BE1022593B1

BE1022593B1 - Geluidsschermen

Info

Publication number: BE1022593B1
Application number: BE2015/5206A
Authority: BE
Inventors: EYCKEN-METDENANCXT Annemie VAN
Original assignee: Van Eycken Metal Construction
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-06-13
Also published as: BE1023091B1; BE1023091A1

Abstract

Deze uitvinding heeft betrekking op een geluidsscherm. Meer bepaald heeft deze 5 uitvinding betrekking op een geluidsscherm dat een voorpaneel, een achterpaneel en een spouw omvat. Deze uitvinding heeft eveneens betrekking op een geluidswerend systeem dat minstens drie geluidsschermen omvat. Deze uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het verminderen van geluidsoverlast naast een rijweg of een spoorweg. Deze uitvinding heeft eveneens betrekking op het gebruik van één of 10 meerdere geluidsschermen voor het verminderen van geluidsoverlast langs een rijweg of spoorweg.

Description

GELUIDSSCHERMEN

TECHNISCH VELD

Deze uitvinding heeft betrekking op geluidsschermen die in verschillende omstandigheden gebruikt kunnen worden om te zorgen dat overmatig geluid tegengehouden wordt. De uitvinding heeft eveneens betrekking op geluidswerende systemen die geluidsschermen omvatten. De uitvinding heeft eveneens betrekking op werkwijzen voor het verminderen van geluidsoverlast die gebruik maken van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding

TECHNOLOGISCHE ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Overmatig lawaai, zoals bijvoorbeeld verkeerslawaai, heeft een groot aantal negatieve effecten op de menselijke gezondheid. Deze negatieve effecten omvatten naast gehoorverlies ook hoge bloeddruk, concentratieverlies en slaapstoornissen. Ook andere vormen van lawaai kunnen geluidshinder of overlast bezorgen zoals industrie, vliegverkeer en omgevingslawaai (school, restaurant etc.). Gebieden nabij drukke verkeersaders, luchthavens of machinale industrie zijn daarom minder aantrekkelijke woongebieden. In dicht bevolkte gebieden is het echter niet mogelijk om woongebieden enkel ver van deze geluidsbronnen te voorzien. Er is dus een nood aan systemen die hinderlijke of schadelijke gevolgen van lawaai beperken.

Een gekende oplossing is de plaatsing van geluidsschermen. Geluidsschermen zijn wanden die geluid reflecteren en/of absorberen ter vermindering van geluidsoverlast. Reflecterende geluidsschermen kaatsen geluid terug naar de zender. Hierdoor kan het geluidsniveau aan de zendzijde echter met 3 tot 6 dB toenemen. In het geval waar voertuigen tussen twee hoge reflecterende geluidsschermen rijden kan het geluid tussen de schermen zelfs met meer dan 10dB toenemen. Deze toename vertaalt zich dan ook in een toename van het geluidsniveau in het gebied buiten de schermen. De opbouw van geluidsenergie tussen de twee schermen zorgt er immers voor dat de effectieve isolerende eigenschap van het scherm lager wordt.

Absorberende geluidsschermen bieden een oplossing voor de tekortkomingen van reflecterende geluidsschermen. Bij absorberende geluidsschermen wordt een deel van de geluidsenergie die erop invalt niet teruggekaatst maar omgezet in warmte. Daardoor daalt de hoeveelheid energie die teruggekaatst wordt naar de geluidsbron. Daarenboven daalt de hoeveelheid geluid die door het geluidsscherm wordt doorgelaten.

Typische absorberende geluidsschermen bevatten een kern die een absorberend materiaal bevat, zoals een minerale wol, bij voorbeeld glaswol of rotswol. In relatief vochtige regio’s is minerale wol echter onderhevig aan degradatie. Onder invloed van insijpelend vocht zakt de minerale wol uit, wat de absorberende eigenschap van hei2 geluidsscherm snel compromitteert. Veel vormen van absorberende geluidschermen zijn bovendien logge structuren die moeilijk te plaatsen, verplaatsen of te herstellen zijn.

De huidige uitvinding voorziet in een oplossing voor één of meerdere van de hierboven vernoemde uitdagingen.

SAMENVATTING

De huidige uitvinding betreft geluidsschermen. De geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding hebben het voordeel dat ze optimale geluidsabsorptie geven, gemakkelijk te plaatsen zijn en kunnen gemaakt worden uit materialen die weerbestendig zijn zodat zij een beperkt akoestisch verval hebben. Bovendien kunnen de geluidsschermen volgens bepaalde uitvoeringen van de uitvinding zorgen voor een behoud van visueel contact tussen de afgeschermde ruimtes of plaatsen.

Meer bepaald omvat de uitvinding geluidsschermen die een voorpaneel, een achterpaneel, en een spouw omvatten waarbij de spouw begrensd is door het voorpaneel en het achterpaneel, en het voorpaneel microperforaties omvat die gevormd zijn als microgleuven waarbij op zijn minst een deel van het voorpaneel nabij elke microgleuf deels uit het vlak van het voorpaneel is gebracht.

In bepaalde uitvoeringsvormen zijn de geluidsschermen transparant voor zichtbaar licht. In verdere uitvoeringsvormen zijn de geluidsschermen doorzichtig.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding zijn het voorpaneel en het achterpaneel substantieel evenwijdig opgesteld.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding omvat de spouw een kern. In meer bepaalde uitvoeringsvormen heeft de kern een rigide structuur. In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding deelt de rigide structuur de kern in open cellen met wanden die loodrecht staan op het achterpaneel. In bepaalde uitvoeringsvormen heeft de rigide structuur in doorsnede een honingraat structuur. In meer bepaalde uitvoeringsvormen hebben de cellen een diameter van 10 tot 100 mm.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding is de kern verlijmd of versmolten met het voorpaneel en/of het achterpaneel.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding heeft de kern een dikte van minimum 50 mm.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding heeft het geluidsscherm een lengte tussen 1.0 en 6.0 m.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding omvat het achterpaneel een massieve plaat.

