimte (4) langs de voorkant en de achterkant van het wandpaneel (1). De vleugels (22), (23) van het U-vormig paneel (2), de daartegen geklemde eindprofielen (34), (35) en de schuine boorden (32), (33) van het deksel (3) begrenzen deze holle ruimte (4) langs de bovenkant en de onderkant van het wandpaneel (1). De zijkanten van het wandelement (1) zijn open gelaten. In de inwendige ruimte (4) bevindt zieh een paneclvonnig stuk geluidsabsorptiemateriaal (5).
Dit absorpticmateriaal wordt op zijn plaats gehouden (zie figuur 1) tussen enerzijds de drie ribben (26), (27), (28) van het U-vormig paneel (2) en anderzijds de centrale opstaande rib (39) van het deksel (3) en de eindranden van de verdikkingen (38) aan de bovenkant en de onderkant van het deksel (3). Het geluidsabsorptiemateriaal (5) wordt hierdoor in de inwendige ruimte (4) in het lichaam (2, 3) op een afstand van het deksel (3) verwijderd gehouden. Hierdoor wordt het absorptiemateriaal (5) goed op zijn plaats gehouden. Door de vrij grote afstand tussen het deksel en het absorptiemateriaal (5) kan het moeilijk beschadigd worden via de doorgangen (6), bijvoorbeeld door kwaadwillig opzet.
Ook is het absorptiemateriaal voldoende ver verwijderd van de openingen opdat opspattcnd water dat via de doorgangen de inwendige ruimte zou binnekomen het absorptiemateriaal niet zou nat maken en bevuilen.
<Desc/Clms Page number 15>
In de vlakke wand (21) van het deksel (3) zijn een groot aantal dwarsende boringen (6) voorzien (zie figuren 4 en 5) met loodrecht op de vlakke wand (21) gerichte aslijnen (7). Deze boringen (6) zijn in meerdere rijen over het ganse oppervlak verdeeld. Elke boring (6) heeft cen cylindrisch eindgedeelte langs de buitenkant van het deksel (3) en gaat over in een conisch gedeelte dat verbreedt in de richting van de binnenkant van het deksel (3) en aan deze binnenkant uitmondt met zijn maximale diameter. Aan de kant van het cylindrisch gedeelte heeft het conisch gedeelte zijn minimale diameter die gelijk is aan de diameter van het cylindrisch gedeelte. De wand van het conisch gedeelte van elke boring (6) maakt een scherpe hock (a) met de aslijn (7) van de boring (6), en deze wand verwijdert zieh van de aslijn (7) in de richting van de binnenkant van het deksel (3).
Het U-vormig paneel (2) is door extrusie uit gerecycleerd PVC vervaardigd, terwijl men gedurende het productieproces een chemische verschuiming heeft laten plaatsvinden door toevoeging van een zogenaamde "foaming agent". Het U-vorrnig paneel (2) is dus uit cellulair PVC vervaardigd.
Het deksel (3) is eveneens uit gerecycleerd PVC vervaardigd maar hier werd de kunststof niet verschuimd om een produkt met een optimale slagvastheid te bekomen. Het deksel (3) vormt de voorkant van het wandelement (1) en loopt immers het meest kans om bcschadigd te worden, bijvoorbeeld door stenen.
Bij het samenstellen van cen geluidsabsorberende wand kan gebruik gemaakt worden van metalen I-profielen (40) om de wandelementen (l) in een opstaande positic te houden. De l-profielen (40) worden met een bepaalde tussenafstand in de grond verankerd, en de wandelementen (1) worden in cen vertikale positie naast elkaar (zie figuur 14) of in een horizontale positic boven elkaar (zie figuur 15) tegen elkaar aansluitend tussen deze I-profielen geplaatst. De wandelementen (1) zitten daarbij met een randgedeelte in een tussen de flenzen (41), (42) gevormde vertikale U- vormige goot van het profiel (40).
<Desc/Clms Page number 16>
Omdat de ruimte tussen de flenzen (41), (42) breder is dan de dikte van de wandelementen (1) wordt gebruik gemaakt van een inzetproficl (44) bestaande uit een S-vormig gebogen plaat met dezelfde lengte als het I-profiel. Zoals het best te zien is op de figuren 6 tot 9 wordt het inzetprofiel (44) tussen de flenzen (41), (42) van het I-profiel geklemd waarbij een gedeelte van de ruimte tussen de flenzen (41), (42) wordt opgevuld en een U-vormige goot (43) wordt bekomen met een breedte die overeenstemt met de dikte van de wandelementen (1). Dit inzetprofiel (44) wordt bij voorkeur uit gegalvaniseerd metaal vervaardigd.
Voorts omvat de geluidsabsorberende wand ook mantelelementen (45), (46), (47) die door een extrusieproces uit cellulair PVC vervaardigd zijn en op de flenzen (41), (42) van de 1-profielen (40) kunnen vastgemaakt worden om deze te bedekken, zodat een wand bekomen wordt waarvan de zichtbarc onderdelen een esthetisch homogeen geheel vormen zonder storende elementen. Om aan te tonen dat deze wandelementen met een zeer grote verscheidenheid van vormen kunnen vervaardigd worden worden op de figuren 6 tot 9 drie verschillende vormen getoond. Deze mantelelementen (45), (46), (47) zijn uitgevoerd als langwerpige holle buisvormige profielen met een basis (48) en een op deze basis aansluitende gebogen wand (49) zodat de basis (48) en de genoemde wand (49) de holle ruimte begrenzen.
