CH494870A

CH494870A - Plattenförmiges, schalldämmendes, zweischalig aufgebautes Bauelement mit Schüttgutfüllung

Info

Publication number: CH494870A
Application number: CH1570769A
Authority: CH
Inventors: Goesele Karl Prof Ing Dr
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 1969-10-21
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1970-08-15

Description

Plattenförmiges, schalldämmendes, zweischalig aufgebautes Bauelement mit Schüttgutfüllung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein plattenförmiges, schalldämpfendes, zweischalig aufgebautes Bauelement, z. B. Trennwand, Vorsatzwand, Unterdecke, Tünblatt, schalldämmende Habe für Maschinen oder Geräte, mit einer zwischen den beiden Wandschalen angeordneten Dämmschicht und einer Füllung aus spezifisch schwerem Schüttgut, wobei das Schüttgut in einzelnen, gegeneinander abgegrenzten, zwischen Wandschalen und Dämmschicht liegenden, formstabilen Hohlräumen untergebracht ist.

Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht insbesondere darin, dass sie einen Rahmen o. dgl.

für eine feste Verbindung der beiden Schalen des Bauteils benötigen. Dieser Rahmen beeinträchtigt die erreichbare Schalldämmung.

Es sind zwar bereits Ausführungen bekannt, bei denen die Schalen über die Dämmschicht selbst miteinander verbunden sind und bei denen auf gesonderte feste Verbindungen zum Beispiel mit einem Holzrahmen, verzichtet worden ist. Diese Ausführungen sind aber insofern unbefriedigend, als die zu stellenden beiden Forderungen an die Dämmschicht, nämlich einerseits ausreichende Reissfestigkeit, anderseits aus akustischen Gründen genügend weiche Federung, bzw. geringe Steifigkeit, von den handelsüblichen Dämmschichten, die im allgemeinen als ebene Platten oder aber als Platten mit Erhöhungen oder taschenartigen Vertiefungen ausgebildet sind, nicht gleichzeitig erfüllbar sind. Entweder sind die Dämmschichten weichfe dernd, wie z.

B. Minenalfaserplatten, dann ist ihre Reissfestigkeit gering; oder die Dämmschichten haben eine ausreichende Reissfestigkeit, wie z B. Hartschaumplatten, dann sind sie aber im allgemeinen nicht genügend weichfedernd.

Das erfindungsgemässe Bauelement ist dadurch gekennzeichnet, dass erstens die Dämmschicht derart wellig ausgebildet ist, dass ihre Wellenberge aussen mit der einen Wandschale und ihre Wellentäler aussen mit der anderen Wandschale fest verbunden sind; dass zweitens die Steifigkeit der Dämmschicht gegenüber auf die Schalen einwirkenden Kräften im Bereich von 0,05 kpfem5 bis 3 kp/cm5 liegt; und dass drittens die Steifigkeit der Dämmschicht in den konkaven Teilen ihrer Wellen gegenüber quer zur Dämmschicht ausgeübten Kräften nicht grösser als 3 kp/cms ist.

Dadurch ergibt sich eine stabile, schubfeste Verbindung zwischen den Wandschalen, die durch die Welligkeit der Dämmschicht gleichzeitig sowohl gegenüber auf die Schalen einwirkenden Kräften als auch gegen über vom Schüttgut ausgeübten Kräften weichfedernd ist. Ausserdem ergibt sich ohne zusätzlichen Aufwand eine Anzahl Hohlräume, die für die Beschwerung der Wandschalen mit Schüttgut, z. B. Sand oder Split, erforderlich sind.

Die Steifigkeit der Dämmschicht soll im Bereich von 0,05 kp/cm3 bis 3 kp/cm3 liegen, zweckmässig bei 0,2kp/cm5. Sie kann gegenüber auf die einwirkenden Kräfte nach folgender Formel durch Messung ermittelt werden:
EMI1.1

Dabei bedeuten: P: senkrecht zu den Wandschalen wirkende Kraftinkp, Ft: Fläche der Wandsohale,
A d1: Änderung des Abstandes zwischen den
Wandschalen unter der Einwirkung der
Kraft P.

Ist bei auf die Schalen einwirkender Kraft P (Fig. 5) die Steifigkeit st der Dämmschicht grösser als etwa 2 kp/cm2, dann ist die akustische Wirkung nicht optimal, ist sl kleiner als 0,05 kp/cm3, dann ist die mechanische Verbindung unbefriedigend, d. h. die Wandschalen lassen sich, z. B. beim Transport, leicht gegeneinander verschieben.