In bepaalde uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavig2 uitvinding omvatten het voorpaneel, het achterpaneel, en de kern één of meerdere materialen gekozen uit de lijst: styreen-butadieen blok copolymeren, methylmethacrylaat-styreen copolymeren, polycarbonaten, poly(methylmethacrylaat), en acrylonitril-butadieen-styreen copolymeren.

De huidige uitvinding heeft ook betrekking op geluidswerende systemen die minstens drie van de hierin beschreven geluidsschermen omvatten, waarbij de geluidsschermen in het systeem substantieel rechtop (d.w.z. verticaal), zij aan zij worden geplaatst.

De huidige uitvinding heeft ook betrekking op werkwijzen voor het verminderen van geluidsoverlast, waarbij de werkwijzen de stap omvatten van het plaatsen van één of meerdere geluidsschermen of een geluidswerend systeem zoals hierin beschreven, waarbij het voorpaneel van het geluidsscherm gericht wordt naar de bron van het geluid of de ruimte of plaats waarin zich de bron van het geluid bevindt.

De huidige uitvinding heeft ook betrekking op het gebruik van één of meerdere geluidsschermen of een geluidswerend systeem zoals hierin beschreven voor het verminderen van geluidshinder of geluidsoverlast.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Figuur 1 toont een geluidsscherm (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van het eerste aspect van de huidige uitvinding.

Figuur 2 toont een geluidsscherm (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van het eerste aspect van de huidige uitvinding.

Figuur 3 toont een geluidsscherm (1) volgens een bepaalde uitvoeringsvorm van het eerste aspect van de huidige uitvinding.

Figuur 4 toont een microgeperforeerde plaat (9).

Legende: geluidsscherm (1), voorpaneel (2), achterpaneel (3), spouw (4), microperforatie (5), transparante plaat (6) gebied nabij de microperforatie (7), kern (8), microgeperforeerde plaat (9).

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Zoals verder gebruikt in deze tekst omvatten de enkelvoudsvormen "een”, "de”, "het” zowel het enkelvoud als de meervoudsvorm tenzij de context duidelijk anders is.

De termen "omvatten”, "omvat” zoals verder gebruikt, zijn synoniem met "inclusief”, "includeren” of "bevatten, "bevat” en zijn inclusief of open en sluiten bijkomende, niet vernoemde leden, elementen of werkwijze stappen niet uit. De termen "omvatten”, "omvat” zijn inclusief de term "bevatten”.

De opsomming van numerieke waarden aan hand van cijferbereiken omvat alle waarde#2 en fracties in deze bereiken, zowel als de geciteerde eindpunten.

De term "ongeveer”, zoals gebruikt wanneer gerefereerd wordt naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur, en zo meer, is bedoeld variaties te omsluiten van +/- 10% of minder, bij voorkeur +/-5% of minder, meer bij voorkeur +/-1% of minder, en meer nog bij voorkeur +/-0.1% of minder, van en vanaf de gespecificeerde waarde, in zo ver de variaties van toepassing zijn om te functioneren in de bekend gemaakte uitvinding. Het dient te worden verstaan dat de waarde waarnaar de term "ongeveer” refereert op zich, ook werd bekend gemaakt.

Alle documenten geciteerd in de huidige specificatie worden hierin volledig opgenomen door middel van verwijzing.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen bekend gemaakt in de uitvinding, inclusief technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals een vakman deze gewoonlijk verstaat. Als verdere leidraad, worden definities opgenomen voor verdere toelichting van termen die in de beschrijving van de uitvinding worden gebruikt.

De huidige uitvinding heeft betrekking op geluidsschermen. Het begrip "geluidsscherm” zoals hierin gebruikt verwijst naar een structuur van een bepaalde oppervlakte die gebruikt kan worden om te vermijden dat geluid van één ruimte naar een andere ruimte (of van één plaats naar een andere plaats) doordringt.

Geluidsschermen volgens de huidige uitvinding omvatten een voorpaneel, een achterpaneel, en een spouw.

Het begrip "voorpaneel” zoals hierin gebruikt verwijst naar een onderdeel van een geluidsscherm dat bij normaal gebruik naar de geluidsbron is gericht.

Het begrip "achterpaneel” zoals hierin gebruikt verwijst naar een onderdeel van een geluidsscherm dat bij normaal gebruik gericht is naar de ruimte die van het geluid moet afgeschermd worden.

Het begrip "spouw” zoals hierin gebruikt verwijst naar een grotendeels omsloten ruimte in een geluidsscherm. De dikte van de spouw is de afstand tussen het voorpaneel en het achterpaneel.

De geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding zijn gekenmerkt door het feit dat het voorpaneel en/of het achterpaneel microperforaties bevat.

Het begrip "microperforaties” zoals hierin gebruikt verwijst naar openingen met een doorsnede van 3.0 tot 20 mm, bij voorkeur 4.0 tot 10 mm, en liefst 5.0 tot 6.0 mm; waarbij het begrip "doorsnede” verwijst naar de grootste karakteristieke lengte van een microperforatie in het vlak van de microgeperforeerde plaat, op de plaats van de microperforatie.