De basis heeft in doorsnede een U-vormige uitsparing waarin een flens (41), (42) van een l-profiel (40) past. De op deze basis (48) aansluitende wand (49) bepaalt het uitzicht van het mantelelement (45-47) en kan concaaf of convex gebogen zijn of eender welke vorm met afrondingen en/of hoekvormende wanden hebben. Doordat de mantelelementen (45- 47) uit een ccllulaire kunststof vervaardigd zorgen ze voor een bijkomende geluidsabsorptie.
In een aantal bijzondere toepassingsgebieden worden bij voorkeur geen metalen Iprofielen (40) gebruikt. Bijvoorbeeld in de buurt van vliegvelden moeten grote aantallen metalen profielen vermeden worden omdat deze de werking van de radarsystemen kunnen beïnvloeden. Voor deze bijzondere toepassingsgebieden
<Desc/Clms Page number 17>
werden profielen (50), (51), (52) ontwikkeld die volledig uit kunststof vervaardigd zijn, eveneens door een extrusieproces waarbij een "foaming agent wordt toegevoegd aan de gerecycleerde PVC.
Op de figuren 10 tot 12 zijn drie dergelijke profielen in dwarsdoorsnede voorgesteld. Deze profielen (50-52) hebben een identiek middenstuk (53) dat uitgevoerd is als een holle buisvorm met een hoofdzakelijk rechthoekige dwarsdoorsnede. Aan de tegenoverliggende smalle zijden van dit middenstuk (53) zijn respectievelijke buisvormig uitgevoerde eindstukken (54) voorzien, dewelke bijvoorbeeld met behulp van lijm aan het middenstuk (53) bevestigd zijn en de flenzen van de profielen vormen. Deze eindstukken (54) kunnen met een grote verscheidenheid van vormen uitgevoerd worden door gedurende de productie een oorspronkelijk identieke buisvorm op een andere manier te vervormen.
Deze profielen (50), (51), (52) worden eveneens rechtop in de grond verankerd op een bepaalde afstand van elkaar verwijderd. Om de wandelementen (1) te kunnen rechtop houden zijn op de brede zijwanden van het middenstuk (53) van de profielen houders (55) bevestigd, bij voorkeur door middel van lijm. Deze houders (55) - enkel op de figuren 12 en 13 voorgesteld-zijn eveneens als holle profielen uitgevoerd en kunnen op eender welke plaats op de zijwanden van deze middenstukken (53) gekleefd worden. Dit wordt geïllustreerd op figuren 12 en 13, waar aan een zijde van het profiel (52) twee mogelijke positioneringen van de wandelementen (1) voorgesteld zijn.
Dit biedt ook de mogelijkheid om een geluidsabsorberende wand zo samen te stellen dat niet alle wandelementen (1) in eenzelfde vlak gelegen zijn. Zo kunnen de wandelementen (1) tussen opeenvolgende profielen (52) afwisselend in een eerste en een tweede vertikaal vlak gepositioneerd worden om de wand een bijzonder esthetisch uitzicht te geven.
Op de figuren 14 tot 17 wordt getoond hoe een wand volgens deze uitvinding wordt samengesteld, gebruik makend van I-profielen (40). Tussen de flenzen (41), (42) van twee naburige in een bodemplaat verankerde l-profielen (op figuur 14 wordt slechts
<Desc/Clms Page number 18>
een 1-profiel getoond) worden eerst respectievelijke S-vormige inzetprofielen (44) (zie hoger) aangebracht om de U-vormige ruimte tussen de flenzen (41), (42) te beperken tot een minder brede U-vormige goot (43) met de dikte van de wandelementen (1). Tussen de profielen (40) worden nog twee dergelijke inzetprofielen horizontaal bevestigd. Het ene inzetprofiel (44) bevindt zieh ter hoogte van de bovenkant van de te vormen wand, het andere op de bodemplaat.
Zo wordt een kadervormige structuur gevormd door met de open zijden naar elkaar gerichte Uvormige goten (43). De wandelementen (1) worden met hun gesloten lange zijden vertikaal naast elkaar geplaatst in deze goten (43) en vormen zo een rij in eenzelfde vertikaal vlak tegen elkaar aansluitende wandelementen (1) tussen twee naast elkaar staande I-profielen (40). Deze constructie kan herhaald worden tussen alle naast elkaar staande I-profielen die in een rechte, gebogen of hoekvormende rij naast elkaar zijn opgesteld om een doorlopende geluidsabsorberende wand te maken.
EMI18.1
Bij twee tegen elkaar aansluitende wandelementen (1) wordt telkens de rib (25) van het ene wandelement (1) in de groef (24) van het andere wandelement (1) geplaatst.
Het eerste (1) en het laatstc wandelement (1) van de rij bevinden zieh met een randgedeelte in de vertikale goot (43) van het inzetprofiel (44) tussen de tlenzen (41), (42) van een respectievelijk I-profiel (40).
Ook nadat het bovcnste en de onderste horizontaal inzetprofiel (44) op hun vaste plaats bevestigd zijn wil men dat de de wandelementen (1) nog in deze goten (43) kunnen geplaatst worden en er nadien nog uit kunnen verwijderd worden, bijvoorbeeld om ze te vervangen zonder de gehele constructie te moeten demonteren.