Die Steifigkeit s2 der Dämmschicht zwischen den beiden Sandschichten (Fig. 6) lässt sich entsprechend der vorstehend genannten Formel ebenfalls ermitteln:
EMI2.1
wobei bedeutet:
P2 = quer zur Dämmschicht von Schüttgut ausgeübte Kraft,
F2 = Fläche der Dämmschicht, n d2 = Änderung der Dicke der Dämmschicht unter Einwirkung der Kraft P2.

Die Steifigkeit der Dämmschicht in den konkaven Teilen ihrer Wellen gegenüber quer zur Dämmschicht ausgeübten Kräften soll nicht grösser als 3 kp/cm3 sein.

Diese Forderung kann, falls nötig, auch dadurch erfüllt werden, dass die Dämmschicht mehrschichtig ausgeführt wird, .d. h. dass sie aus einer die Verbindung der Wandschalen übernehmenden, biegefesten Schicht und aus weiteren Schichten besteht, deren Steifigkeit einen ausreichend niedrigen Wert aufweist und deren Festigkeit auch nur gering zu sein braucht.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt des ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des dritten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 5 und 6 zeigen schematische Darstellungen der auf das Bauelement bzw. auf die Dämmschicht einwirkenden Kräfte,
Fig. 7 zeigt den Querschnitt des vierten Ausfüh rungsbeispiels,
Fig. 8 zeigt die isometrische Darstellung der Dämmschicht beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7.

Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 4 ist eine wellig ausgebildete Dämmschicht 3 an ihren Wellenbergen aussen mit einer Wandschale 1 und an ihren Wellentälern aussen mit einer zweiten Wandschale 2 fest, z. B. durch Kleben, verbunden, wobei die Verbindungsflächen der Dämmschicht mit den Wandschalen eben ausgebildet sind. Die dadurch gebildeten Hohlräume 4 auf beiden Seiten der Dämmschicht sind mit spezifisch schwerem Schüttgut, z. B.

mit losem oder leicht gebundenem Sand, Split oder einem ähnlichen Schüttgut gefüllt. Die Dämmschicht 3 kann z. B. aus einem weichfedernden Schaumkunststoff bestehen. Sie muss so ausgewählt werden, dass die obengenannten Forderungen bezüglich der Steifigkeit si und s2 und bezüglich der Zugfestigkeit von diesem Schaumkunststoff allein erfüllt werden. Die Form der Dämmschicht 3 ist so gewählt, dass eine Vielzahl von solchen Dämmschichten, z. B. mittels elektrisch beheizter Drähte, aus einem Materialblock ohne n-nenswer- ten Materialverlust herausgeschnitten werden kann.

Dadurch wird der Materialaufwand besonders gering.

In Fig. 4 die einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1 zeigt, ist dargestellt, dass die von den Wandschalen 1, 2 und der Dämmschicht 3 gebildeten röh renförmigen Hohlräume 4 an ihren Enden je mit einem Schaumstoffstreifen 7 abgeschlossen sind. Dieser Streifen verhindert beim senkrechten Aufstellen des Bauele meute ein seitliches Ausfliessen des Schüttgutes, das vor Aufstellen des Bauelementes bei waagerechter. Stellung des Bauelementes eingefüllt wird.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 sind die beiden Funktionen der Dämmschicht, einerseits feste Verbindung der Wandschalen und anderseits weichfedernde Trennung der Schüttgutfüllungen, durch einen mehrschichtigen Aufbau der Dämmschicht noch verbessert. Die erste Funktion wird z. B. durch eine wellig ausgebildete Schicht 5 aus an sich relativ steifem Schaumstoff wie z. B. Polystyrolschaum erfüllt. Zur Erfüllung der zweiten Forderung sind beidseitig in den konkaven Teilen der Schicht 5 über die ganze Breite der Schicht Streifen 6 aus dünnem, besonders weichfederndem Material, z. B. aus offenporigem Schaumstoff, aufgebracht.

Bei dritten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 ist die Dämmschicht 5, die aus einer biegezugfesten Schicht wie z. B. Hartschaum, Pappe, Wellpappe, Kunststoffolie, Fournierholz oder sogar dünnem Blech bestehen kann, etwa sinusförmig gewellt. Auf ihr sind in gleicher Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel beidseitig in den konkaven Teilen Streifen 6 aus weichfederndem Material, z. B. offenporiger Schaumstoff, aufgebracht.

Die Dämmschichten 3, 5 bzw. 6 können auch so ausgebildet sein, dass sie nicht nur gemäss dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Querschnitt gewellt sind, sie können auch zusätzlich in einer dazu senkrechten Richtung gewellt sein, so dass dann einzeln abgeschlossene kleinere Hohlräume für die Schüttgutfüllung entstehen.