Het begrip “microgleuven” zoals hierin gebruikt verwijst naar openingen met een lencjf#2 die groter is dan de breedte. De lengte van een microgleuf is de langste afmeting van de gleuf in het raakvlak van het voorpaneel op de plaats van die microgleuf. De breedte van een microgleuf is de langste afmeting van de gleuf in een richting loodrecht op de lengterichting van de microgleuf en in het raakvlak aan het voorpaneel op de plaats van de microgleuf. In bepaalde uitvoeringsvormen is lengte van 3.0 tot 20 mm, bij voorkeur 4.0 tot 10 mm, en bij voorkeur 5.0 tot 6.0 mm; met een breedte van 0.010 tot 0.80 mm, bij voorkeur 0.050 tot 0.50 mm, en liefst 0.10 tot 0.40 mm. De microgleuven hebben bij voorkeur een maximum breedte van 0.25 mm. De lengte van de microgleuven is bij voorkeur 5 mm.

Methodes voor het aanbrengen van microgleuven zijn beschreven in WO97/27370.

In bepaalde uitvoeringsvormen bevat het voorpaneel over de gehele oppervlakte microperforaties. Het is echter ook voorzien dat in sommige uitvoeringsvormen de microperforaties voorzien zijn op discrete plaatsen op het paneel, zoals bij voorbeeld in stroken of cirkels op het paneel.

In bepaalde uitvoeringsvormen zijn de microperforaties op het paneel voorzien in een patroon. Meer bepaald kunnen de microperforaties op regelmatige afstand van elkaar voorzien zijn. In bepaalde uitvoeringsvormen zijn de microperforaties voorzien op het paneel in één of meerdere vormen zoals bij voorbeeld in een cirkel, in een vierkant of in een spiraal. In bepaalde uitvoeringsvormen kunnen de microperforaties voorzien zijn in een specifieke tekening of vormen van letters aannemen.

In bepaalde uitvoeringsvormen bevat het paneel met de microperforaties, ter hoogte van elke microperforatie een locale vervorming van het paneel, meer bepaald een verheffing. In bepaalde uitvoeringsvormen strekt deze verheffing zich uit over 2-5 mm rond de microperforatie. In bepaalde uitvoeringsvormen steekt het hoogste punt van de verheffing tussen 0.2-10 mm uit boven het vlak van de plaat. De afstand waarover het voorpaneel nabij elke microgleuf uit het vlak van het voorpaneel is gebracht bedraagt bij voorkeur ongeveer 0.30 mm.

In verdere uitvoeringsvormen is deze verheffing gedeeltelijk terug vereffend door het rollen van de plaat zoals beschreven in WO97/27370.

In meer bepaalde vormen omvat ten minste het voorpaneel microperforaties. De aanwezigheid een voorpaneel en een achterpaneel waarvan ten minste het voorpaneel microperforaties bevat, laat toe de geluidsgolven te adsorberen. Bij voorkeur omvat het voorpaneel wel microperforaties, en omvat het achterpaneel geen microperforaties; dit kan de hoeveelheid geluid die door het geluidscherm wordt tegengehouden verhogen. Daarenboven brengt dit een kostenbesparing met zich mee.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de uitvinding zijn hei2 voorpaneel, het achterpaneel, en de spouw of tussenruimte transparant voor zichtbaar licht.

Het begrip “transparant” zoals hierin gebruikt verwijst naar een object waarvan de demping van invallend zichtbaar licht minder dan 90%, bij voorkeur minder dan 50%, meer bij voorkeur minder dan 10%, en liefst minder dan 1.0% bedraagt over de afstand waarlangs het licht door het object reist. Transparante geluidsschermen kunnen verkregen worden door het voorpaneel, achterpaneel en de eventuele opvulling van de spouw te voorzien in een transparant materiaal. Voorbeelden van geschikte materialen zijn PMMA of PC (polycarbonaat).

De mogelijkheid om deze geluidschermen transparant te maken verhoogt het aantal toepassingen. Zo kunnen de transparante geluidsschermen gebruikt worden in situaties waar men wil vermijden dat de ruimte waarin de geluidsbron zich bevindt te donker wordt en of situaties waarin de ruimte die wordt afgesloten van het geluid liefst niet visueel wordt afgesloten van de ruimte waar de geluidsbron is.

In sommige uitvoeringsvormen is het geluidsscherm doorzichtig. Binnen de transparante geluidsschermen dient een onderscheid gemaakt te worden tussen doorschijnende en doorzichtige geluidsschermen.

Het begrip “doorschijnend” zoals hierin gebruikt verwijst naar een materiaal dat zichtbaar licht ten minste ten dele doorlaat doch in sterke mate verstrooid.

Het begrip “doorzichtig” zoals hierin gebruikt verwijst naar een materiaal dat zichtbaar licht ten minste ten dele doorlaat zonder het licht in sterke mate te verstrooien. Doorschijnende geluidsschermen laten invallend licht door maar verstrooien wel een significante proportie van het invallend licht. In vergelijking met niet transparante geluidsschermen hebben doorschijnende geluidsschermen het voordeel dat doorschijnende geluidsschermen niet teveel licht wegnemen. Omdat doorschijnende geluidsschermen invallend licht verstrooien kunnen objecten achter het geluidsscherm echter niet of niet goed zichtbaar zijn.

Doorzichtige of deels doorzichtige geluidsschermen worden vooral gebruikt in situaties waar men het visueel contact tussen de twee ruimtes of plaatsen die met het geluidsscherm van elkaar gescheiden worden wil behouden.