Daarom plaatst men deze inzetprofielen (44) op een vertikale tussenafstand die groter is dan de lengte van een wandelement (1), zodat elk wandelement in de goten (43) van de horizontale inzetprofielen (44) kan gebracht worden door het eerst schuin met zijn bovenste rand in de bovenste horizontale goot (43) te brengen, vervolgens te roteren tot het zieh in het vertikaal vlak tussen beide inzetprofielen (44) bevindt en tenslotte te laten zakken tot zijn onderste rand zieh in de onderste horizontale goot (43) bevindt. Hiervoor moeten de wandelementen (1) echter wel een vrij grote
<Desc/Clms Page number 19>
vertikale speling hebben.
Om te vermijden dat de wandelementen (1) door deze speling te los zitten in de wandconstructie, wordt na het inbrengen van alle wandelementen (1) een opvulprofiel (45) in de onderste goot (43) geschoven zie figuren 14 en 15). Hierdoor wordt de vertikale speling grotendeels weggenomen.
Op figuren 19 tot 22 wordt getoond hoe een wand met horizontaal boven elkaar geplaatstc wandelementen volgens deze uitvinding wordt samengesteld, tussen vertikaal in een bodemplaat verankerde I-profielen (40) (Op figuur 18 wordt slechts een 1- profiel getoond). De U-vormige ruimte tussen de flenzen (41), (42) wordt ook hier beperkt tot de dikte van de wandelementen (1) met behulp van de hoger beschreven inzetprofielen (44). Op die manier bekomt men ook twee vertikale goten (43).
Hier worden voorts ook twee inzetprofielen (44) horizontaal tussen de I-profielen (40) bevestigd. Het ene inzetprofiel (44) bevindt zieh ter hoogte van de bovenkant van de te vormen wand, het andere op de bodemplaat. Zo wordt een kadervormige gevormd door met de open zijden naar elkaar gerichte U-vormige goten (43). De wandelementen (1) worden met hun gesloten lange zijden horizontaal boven elkaar geplaatst in deze goten (43) en vormen zo een rij in eenzelfde vertikaal vlak boven elkaar en tegen elkaar aansluitende wandelementen (1), waarbij elkc wandelement zieh tussen twee naast elkaar staandc I-profielen (40) uitstrekt.
Deze constructie kan herhaald worden tussen alle naast elkaar staande l-profielen die in een rechte, gebogen of hoekvormende rij naast elkaar zijn opgesteld om ccn doorlopende geluidsabsorberende wand te maken.
Bij twee tegen elkaar aansluitende wandelcmcnten (1) wordt telkens de rib (25) van het ene wandelement (1) in de grocf (24) van het andere wandelement (1) geplaatst.
Elk wandelement (1) bevindt zieh met twee tcgenoverliggende vertikale randgedeelten in een vertikale goot (43) van een inzetstuk (44) tussen de flenzen (41), (42) van een respectievelijk 1-profiel (40).
<Desc/Clms Page number 20>
Elk wandelement (1) kan met zijn twee tegenoverliggende vertikale randen in de twee vertikale inzetprofielen (44) van de wandconstructie geplaatst worden en er terug uitgenomen worden nadat de 1-profielen vast opgesteld zijn. Hiervoor wordt het wandelement (1) eerst schuin met zijn ene rand in de vertikale goot (43) van het ene inzetprofiel (44) gebracht, vervolgens geroteerd tot het wandelement zieh in het door beide inzetprofielen (44) bepaalde vlak bevindt en tenslotte zijdelings verschoven tot zijn andere rand zieh in de vertikale goot (43) van het andere inzetprofiel (44) bevindt. Om dit mogelijk te maken plaatst men de 1-profielen (40) op cen horizontale tussenafstand die groter is dan de lengte van een wandelement (1).
Hiervoor moeten de wandelementen echter wel een vrij grote horizontale speling hebben. Om te vermijden dat de wandelementen (1) door deze speling te los zitten in de wandconstructie, wordt na het inbrengen van alle wandelementen (1) een opvulprofiel (45) in een van de vertikale goten geschoven (zie figuren 18 en 22).
Hierdoor wordt de speling grotendeels weggenomen.
De verschillende onderdelen van de geluidsabsorberende wandelementen en wand worden bij voorkcur allemaal door een extrusieprocédé vervaardigd. Het spreekt vanzelf dat echter ook andere procédé's (zoals bv. spuitgieten) mogelijk zijn. Het voordeel van een extrusieproces is dat het een doorlopend proces is waarmee producten van elke gewenste lengte kunnen geproduceerd worden.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
This invention relates to a sound-absorbing wall element comprising a body made primarily of plastic with an internal space in which a sound-absorbing material is provided, wherein a number of passages opening into the internal space are provided in the body.
A sound-absorbing wall built up from such sound-absorbing wall elements, of course, also falls within the scope of this invention.
This invention relates to such sound-absorbing wall elements in all possible shapes and dimensions. These wall elements can for instance be block-shaped or panel-shaped, have flat or curved outer surfaces, be arranged to be fitted against another wall-forming structural element or to form a wall or part of a wall itself and be suitable for use inside or outside arrangement .
In particular, this invention relates to wall elements and walls which are provided for being arranged outside. for example to reduce noise pollution caused by car traffic and / or.
The currently known sound-absorbing walls for outside arrangement bc mainly consist of a hollow metal structure, the side facing the sound source being provided with perforations. A sound-absorbing material, such as glass wool, is provided in the hollow space.
However, these walls have a whole series of drawbacks. A first drawback is the relatively high material costs and product costs that the manufacture of these walls entails. This makes the cost of these walls quite high.