Das Füllen dieser Bauelemente wird bereits bei der Herstellung vorgenommen, und zwar werden bei waagerecht liegender Dämmschicht zunächst die obenliegen den Hohlräume mit Schüttgut gefüllt. Dann wird die erste Schale des Bauelementes aufgeklebt. Anschliessend wird die so entstandene Verbundplatte umgedreht und die Hohlräume auf der zweiten Seite der Dämmschicht mit Schüttgut gefüllt und schliesslich die zweite Schale aufgeklebt. Wenn es aber darauf ankommt, das Einfüllen des Schüttgutes erst bei einem fertig montierten Bauelement vorzunehmen, dann sind in der Dämmschicht noch besondere Füllkanäle erforderlich.

Beim vierten Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 7 und 8 sind zu diesem Zweck in den bei senk rechten Aufstellung des Bauelementes waagerecht verlaufenden Wellen der Dämmschicht 12 etwa senkrecht bis schräg verlaufende Kanäle 8, 10 in engem Abstand nebeneinander vorgesehen, die jeweils einerseits an der Oberkante eines Hohlraumes 13 an einer Öffnung 9 in diesen einmünden, anderseits mit dem in den darüberliegenden Hohlraum 14 einmündenden Kanal 10 in Verbindung stehen. Die Kanäle sind so ausgebildet, dass beim Einfüllen bzw. Einblasen des Schüttgutes durch die Öffnung 11 am oberen Teil des Bauelementes jeweils der oberste Hohlraum zunächst gefüllt wird. Ist dieser voll, fliesst der Sand zum nächsten, schräg dar- unter gelegenen Hohlraum nach Art einer Kaskade.

Die einzelnen, nebeneinander angeordneten Kanäle haben einen so engen Abstand voneinander, dass zwar keine völlige, aber doch eine akustisch ausreichende Füllung der horizontalen Hohlräume mit Sand möglich ist.

Die Kanäle können im wesentlichen senkrecht zur Achse der zylindrischen Hohlräume verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, dass sie schräg nach unten verlaufen und dass ein System sich kreuzender Kanäle verwendet wird. Die Kanäle können in die Dämmschicht eingebohrt oder bei Schaumstoffen mit Hilfe von elektrisch geheizten Drähten eingebrannt werden.

Schliesslich ist es auch möglich, Röhrchen beim Schäumen oder Giessen des Dämmstoffes in Formen einzulegen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Plattenförmiges, schalldämmendes, zweischalig aufgebautes Bauelement, mit einer zwischen den beiden Wandschalen angeondneten Dämmschicht und einer Füllung aus spezifisch schwerem Schüttgut, wobei das Schüttgut in einzelnen gegeneinander abgegrenzten, zwischen Wandschalen und Dämmschicht liegenden formstabilen Hohlräumen untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass erstens die Dämmschicht (3, 5, 6, 12) derart wellig ausgebildet ist, dass ihre Wellenberge aussen mit der einen Wandschale (1) und ihre Wellentäler aussen mit der anderen Wandschale (2) fest verbunden sind; dass zweitens die Steifigkeit der Dämmschicht gegenüber auf die Schalen (1, 2) einwirkenden Kräften im Bereich von 0,05 kp/cmS liegt;

und dass drittens die Steifigkeit der Dämmschicht in den konkaven Teilen (6) ihrer Wellen gegenüber quer zur Dämmschicht ausgeübten Kräften nicht grösser als 3 kp/cm3 ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Bauelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der Dämmschicht gegenüber auf die Schalen (1, 2) einwirkenden Kräften bei 0,2 kp/cms liegt.

2. Bauelement nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (3, 12) aus einem weichfedernden Schaumstoff besteht (Fig. 1 und 7).

3. Bauelement nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht (5, 6) aus einer biegezugfesten Schicht, z. B.

aus Hartschaum, Pappe, Wellpappe, Kunststoffolie oder Blech besteht, auf die beidseitig in den konkaven Teilen der Wellen über die ganze Breite der Dämmschicht Streifen (6) aus weichfederndem Material z. B.

offenporiger Schaumstoff, aufgebracht sind (Fig. 2 und 3).

4. Bauelement nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht in zwei zueinander senkrechten Richtungen wellig ist, so dass zwischen den Wandschalen und der Dämmschicht einzelne abgeschlossene Hohlräume entstehen.

5. Bauelement nach Patentanspruch und den Un teransprächen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den bei senkrechter Aufstellung des Bauelementes waagerecht verlaufenden Wellen der Dämmschicht (12) senkrecht bis schräg verlaufende Kanäle (8, 10) in engem Abstand nebeneinander vorgesehen sind, die jeweils einerseits an der Oberkante eines Hohlraumes (13) in diesen einmünden, anderseits mit dem in den darüberliegenden Hohlraum (14) einmündenden Kanal (10) in Verbindung stehen (Fig. 7 und 8).