In sommige uitvoeringsvormen bestaat het voorpaneel en/of het achterpaneel uit discrete onderdelen die afwisselend transparant en niet transparant zijn. In bepaalde uitvoeringsvormen bevatten enkel de onderdelen die niet transparant zijn microperforaties. In ander uitvoeringsvormen omvat het paneel enkel transparante onderdelen die al dan niet microperforaties bevatten.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de uitvinding zijn hei2 voorpaneel en het achterpaneel substantieel evenwijdig opgesteld.

Het begrip “substantieel evenwijdig” zoals hierin gebruikt verwijst naar de onderlinge stand van twee vlakken, waarbij de kleinste hoek tussen de normalen van de twee vlakken kleiner is dan 10°, bij voorkeur kleiner is dan 1.0°, en liefst kleiner is dan 0.10°. Wanneer het voorpaneel en het achterpaneel evenwijdig aan elkaar staan heeft het geluidsscherm een substantieel uniforme dikte. Dit vergemakkelijkt het productieproces wat tot een lagere kostprijs kan leiden voor gelijke kwaliteit. Daarnaast zal een uniforme dikte ook zorgen voor een betere stijfheid en een lager gewicht. Bovendien kunnen de geluidsschermen door hun uniforme dikte gemakkelijk dicht op elkaar gestapeld worden, wat transport en/of stockage vergemakkelijkt. Verder komt deze zeer plaats-efficiënte vorm van de geluidspanelen van pas bij plaatsing op locaties waar de voorziene ruimte beperkt is.

In bepaalde uitvoeringsvormen zijn het voor- en achterpaneel van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvoering, met uitzondering van de eventuele verheffingen ter hoogte van de microperforaties, nagenoeg vlakke panelen. Meer bepaald zullen in bepaalde voorkeuruitvoeringsvormen het voor en achterpaneel over de hele oppervlakte nagenoeg evenwijdig aan elkaar lopen.

Het is echter ook voorzien dat in bepaalde uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, één of beide van de panelen een niet-vlakke configuratie heeft zodat de spouw tussen het voor- en achterpaneel geen gelijke dikte heeft over de hele oppervlakte van het scherm. Zo kan één of beide panelen een licht golvend tot sterk golvend oppervlak hebben. In bepaalde uitvoeringsvormen is één van beide panelen vlak en heeft het andere paneel een niet-vlakke structuur. In meer bepaalde uitvoeringsvormen is het achterste paneel van het geluidsscherm vlak.

In bepaalde uitvoeringsvormen is ten minste één van de panelen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding onderverdeeld in delen die in een hoek ten opzichte van elkaar staan. Zo kan het voorpaneel een onregelmatige vorm aannemen en eventueel ook de spouw onderverdeeld worden in aparte ruimtes begrensd door onderdelen van het voor- en achterpaneel. In bepaalde uitvoeringsvormen bestaat het voorpaneel uit verschillende onderdelen die met een hoek ten opzichte van elkaar zijn opgesteld. In meer bepaalde uitvoeringsvormen raakt telkens één zijde van een onderdeel van het voorpaneel het achterpaneel zodat de spouw onderverdeeld wordt in meerdere niet (of niet rechtstreeks) met elkaar in verbinding staande ruimtes.

De dikte van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding wordt hoofdzakelijk bepaald door de afstand tussen het voorpaneel en het achterpaneel, wat overeenkomt met de dikte van de spouw. Bij voorkeur heeft de spouw een dikte die gelijk is aan éiif2 vierde van de golflengte van het geluid dat optimaal geabsorbeerd dient te worden. Voor geluidsschermen voor de demping van verkeerslawaai is de dikte van de spouw bij voorkeur gelijk aan 5 tot 6 cm. In bepaalde uitvoeringsvormen, waar het voorpaneel en het achterpaneel niet evenwijdig aan elkaar lopen kan de afstand tussen het voorpaneel en het achterpaneel wisselend zijn en mede bepaald worden door de afwijkende hoek van het voor- of achterpaneel of onderdelen hiervan. De dikte van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding is bij voorkeur 5.0 tot 20 cm, meer bij voorkeur 7.5 tot 15 cm, en liefst ongeveer 10 cm.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding omvat de spouw een kern, dit wil zeggen een structuur binnen de spouw. Bij voorkeur vult de kern meer dan 90% van de spouw, meer bij voorkeur vult de kern meer dan 99% van de spouw, liefst vult de kern de ganse spouw. In bepaalde uitvoeringsvormen is de kern een vaste kern die verbonden is (versmolten, verlijmd) aan het voor- en/of achterpaneel. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat het scherm enkel een voorpaneel, een achterpaneel, een kern en eventueel zijwanden die rondom de kern (over de breedte van het scherm) de verbinding tussen het voor- en achterpaneel verzekeren.

De uitvinders hebben vastgesteld dat een geluidsscherm dat opgemaakt is uit een combinatie van een voorpaneel met microperforaties, een achterpaneel en daartussen een kern, optimale geluidsabsorberende eigenschappen verzekert.

In bepaalde uitvoeringsvormen heeft de kern een rigide structuur die extra stijfheid verleent aan het geluidsscherm. De rigiditeit van de structuur houdt in dat de structuur vast is wat verzekerd wordt door het gebruik van geschikte materialen die een vaste structuur verzekeren. Dit sluit echter niet uit dat bepaalde onderdelen van de structuur van de kern flexibel zijn (zie hieronder). De kern kan verschillende vormen aannemen, bij voorkeur drie-dimensionele vormen zoals een drie-dimensioneel rooster of een gegolfde plaat. Een kern kan ook een celstructuur bevatten zoals een honingraat structuur, een ruitstructuur, een ringstructuur, of een balkvormige structuur.