<Desc / Clms Page number 2>
for another known disadvantage of these known walls is that the hollow metal structure is highly susceptible to deterioration (e.g. oxidation) due to adverse weather conditions. To avoid this as much as possible, regular maintenance work is necessary, with additional costs as a result.
If a part of the wall structure is damaged (eg due to a collision with a car), different parts of the damaged wall part must be completely dismantled in order to be able to replace the damaged parts. an additional disadvantage is that the transport and assembly of the wall elements is hampered by the relatively high weight of the metal structure. Furthermore, these wall elements are also not recyclable.
In general it can therefore be stated that this known sound-absorbing wall structure is quite expensive, both when it is purchased and installed, as well as for the necessary maintenance and possible repairs. Moreover, the sound absorption obtained with these structures leaves something to be desired.
U.S. Pat. No. 6,021,612 discloses a sound-absorbing wall panel which is suitable for outdoor installation and whose operation is based on the principle of the Helmholtz resonator. This wall panel consists of a hollow panel in which cylindrical bores are provided that open into a completely enclosed hollow space that functions as a resonator. Moreover, a sound-absorbing material such as a mineral wool is also provided in this hollow space.
This wall panel is cheaper and requires less maintenance than the wall structure described above, because it does not comprise any metal parts. Because its operation is based on the principle of the Helmholtz resonator, this wall panel has the disadvantage that the internal cavity must be fairly well sealed on all sides.
The hollow wall tiles must be designed as closed boxes or afterwards, when the wall is mounted, must be closed on all sides by additional components in order to obtain a sufficiently efficient operation. This necessity
<Desc / Clms Page number 3>
must be taken into account when designing the components of the wall.
This leads to more complex shapes and / or a larger number of parts and / or more material consumption. Moreover, the sound absorption that can be realized with this can still be improved.
It is the object of this invention to provide an inexpensive and efficient sound-absorbing wall panel that can be used for both indoor and outdoor installation, and which remedies the aforementioned disadvantages of the known wall elements and wall structures, and thus provides better sound absorption can then obtain with the known wall structures, and can even obtain very good sound absorption if the internal space in which the absorption material is incorporated is partially open so that the principle of the Helmholtz resonator is not applied or only to a limited extent.
This object is achieved with a sound-absorbing wall element, comprising a body made mainly of plastic with an internal space in which a sound-absorbing material is provided, wherein a number of passages opening into the internal space is provided in the body, wherein according to this invention each passage is at least has a wall which, in the direction of the internal space, removes under a sharp hock from the axis of the passage, the body being provided with means for retaining the sound-absorbing material in a position at an intermediate distance from the passages, and wherein at least a part of the body is made of cellular plastic.
In such a wall element, the sound waves that collide with the inclined walls of the passages are reflected in the direction of the inner space and the absorption material contained therein. Sound waves that come from the outside of the wall element and possibly collide with such an oblique wall after several reflections, as well as sound waves that are reflected from the inner space and collide with that oblique wall, are thus absorbed into the wall.
<Desc / Clms Page number 4>
reflected from the interior and no longer leave the wall element via the passageways.
In this way, a noticeably larger proportion (in comparison with the known sound-absorbing walls) of the sound waves in the wall element is retained until these sound waves have lost their energy through repeated reflection within the wall element and / or through absorption in the sound-absorbing material.
With known sound-absorbing walls, the walls of the openings are parallel to the axis of the opening. After one or more reflections, an important part of the sound waves colliding with these walls is finally reflected back outwards through the passage, resulting in a proportional reduction in the efficiency of the wall panel.
By solving this problem in the above-mentioned manner, an efficient sound-absorbing wall element is obtained that enables excellent sound absorption even without application of the Helmholtz principle. Because a resonator space closed on all sides is therefore not necessary to achieve very good sound absorption, the wall element can be made such that the internal space is open on one or more sides. This makes it possible to carry out the wall elements more easily and therefore also to buy copper.
It is clear that wall elements that apply both the principle of this invention and the principle of the Helmholtz resonator (and therefore have a completely closed internal space) are also wall elements according to this invention. The sound absorption achieved with such wall elements is noticeably better than with the known wall elements that only trumpet the Helmholtz principle.
In this description and in the claims of this patent application, the term "internal space" is therefore used both in the sense of a space completely enclosed on all sides and in the meaning of a not limited on all sides.
<Desc / Clms Page number 5>
spacing between walls or wall parts (e.g. a sandwich panel) even if passages or openings are provided in one of these walls or wall parts or in both walls or wall parts, and even if these passages or openings occupy the greater part of the wall surface.
Because the sound-absorbing wall element comprises a body which is provided with means for retaining the sound-absorbing material in a position at an intermediate distance from the passages, the absorption material is avoided close to or against the mouth opening of the passages and can be damaged via these passages become wet and dirty quickly, resulting in reduced sound absorption. Moreover, a free space is hereby kept free (between the passages and the absorption material) which functions as a resonance space and in which repeated reflection of the sound waves takes place, so that optimum sound attenuation is obtained and guaranteed.
Finally, by also manufacturing at least a part of the body from cellular plastic, one obtains a body that retains sound better than solid materials. This is due to the closed-cell structure of the cellular plastic.
Until now, the casing of the known wall panels was only used to protect the sound-absorbing material, while sound waves were transmitted through the passages. By manufacturing a body that at least partly also consists of a material with good sound-proofing qualities, the body now obtains a second function. This possibility has not been considered to date. This property also contributes to the excellent sound absorption and noise shielding that can be achieved with the wall elements according to the present invention.