In bepaalde uitvoeringsvormen deelt de structuur de kern op in cellen met wanden die loodrecht staan op het achterpaneel. In bepaalde uitvoeringsvormen vormen deze cellen in doorsnede een honingraat structuur. In sommige uitvoeringsvormen omvat de kern een structuur bestaande uit ronde buizen die zij aan zij met elkaar verbonden zijn ter vorming van een structuur analoog aan honingraat structuur in dwarsdoorsnede. In andere uitvoeringsvormen hebben de ruimtes in doorsnede een ruitstructuur of een andere geometrische vorm.

In verdere uitvoeringsvormen hebben de cellen die gevormd worden door de structUUF2 van de kern een diameter van 10 tot 100 mm, bij voorkeur van 10 tot 50 mm. Bij voorkeur hebben de cellen een regelmatige structuur, maar een opdeling in cellen met onregelmatige vormen is niet uitgesloten.

Zonder dat de uitvinding op enige wijze beperkt is door de theorie wordt er aangenomen dat de geluiddempende werking van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding is gebaseerd op een combinatie van effecten, vormen, materialen en concept. Eerst en vooral wordt het geluid gedempt door de schuifspanningen in de microperforaties. Bovendien worden de golven door het achterpaneel weerkaatst en terug door de microperforaties gestuurd. Tenslotte worden in uitvoeringsvormen waarbij de kern opgedeeld is in parallelle cellen of gangen die loodrecht lopen op het achterpaneel, de geluidsgolven die toch doorheen de microperforaties van het voorpaneel komen, efficiënter heen en naar het achterpaneel en terug naar de microperforaties geleid. De uitvinders hebben vastgesteld dat de synergistische werking tussen de verschillende delen van het geluidspaneel een uitzonderlijk goede geluiddempende werking verleent aan geluidsschermen volgens de huidige uitvinding.

In sommige uitvoeringsvormen worden de celwanden van de kern voldoende dun gemaakt zodat deze voldoende flexibel zijn om te bewegen onder de invloed van invallend geluid. Dit kan de geluidsabsorberende eigenschappen van een geluidscherm met kern verhogen. De dikte van de flexibele celwanden hangt af van de sterkte en stijfheid van het materiaal waaruit de celwanden vervaardigd zijn; voor stijvere materialen genieten dunnere celwanden de voorkeur, en de minimale dikte van de celwanden wordt begrensd door de minimale sterkte die de celwanden nodig hebben.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de uitvinding is de kern al dan niet onlosmakelijk verbonden met het voorpaneel en/of het achterpaneel. In bepaalde uitvoeringsvormen is de kern verlijmd met het voorpaneel en/of the achterpaneel. Dit is een zeer efficiënte, kost effectieve, en duurzame verankeringsmethode tussen de kern, het voorpaneel, en het achterpaneel. Alternatieve bevestigingssystemen kunnen echter eveneens gebruikt worden. Zo kan de kern ook versmolten worden met het voor- en/of achterpaneel door verhitting. Wanneer voorpaneel en/of achterpaneel en kern uit compatibele kunststoffen vervaardigd zijn kan kunststoflassen gebruikt worden als verankeringsmethode. Wanneer voorpaneel, achterpaneel, en kern vervaardigd zijn uit metaal, dan kan lassen, solderen, of braseren toegepast worden. Alternatief kunnen klinknagels, bouten, moeren of tape worden gebruikt ter bevestiging van de kern aan het voorpaneel en/of achterpaneel.

In sommige uitvoeringsvormen omvatten de wanden van de structuur van de kern microperforaties. Zo kunnen de geluidsabsorberende eigenschappen van het geluidspaneel verbeterd worden. Bij voorkeur omvatten de wanden van de cellen in eilf2 kern met celstructuur microperforaties die gevormd zijn als microgleuven. Dit kan een efficiënte productie van de kern toelaten en dit kan de geluidsabsorberende kwaliteiten van een geluidspaneel dat een dergelijke kern omvat verbeteren.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen die hierin beschreven staan heeft de kern een dikte tussen de 35 en 100 mm, bij voorkeur tussen de 40 tot 70 mm, en liefst ongeveer 50 mm.

De dikte van de kern bepaalt deels het frequentiebereik waarin het geluidsscherm efficiënt geluid kan absorberen. De uitvinders hebben vastgesteld dat geluidsschermen met een kern met een dikte van ongeveer 50 mm uiterst efficiënt geluidstrillingen opvangen die typisch door verkeer op een rijweg of spoorweg worden geproduceerd. Hoewel de grootte van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding niet kritisch is, is het een belangrijk voordeel van de hierin beschreven geluidsschermen dat deze geluidsschermen kunnen voorzien worden in grote stukken. Dit heeft voordelen voor productie, plaatsing, onderhoud en ook de esthetiek van de schermen.

De begrippen "lengte”, "dikte” en "hoogte” wanneer zij betrekking hebben op een geluidsscherm zoals hierin beschreven kunnen als volgt geinterpreteerd worden. Beschouw de kleinste balk die het geluidsscherm volledig omsluit. Het begrip "lengte” van het geluidsscherm zoals hierin gebruikt is dan de lengte van de langste ribben van de balk; het begrip "dikte” van het geluidsscherm zoals hierin gebruikt is dan de lengte van de kortste ribben van de balk, waarbj deze meestal de afstand tussen het voorpaneel en het achterpaneel reflecteert; het begrip "hoogte” van het geluidsscherm zoals hierin gebruikt komt overeen met de ribben van de balk die loodrecht op de dikte en hoogte staan. Bij gebruik wordt een geluidsscherm doorgaans verticaal geplaatst zodat de "hoogte” van het scherm overeenkomt met de afstand tussen de twee uiteinden van het paneel in verticale richting en de "lengte” de afstand tussen de twee uiteinden van het paneel in de horizontale richting. Doorgaans maken de ribben van de kleinst omsluitende balk van het geluidsscherm die de hoogte van het geluidsscherm aanduiden een hoek met de verticale richting die kleiner is dan 10°, bij voorkeur kleiner dan 1.0°, en liefst kleiner dan 0.10°.

Zo worden in bepaalde uitvoeringsvormen geluidsschermen voorzien van aanzienlijke lengtes en breedtes. In sommige uitvoeringsvormen heeft het geluidsscherm een lengte van tussen de 1.0 en 6.0 m. In sommige uitvoeringsvormen heeft het geluidsscherm een lengte van tussen de 1.5 en 3.5 m., bij voorkeur ongeveer 2.5 m. In sommige uitvoeringsvormen is de lengte gelijk aan de breedte. In andere uitvoeringsvormen is er een factor 2-4 verschil tussen breedte en lengte.

Verschillende geluidsschermen kunnen naast elkaar en/of boven elkaar geplaaÏÜf2 worden. Het concept laat toe om ook gebruik te maken van lange geluidsschermen. Te lange geluidsschermen zijn echter moeilijk te transporteren.

Voor lawaaihinder wordt een wegingscurve toegepast, nl. de A-filter aangeduid met dB(A). Hierbij worden de lage frequenties sterk en de hogere frequenties in mindere mate afgezwakt ten opzichte van de fysische werkelijkheid. De uitvinders hebben vastgesteld dat de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding een sterke dB(A) waarde hebben.

De overige eigenschappen van de geluidsschermen van de onderhavige uitvinding zijn minder kritisch, maar enkele opties worden hieronder beschreven In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding omvat het achterpaneel een massieve plaat.

Bij voorkeur is de massieve plaat in een transparante uitvoering van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding vervaardigd uit polycarbonaat, en heeft de massieve plaat een dikte van ongeveer 15 mm.

Bij voorkeur is de massieve plaat in een niet transparante uitvoering van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding vervaardigd uit aluminium, en heeft de massieve plaat een dikte van ongeveer 3 mm.

In sommige uitvoeringsvormen is de massieve plaat in een niet transparante uitvoering van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding vervaardigd uit staal, en heeft de massieve plaat een dikte van ongeveer 2 mm.

Uit kostoverwegingen, ter vermijding van materiaalverspilling, en vanuit gewichtsbesparings-overwegingen wordt de dikte van het achterpaneel liefst zo dun mogelijk gehouden. Het achterpaneel levert echter mechanische sterkte aan het geluidsscherm. Daarom is er een afweging die gemaakt dient te worden tussen kost en mechanische sterkte. De uitvinders hebben vastgesteld dat een dikte van ongeveer 15 mm zeer geschikt is voor een achterpaneel uit polycarbonaat, en dat een dikte van ongeveer 6 mm een zeer geschikte afweging geeft voor een achterpaneel uit aluminium. Bij voorkeur is het voorpaneel een microgeperforeerde plaat waarvan de dikte zo dun mogelijk wordt gehouden. De ondergrens van de dikte van het voorpaneel wordt bepaald door de mechanische sterkte die het voorpaneel dient te hebben bij normaal gebruik. Deze dikte hangt onder meer af van het materiaal waaruit het voorpaneel vervaardigd is en zal door de vakman direct en eenduidig bepaald kunnen worden.

In sommige uitvoeringsvormen van de geluidsschermen volgens de uitvinding omvatten het voorpaneel, het achterpaneel, en de kern één of meerdere materialen gekozen uit de lijst: styreen-butadieen blok copolymeren, methylmethacrylaat-styreen copolymeren, polycarbonaten, poly(methylmethacrylaat), poly(ethyleentereftalaat), en acrylonitril-butadieen-styreen copolymeren. In bepaalde uitvoeringsvormen zijn één of meerde!?#2 onderdelen van de geluidsschermen nagenoeg volledig uit één van deze materialen vervaardigd.

Deze materialen geven een goede afweging tussen mechanische sterkte, doorschijnendheid en/of doorzichtigheid, kost, duurzaamheid en absorptie-doelstelling van het geluidsscherm. De duurzaamheid zorgt ervoor dat het akoestisch verval van de geluidsschermen volgens de onderhavige uitvinding beperkt is. In tegenstelling tot de situatie van bestaande panelen wordt er aangenomen dat er voor deze geluidsschermen zelfs na 5 jaar of langer geen of slechts een beperkt akoestisch verval is.

Wanneer doorzichtigheid en/of doorschijnendheid van geen belang zijn, bijvoorbeeld voor toepassing van een geluidsscherm volgens de huidige uitvinding in een tunnel, dan omvat het voorpaneel, het achterpaneel, en de kern bij voorkeur één of meerdere materialen gekozen uit de lijst: koolstofstaal, staal legeringen, roestvast staal, aluminium, aluminium legeringen.

In bepaalde uitvoeringsvormen is het achterpaneel een massieve polycarbonaat plaat met een dikte van ongeveer 15 mm en is het voorpaneel een 0.40 tot 0.80 mm dikke polycarbonaat plaat die microperforaties omvat. De cel diameter van de honingraat structuur in de kern is 10-100 mm. De microperforaties omvat in het voorpaneel zijn gevormd als microgleuven, en een deel van het voorpaneel nabij elke microgleuf is deels uit het vlak van het voorpaneel gebracht tijdens het ponsen van de microperforaties.