<Desc / Clms Page number 6>
Cellular plastics also have the remarkably advantageous property that the material is highly resistant to the insertion of fasteners such as nails, screws and the like. d., and that these fasteners are properly retained in the material.
Another advantage of cellular plastics is that they can freely determine their density within certain limits during the production process. This is possible, for example, in a chemical foaming process by adjusting the amount of foam-generating "blend" that is added during the extrusion process. The strength (E-modulus) of a product is dependent on its density, so that the strength of a product from cellular plastic is, as it were, dosable during the production process.
Another important advantage of cellular plastics is that they allow the production of fairly large products with a relatively low weight from plastics with a relatively low degree of purity. Recycled plastics still contain quite a lot of impurities in a first phase after recycling, which means that the so-called box system (whereby a number of internal thin-walled ribs provide the strength) cannot be used to manufacture large products with a light weight. The additional purification of these plastics is often too expensive. The use of cellular (or foamed) plastics here offers a fully-fledged alternative with, as already indicated, numerous additional advantages.
All the above-mentioned measures contribute to improved sound absorption and to the maintenance of this absorption. These measures reinforce each other's effect. A particularly efficient sound-absorbing wall element is achieved through this combination of features. Moreover, it can be manufactured at a low production cost, so that all the above-mentioned disadvantages are remedied.
<Desc / Clms Page number 7>
Because the wall panel according to the invention comprises a body made mainly of plastic, it is also less heavy, has better weather resistance, and is easier to maintain than the known metal structures referred to above in this description. Moreover, if the body is manufactured from a recycling bar or from a recycled plastic, the wall element according to the invention is also less environmentally harmful.
Recycled plastic is preferably used to manufacture the body. It is preferred to use polyvinyl chloride (PVC), whether or not recycled, or an impure mixture obtained through recycling which mainly contains PVC. The degree of purity of the PVC is preferably at least 95%.
The sound-absorbing wall element according to the present invention is preferably designed in such a way that the end portion of each passage opening into the inner space widens funnel-shaped in the direction of the inner space.
As a result, all the walls of the passages with their sloping surface are directed towards the inner space so that they reflect the sound waves towards the inner space. Because it is precisely also the end portion of the passages which open into the inner space and which is funnel-shaped, this embodiment is particularly effective for reflecting back the sound waves that are reflected from the inner space back into the hollow space.
The end portion of each passage terminating in the interior space is preferably conical. This can be achieved technically in a fairly simple manner, for example by drilling these passages.
In the realization of a passage whose transverse dimensions change over the entire length of the passage, it is very difficult to have all passages end with the same transverse dimensions. If this fails, a wall element is obtained with passages, the respective entrance openings of which are connected to the
<Desc / Clms Page number 8>
visible exterior of the wall element, have a different view. For example, when drilling a conical hole, the smallest end diameter of the hole (on the visible outside of the wall element) is also determined by, among other things, the thickness of the pierced wall. This wall thickness is not always perfectly identical in all places, so that the visible entrance of the various bores would not be the same for all bores.
In order to also perfect the wall element from an aesthetic point of view, the end portion of the said passages opening outwards on the outside of the body is made cylindrical. All passages on the visible outside of the body thus end with a circular opening with the exact same diameter.
It is also very advantageous to design the body with a first and a second declaration, which can be detached from each other and together enclose the said internal space. The individual parts of the body can be manufactured as relatively simple plastic parts in a simple production process (for example by extrusic). Assembling the wall element is very simple and can be carried out quickly. It is sufficient to place the sound-absorbing material in front of or in the space provided for that purpose in one of the parts and then to merge the two parts. In the event of damage to a wall element, it is often sufficient to replace only one of the parts. Replacing or checking the sound absorption material can now also be done very quickly.
The two parts of the body are therefore preferably detachable and assemble by hand or with simple tools.
If the first and the second part extend on one side and the other on the other side of the sound absorption material, the wall element obtains a sandwich structure in which the absorption material can easily be inserted between the two parts of the body before these parts are joined together
<Desc / Clms Page number 9>
and also easily from between these two parts can be removed and replaced.
It has been established that remarkably good results in the field of sound absorption are obtained if the ratio of, on the one hand, the area of the passageways in an outward-facing flank of the body and, on the other hand, the total area of said flank is between 20% and 40% , and preferably about 30%.
An abrasion-resistant coating is provided on at least one outer wall of the body. This is preferably a two-component polyurethane coating, e.g. with polyamide beads dispersed therein. Such a coating is resistant to damage during transport and assembly, requires little or no maintenance and even makes it easy to remove graffiti applied to it.
This coating can for instance be applied during the production of the plastic body during a co-extrusion process, or can also be provided during an additional coating operation after the production of the part in question.
The body and the sound-absorbing material are preferably panel-shaped.
The sound-absorbing material can also be manufactured from plastic, in particular from recycled plastic. This is done, for example, by a process in which plastic fibers or filaments are sintered. Recycled PVC is preferred for this. Foamed plastics with an open-cell structure are particularly suitable for this.
If a wall cement is made of which both the body and the absorption material are made of PVC, a wall element is obtained that is completely recyclable as a whole.
<Desc / Clms Page number 10>
Another object according to the present invention is a sound-absorbing wall comprising one or more sound-absorbing wall elements according to the present invention, as well as a number of holding elements for holding these wall elements in a position of use.
Such a sound-absorbing wall can comprise a number of casing elements made of plastic, which can be attached to the holding elements to cover parts thereof. These shell elements preferably cover the visible parts of the 1-profiles to obtain a sound-absorbing wall that looks like an aesthetically homogeneous whole. These mantle elements can also be made from a cellular plastic, preferably from recycled PVC.
Said holding elements are preferably I-profiles, while each jacket element is provided for enclosing a flange of a 1-profile.
Each retaining element can also be manufactured primarily from plastic, in particular from a recycled cellular plastic. Such non-metal retaining elements are particularly suitable for installation in the vicinity of airports, since metal structures can disrupt the operation of the radar systems used at airports. If the retaining elements are made of a cellular plastic, they ensure good additional sound insulation because such plastics retain sound waves better than solid materials due to their closed-cell structure.
Such a sound-absorbing wall, the retaining elements of which mainly consist of polyvinyl chloride, is preferred.
In a preferred embodiment, a sound-absorbing wall comprises a plurality of sound-absorbing wall elements which form the sound-absorbing wall adjacent to and / or above each other and abutting one another and
<Desc / Clms Page number 11>
on the opposite sides of the sound-absorbing wall elements, respectively, a protruding rib and a groove is provided so that for each two adjacent wall elements the rib of one wall element is located in the groove of the other wall element.
With such an arrangement, the wall elements are, on the one hand, properly held in place in a common plane, and, on the other hand, there are virtually no gaps between the wall elements, so that a very soundproof wall is also obtained.
In the following detailed description of a number of exemplary embodiments of this invention, the aforementioned features and advantages of the invention are further clarified and additional features and advantages thereof are indicated. The purpose of this description is only to clarify the general principles of this invention and, therefore, can in no way be interpreted as a limitation of the scope of the invention or of the patent rights claimed in the claims.
In this description reference is made by reference numerals to the figures 1 to 22 appended hereof - figure 1 is a side view of a sound-absorbing wall element according to the present invention; figure 2 is an enlarged side view of the left-hand part of the body of the wall element represented in figure 1; figures 3 and 4 are respectively an enlarged side view and a front view of the right-hand part of the body of the wall element represented in figure 1; figure 5 is a cross-section along the axis AA of a part of the part of the body represented in figure 4;
<Desc / Clms Page number 12>
figure 6 is a perspective drawing of an I-profile with insert profiles on both sides between the flanges, and three different types of cladding elements on the outside of each flange;
figures 7,8 and 9 are cross-sections of the 1-profile shown in figure 6, on which a different type of jacket element can be seen in each case; - figures 10 and 11 represent holding elements made of plastic with different flange shapes in top view; figures 12 and 13 are a top view and a perspective view of another holding element of plastic in cooperation with wall elements according to the present invention; figure 14 represents the cut-outs of a part of a wall construction with wall elements arranged vertically next to each other in perspective; figures 15 and 16 respectively represent a side view and a top view of the assembled wall construction of figure 14;
figure 17 is a top view of a part of the wall construction of figure
14, without the panels and the upper horizontal insert profile; figure 18 represents the exploded parts of a decl of a wall construction with wall elements arranged horizontally next to each other in perspective; figures 19 and 20 are side views of an upper part and a lower part of the composite wall construction of figure 18, respectively; and - figures 21 and 22 are top views of an I-profile with associated fittings of a wall construction according to the present invention.
The wall element (1) represented in figure 1 is a rectangular panel (2, 3) consisting of two joined parts (2), (3) which on two opposite sides define a hollow space (4) in which a rectangular piece of sound absorption material (5) is provided.
The part (2) represented in figure 2 has a rectangular flat part (21) with a length of 500 mm and a width of 90 mm. On each of the opposite long sides (the top and bottom) there is one in the same
<Desc / Clms Page number 13>
wing (22), (23) projecting in the direction and over the same distance which forms a right angle with the flat wall (21), so that this part is pronounced U-shaped.
In the following, this part is called the U-shaped panel. The material thickness is approximately 18 mm. This U-shaped panel is obtained by an extrusion process from recycled PVC, with the addition of a "foaming agent" so that the product has a density factor between 0, 5 kg / l and 1, 2 kg / l. During the same process, a thin coating is applied to the outer surface by coextrusion. This coating is a two-component polyurethane coating with dispersed polyamide-1-pellets to give the product highly maintenance, graffiti-resistant and high abrasion resistance.
On the side of the wings (22), (23) three protruding ribs (26), (27), (28) are provided on the flat wall (21) of the U-shaped panel and are spaced apart at equal intervals. These are provided for positioning the absorption material (see below). In the upper side of the upper wing (22) a U-shaped groove (24) is provided which runs parallel to the flat wall (21) and extends over the entire length of the U-shaped panel (2). In the lower side of the lower wing (23) a rib (25) is provided with a shape corresponding to the shape of the groove (24), so that this rib (25) is in a groove (24) of another wall element (1) ) suits. This rib (25) also extends over the full length of the U-shaped panel (2).
The part (3) represented in figure 3, hereinafter referred to as the cover, also comprises a flat wall (31) which on each of the opposite long sides (the top and bottom) merges into an identical oblique edge (32) , (33). Both edges (32), (33) are on the same side of the flat wall (31) and merge into a respective end profile (34), (35). These end profiles (34), (35) are mirror images of each other. The edges (32), (33) and end profiles (34), (35) extend over the full length of the cover.