In een verder aspect omvat de huidige uitvinding een geluidswerend systeem dat minstens drie geluidsschermen volgens één der uitvoeringsvormen van het eerste aspect volgens de huidige uitvinding omvat.

Deze geluidssystemen zijn bijzonder geschikt voor het gebruik op plaatsen waar over verlengde afstand plaatsen of ruimtes moeten afgeschermd worden van een geluidsbron. Voorbeelden van dergelijke toepassingen zijn geluidswerende systemen voor het plaatsen langs een rijweg, spoorweg, haven, luchthaven of andere omgevingen waar een geluidsbron hinder vormt voor de omgeving.

Een systeem volgens dit aspect van de huidige uitvinding laat een zeer efficiënte vermindering van geluidsoverlast toe.

In een verder aspect omvat de huidige uitvinding een werkwijze voor het verminderen van geluidsoverlast in een ruimte of plaats en/of het afschermen van een plaats of ruimte voor geluid. Op deze manier kan geluidshinder voor mens of dier worden tegengegaan. De plaatsen of ruimtes waar deze methoden voor gebruikt kunnen worden zijn niet beperkt. In bepaalde uitvoeringsvormen is de ruimte een open ruimte zoals het gebied naast een rijweg, spoorweg, haven, luchthaven, industriezone of publieke plaats waar geluidshinder kan ontstaan (attractiepark, concertweide etc.). In deze uitvoeringsvormen omvat de werkwijze het plaatsen van één of meerdere geluidsschermen f geluidswerende systemen volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding zodanig dat het voorpaneel van het geluidscherm gericht is naar de ruimte of plaats waar de geluidsbron zich bevindt of het geluid wordt gegenereerd en de het achterpaneel gericht is naar de ruimte of plaats die moet afgeschermd worden van het geluid. In bepaalde uitvoeringsvormen hebben de geluidsschermen of geluidswerende systemen een lengte van meer dan 6 meter. In andere uitvoeringsvormen worden één of meerdere geluidschermen gebruikt om een ruimte af te scheiden binnen in een gebouw. Voorbeelden van ruimtes binnen gebouwen die geluidshinder kunnen veroorzaken zijn concertzalen, cafetaria’s, vergaderzalen, etc.

Een werkwijze volgens dit aspect van de huidige uitvinding laat een zeer efficiënte vermindering van geluidsoverlast toe.

In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de werkwijze niet enkel het verminderen van geluidsoverlast maar ook het behoud van visueel contact of voeling met de plaats waar het geluid wordt gegenereerd. In bepaalde uitvoeringsvormen omvat de werkwijze eveneens het behoud van lichtinval. In deze uitvoeringsvormen omvat de werkwijze het plaatsen van één of meerdere doorzichtige of doorschijnende geluidsschermen of geluidswerende systemen volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. In bepaalde uitvoeringsvormen van deze werkwijzen is het geluidsscherm dus transparant en eventueel doorzichtig. Doorzichtige geluidsschermen zijn aangewezen in sommige situaties ter beveiliging van de weggebruiker of om de voeling te behouden met de achterliggende situaties. Dit is bijvoorbeeld het geval op een brug waar het gewenst kan zijn om bestuurders een mooi zicht op een weids landschap te gunnen. Ook in sommige verkeerssituaties zijn doorzichtige geluidsschermen aangewezen; bijvoorbeeld rond verkeerswisselaars of rond tramlijnen is goed zicht op aankomend verkeer gewenst ter bevordering van de verkeersveiligheid.

In bepaalde uitvoeringsvormen hebben de geluidsschermen een dikte van tussen de 5 en 50 cm. Dit is meer specifiek interessant voor de plaatsing in tunnels of op bruggen, waar plaats langs de rijweg en/of spoorweg beperkt is.

In een verder aspect omvat de huidige uitvinding het gebruik van één of meerdere geluidsschermen of geluidswerende systemen volgens één der uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding voor het verminderen van geluidsoverlast. Een gebruik volgens dit aspect van de huidige uitvinding laat een zeer efficiënte vermindering van geluidsoverlast toe, met behoud van akoestische eigenschappen over minstens 5 jaar en met bovendien een aantal bijkomende voordelen zoals gemakkelijke plaatsing, en eenvoudig herstel.

VOORBEELDEN

Bij wijze van voorbeeld verwijzen we naar Figuur 1. Figuur 1 toont een geluidsscherm (1) volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding, dat een voorpaneel (2), een achterpaneel (3) en een spouw (4) omvat. Het voorpaneel (2) en het achterpaneel (3) zijn vervaardigd uit polycarbonaat. Het voorpaneel is 0.50 mm dik en het achterpaneel is 15 mm dik. Het voorpaneel (3) omvat microperforaties (5) en is substantieel evenwijdig opgesteld ten opzichte van het achterpaneel (3). Tussen het voorpaneel en het achterpaneel bevindt zich een spouw (4). De spouw is ongeveer 50 mm dik en omvat een honingraat-structuur met een cel diameter van 25 mm. De honingraat structuur is eveneens vervaardigd uit polycarbonaat.

Een verdere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is geïllustreerd in Figuur 2. Figuur 2 toont een geluidsscherm (1) volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding waarbij het geluidsscherm een voorpaneel omvat, dat gevormd wordt door afwisselende stukken plaat met microperforaties (5) en stukken transparante plaat (6), en een achterpaneel (3). De stukken plaat met microperforaties (5) en de transparante stukken (6) vormen samen het voorpaneel. Deze omsluit telkens samen met een stuk van het achterpaneel (3) een spouw (4). Bij normaal gebruik langs een rijweg of spoorweg is de kleinste hoek tussen de normaal op de stukken transparante plaat (6) en de verticale richting ongeveer 45°. Daarnaast is bij normaal gebruik de kleinste hoek tussen de normaal op de stukken plaat met microperforaties (5) en de verticale richting kleiner dan 1°.