The end profiles have two flat corner-forming parts (36), (37), one part (36) of which runs parallel to the flat wall (31) and the other (37) perpendicular to
<Desc / Clms Page number 14>
this wall (31) stands and ends with a bulge (38). On the same side as the edges (32), (33) an upstanding rib (38) is provided on the flat wall (31) which extends centrally along the longitudinal direction of the cover.
When the parts of the body (1) shown in Figures 2 and 3 are joined together, as shown in Figure 1, the thickened portions (38) of the cover (3) clamp against the flanks of a respective wing facing each other (22), (23) of the U-shaped panel (2). In this way, the two parts (2), (3) are held together, and they are easily detachable by hand.
The flat walls (21), (31) of the assembled parts (2), (3) are arranged opposite each other at an interval parallel to each other and define the inner cavity (4) along the front and rear of the wall panel ( 1). The wings (22), (23) of the U-shaped panel (2), the end profiles (34), (35) and the oblique edges (32), (33) of the cover (3) bounded against it space (4) along the top and bottom of the wall panel (1). The sides of the wall element (1) have been left open. There is a pan-shaped piece of sound-absorbing material (5) in the interior (4).
This absorptic material is held in place (see Figure 1) between, on the one hand, the three ribs (26), (27), (28) of the U-shaped panel (2) and, on the other hand, the central raised rib (39) of the lid ( 3) and the end edges of the bulges (38) on the top and bottom of the lid (3). The sound-absorbing material (5) is hereby kept away from the cover (3) in the internal space (4) in the body (2, 3). As a result, the absorption material (5) is properly held in place. Due to the relatively large distance between the cover and the absorption material (5), it is difficult to damage via the passages (6), for example due to malicious intent.
Also, the absorbent material is sufficiently far removed from the openings so that splashed water that would enter the interior via the passages would not wet and soak the absorbent material.
<Desc / Clms Page number 15>
A large number of transverse bores (6) are provided in the flat wall (21) of the cover (3) (see figures 4 and 5) with axis lines (7) directed perpendicular to the flat wall (21). These bores (6) are distributed in several rows over the entire surface. Each bore (6) has a cylindrical end portion along the outside of the lid (3) and merges into a conical portion that widens in the direction of the inside of the lid (3) and flows into this inside with its maximum diameter. On the cylindrical portion side, the conical portion has its minimum diameter that is equal to the diameter of the cylindrical portion. The wall of the conical portion of each bore (6) forms a sharp hock (a) with the axis line (7) of the bore (6), and this wall removes itself from the axis line (7) towards the inside of the lid (3).
The U-shaped panel (2) is made from recycled PVC by extrusion, while a chemical foaming has been made during the production process by the addition of a so-called "foaming agent". The U-shaped panel (2) is therefore made of cellular PVC.
The lid (3) is also made from recycled PVC, but here the plastic was not foamed in order to obtain a product with optimum impact resistance. The lid (3) forms the front side of the wall element (1) and is after all most likely to be damaged, for example by stones.
When assembling a sound-absorbing wall, metal I-profiles (40) can be used to hold the wall elements (1) in an upright position. The 1-profiles (40) are anchored in the ground at a certain intermediate distance, and the wall elements (1) are adjacent to each other in a vertical position (see figure 14) or in a horizontal position above each other (see figure 15). placed between these I profiles. The wall elements (1) are thereby with an edge portion in a vertical U-shaped channel of the profile (40) formed between the flanges (41), (42).
<Desc / Clms Page number 16>
Because the space between the flanges (41), (42) is wider than the thickness of the wall elements (1), use is made of an insert profile (44) consisting of an S-shaped curved plate with the same length as the I-profile. As can best be seen in Figures 6 to 9, the insert profile (44) is clamped between the flanges (41), (42) of the I-profile with a portion of the space between the flanges (41), (42) is filled and a U-shaped channel (43) is obtained with a width corresponding to the thickness of the wall elements (1). This insert profile (44) is preferably made from galvanized metal.
Furthermore, the sound-absorbing wall also comprises casing elements (45), (46), (47) which are made from cellular PVC by an extrusion process and which can be fixed to the flanges (41), (42) of the 1-profiles (40) to to cover it, so that a wall is obtained whose visible components form an aesthetically homogeneous whole without disturbing elements. To show that these wall elements can be manufactured with a very wide variety of shapes, three different shapes are shown in Figures 6 to 9. These shell elements (45), (46), (47) are designed as elongated hollow tubular profiles with a base (48) and a curved wall (49) connecting to this base so that the base (48) and said wall (49) limit the hollow space.
The base has a U-shaped recess in cross section into which a flange (41), (42) of an 1-profile (40) fits. The wall (49) connecting to this base (48) determines the appearance of the casing element (45-47) and can be concave or convexly curved or have any shape with roundings and / or corner-forming walls. Because the casing elements (45-47) are made from a plastic, they ensure additional sound absorption.
In a number of special areas of application, preferably no metal I profiles (40) are used. For example, in the vicinity of airports, large numbers of metal profiles must be avoided because they can influence the operation of the radar systems. For these special application areas
<Desc / Clms Page number 17>
profiles (50), (51), (52) were developed entirely from plastic, also by an extrusion process where a foaming agent is added to the recycled PVC.
Figures 10 to 12 show three such profiles in cross-section. These profiles (50-52) have an identical center piece (53) that is designed as a hollow tubular shape with a substantially rectangular cross-section. On the opposite narrow sides of this center piece (53), respective tubular end pieces (54) are provided, which for example are attached to the center piece (53) by means of glue and form the flanges of the profiles. These end pieces (54) can be made with a wide variety of shapes by distorting an originally identical tubular shape during production in a different way.
These profiles (50), (51), (52) are also anchored upright in the ground at a certain distance from each other. In order to be able to keep the wall elements (1) upright, holders (55) are attached to the wide side walls of the middle section (53) of the profiles, preferably by means of glue. These holders (55) - represented only in Figures 12 and 13 - are also designed as hollow profiles and can be adhered to the side walls of these middle pieces (53) at any location. This is illustrated on figures 12 and 13, where on one side of the profile (52) two possible positions of the wall elements (1) are shown.
This also offers the possibility to assemble a sound-absorbing wall in such a way that not all wall elements (1) are situated in the same plane. The wall elements (1) can thus be alternately positioned between successive profiles (52) in a first and a second vertical plane to give the wall a particularly aesthetic appearance.
Figures 14 to 17 show how a wall according to the present invention is assembled using I-profiles (40). Between the flanges (41), (42) of two adjacent 1-profiles anchored in a bottom plate (in figure 14 only
<Desc / Clms Page number 18>
shown as a 1-profile), first respective S-shaped insert profiles (44) (see above) are arranged to limit the U-shaped space between the flanges (41), (42) to a less wide U-shaped channel (43) with the thickness of the wall elements (1). Between the profiles (40), another two such insert profiles are fixed horizontally. One insert profile (44) is located at the height of the top of the wall to be formed, the other on the bottom plate.
A frame-shaped structure is thus formed by U-shaped channels (43) with the open sides facing each other. The wall elements (1) with their closed long sides are placed vertically next to each other in these gutters (43) and thus form a row of wall elements (1) connecting in the same vertical plane against each other between two adjacent I-profiles (40). This construction can be repeated between all adjacent I-profiles arranged side by side in a straight, curved or corner-forming row to make a continuous sound-absorbing wall.
EMI18.1
With two adjacent wall elements (1) the rib (25) of one wall element (1) is placed in the groove (24) of the other wall element (1).
The first (1) and the last wall element (1) of the row are located with an edge portion in the vertical channel (43) of the insert profile (44) between the lenses (41), (42) of an I-profile, respectively ( 40).
Even after the upper and lower horizontal insert profiles (44) have been fixed in their fixed position, it is desired that the wall elements (1) can still be placed in these gutters (43) and subsequently be removed therefrom, for example in order to remove them. replaced without having to dismantle the entire structure.
Therefore, these insert profiles (44) are placed at a vertical distance that is greater than the length of a wall element (1), so that each wall element can be introduced into the channels (43) of the horizontal insert profiles (44) by first sloping with its insert the upper edge into the upper horizontal channel (43), then rotate until it is in the vertical plane between the two insert profiles (44) and finally lower it until its lower edge is located in the lower horizontal channel (43). However, the wall elements (1) must be quite large for this
<Desc / Clms Page number 19>
have vertical clearance.
To prevent the wall elements (1) from becoming too loose in the wall construction due to this play, after inserting all wall elements (1) a filling profile (45) is slid into the lower channel (43), see figures 14 and 15). As a result, the vertical clearance is largely eliminated.
Figures 19 to 22 show how a wall with wall elements placed horizontally one above the other according to the present invention is assembled between I-profiles (40) which are anchored vertically in a base plate (Figure 18 shows only a 1-profile). The U-shaped space between the flanges (41), (42) is again limited to the thickness of the wall elements (1) with the aid of the insert profiles (44) described above. In this way one also obtains two vertical gutters (43).
Here, further, two insert profiles (44) are also fixed horizontally between the I profiles (40). One insert profile (44) is located at the height of the top of the wall to be formed, the other on the bottom plate. Thus, a frame-shaped one is formed by U-shaped channels (43) with the open sides facing each other. The wall elements (1) are placed horizontally one above the other with their closed long sides in these gutters (43) and thus form a row in the same vertical plane above each other and adjacent wall elements (1), each wall element standing between two adjacent to each other. I profiles (40).
This construction can be repeated between all adjacent l-profiles arranged side by side in a straight, curved or corner-forming row to make a continuous sound-absorbing wall.
In the case of two adjacent walking sections (1) the rib (25) of one walking section (1) is placed in the groove (24) of the other walking section (1).
Each wall element (1) is positioned with two opposite vertical edge portions in a vertical channel (43) of an insert (44) between the flanges (41), (42) of a respective 1-profile (40).
<Desc / Clms Page number 20>
Each wall element (1) can be placed with its two opposite vertical edges in the two vertical insert profiles (44) of the wall construction and can be taken out again after the 1 profiles are fixed. For this purpose, the wall element (1) is first inserted obliquely with its one edge into the vertical channel (43) of the one insert profile (44), then rotated until the wall element is in the plane defined by both insert profiles (44) and finally shifted laterally until its other edge is in the vertical channel (43) of the other insert profile (44). To make this possible, place the 1-profiles (40) at a horizontal distance that is larger than the length of a wall element (1).
For this, however, the wall elements must have a fairly large horizontal clearance. In order to prevent the wall elements (1) from becoming too loose in the wall construction due to this play, after inserting all wall elements (1) a filling profile (45) is slid into one of the vertical channels (see figures 18 and 22).
This largely eliminates the play.
The various components of the sound-absorbing wall elements and wall are all preferably produced by an extrusion process. It goes without saying that other processes (such as injection molding) are also possible. The advantage of an extrusion process is that it is a continuous process with which products of any desired length can be produced.