In deze uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt het geluidsscherm rechtop opgesteld langs een rijweg of spoorweg en kijkt een weggebruiker of passagier naar de microgeperforeerde platen in een richting die ongeveer evenwijdig is met het vlak van de microgeperforeerde platen. Een richting wordt beschouwd als ongeveer evenwijdig aan een vlak wanneer de kleinste hoek tussen die richting en de normaal op dat vlak 80° tot 90°, bij voorkeur 89 tot 90°, en liefst 90.0° bedraagt. Omdat de gebruiker naar de microgeperforeerde platen kijkt in een richting die ongeveer evenwijdig is aan het vlak van de microgeperforeerde platen, belemmeren de microgeperforeerde platen het zicht van een weggebruiker niet of nauwelijks.

Naast een minimale gezichtsbelemmering zorgt een geluidsscherm volgens dit voorbeeld van het eerste aspect van de huidige uitvinding ook voor een uitstekende geluidsabsorptie.

Een verder voorbeeld van een geluidsscherm (1) volgens de huidige uitvinding wordt voorgesteld in Figuur 3. Figuur 3 toont een geluidsscherm (1) dat een achterpaneel (3), een voorpaneel (2) met dat uit afwisselende delen (6,9) bestaat. Het scherm wordt bij voorbeeld rechtop langs een rijweg of spoorweg geplaatst zodat het voorpaneel gericht is naar de rijweg. Het voorpaneel is opgebouwd uit onderdelen die transparant zijn (6) êf2 microgeperforeerde platen (9). De transparante delen (6) maken een hoek van ongeveer 30° in tegenuurwijzerzijn met het horizontale vlak, en de microgeperforeerde platen (9) maken een hoek van ongeveer 30° in uurwijzerzin met het horizontale vlak.

Figuur 4 toont een detail van een voorkeursuitvoering van een plaat met microperforaties (9) volgens de onderhavige uitvinding. De microgeperforeerde plaat (9) omvat microperforaties (5) met een specifieke geometrie. De microperforaties (5) hebben een langwerpige vorm; de langste dimensie van de microperforaties (5) in het vlak van de microgeperforeerde plaat is veel langer dan de kortste dimensie van de microperforaties in het vlak van de microgeperforeerde plaat. Gebieden (7) nabij de microperforaties (5) zijn tijdens het ponsen van de microperforaties uit het vlak van de microgeperforeerde plaat geduwd.

Claims

CONCLUSIES

1. Een geluidsscherm dat een voorpaneel, een achterpaneel, en een spouw omvat waarbij - de spouw begrensd is door het voorpaneel en het achterpaneel; - het voorpaneel microperforaties omvat die gevormd zijn als microgleuven; en - op zijn minst een deel van het voorpaneel nabij elke microgleuf deels uit het vlak van het voorpaneel is gebracht.
2. Het geluidsscherm volgens conclusie 1 waarbij het voorpaneel, het achterpaneel, en de spouw transparant zijn voor zichtbaar licht.
3. Het geluidsscherm volgens conclusie 2 waarbij het geluidsscherm doorzichtig is.
4. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 1 tot 3 waarbij het voorpaneel en het achterpaneel substantieel evenwijdig zijn opgesteld.
5. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 1 tot 4 waarbij de spouw een kern omvat.
6. Het geluidsscherm volgens conclusie 5 waarbij de kern een rigide structuur heeft.
7. Het geluidsscherm volgens conclusie 5 of 6 waarbij de rigide structuur van de kern de kern opdeelt in open cellen met wanden die loodrecht staan op het achterpaneel.
8. Het geluidsscherm volgens conclusie 7 waarin de rigide structuur van de kern in doorsnede een honingraat structuur is die cellen omvat met een diameter van 10 tot 100 mm.
9. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 5 tot 8 waarbij de kern verlijmd of versmolten is met het voorpaneel en/of het achterpaneel.
10. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 5 tot 9 waarbij de kern een dikte heeft van ongeveer 50 mm.
11. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 1 tot 10, dat een lengte heeft tussen 1.0 en 6.0 m.
12. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 1 tot 11 waarbij het achterpaneel eilf2 massieve plaat omvat.
13. Het geluidsscherm volgens één der conclusies 5 tot 12 waarbij het voorpaneel, het achterpaneel, en de kern één of meerdere materialen omvatten gekozen uit de lijst: styreen-butadieen blok copolymeren, methylmethacrylaat-styreen copolymeren, polycarbonaten, poly(methylmethacrylaat), en acrylonitril-butadieen-styreen copolymeren.
14. Een geluidswerend systeem dat minstens drie geluidsschermen volgens één der conclusies 1 tot 13 omvat, waarbij de geluidsschermen in het systeem naast elkaar geplaatst zijn.
15. Werkwijze voor het verminderen van geluidsoverlast, waarbij de werkwijze het plaatsen van één of meerdere geluidsschermen volgens één der conclusies 1 tot 13 of een geluidswerend systeem volgens conclusie 14 omvat waarbij het voorpaneel van het geluidsscherm gericht wordt naar de bron van het geluid.
16. Gebruik van één of meerdere geluidsschermen volgens één der conclusies 1 tot 13 of een geluidswerend systeem volgens conclusie 14 voor het verminderen van geluidsoverlast.