CH684490A5 - Netzabsorber. - Google Patents
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Description
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CH 684 490 A5
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Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Netzabsorber zur Absorption akustischer und/oder hydrodynamischer Wellen, vorwiegend zum Einsatz ausserhalb geschlossener Räume, unter Witterungsbedingungen.
Bekannt sind Vorrichtungen zur Absorption akustischer und/oder hydrodynamischer Wellen, die in Tonstudios und ähnlichen Einrichtungen überwiegend zur Minderung des Echos und des akustischen Rauschpegels Verwendung finden. Diese Absorber sind in der Regel aus Schaumstoffen hergestellt. Ein wirksamer Einsatz dieser Absorber unter Witterungsbedingungen ist nicht oder nur mit einer erheblichen Minderung der Absorptionsleistung möglich, weil die Absorber durch ihre natürliche Porosität Wasser aufnehmen, das einen grossen Teil der Poren, insbesondere im für das Absorptionsverhalten wichtigen Oberflächenbereich ganz oder teilweise füllt, und damit, etwa bei Regen oder hoher Luftfeuchtigkeit (Nebel), die Absorptionsleistung des Werkstoffes durch die Masse des aufgenommenen Wassers wesentlich reduziert. Ausserdem sind diese Absorber bei Brand / Entflammung mit einem erheblichen Ausstoss an Schadstoffen behaftet.
Im Umweltbereich werden zur Geräuschminderung überwiegend Erdwälle oder Wände eingesetzt, die nur eine geringe Absorptionswirkung besitzen und einen grossen Anteil der auftreffenden Schallwellen lediglich in eine andere Richtung reflektieren.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Absorption akustischer und/oder hydrodynamischer Wellen anzugeben, die zum Einsatz unter Witterungsbedingungen geeignet ist.
Vorgesehen ist eine nicht brennbare, nicht entflammbare, bei Bedarf, flexible kostengünstig herstellbare Vorrichtung zur Absorption akustischer und/oder hydrodynamischer Wellen, vorwiegend zum Einsatz ausserhalb geschlossener Räume im Umweltbereich, unter Witterungsbedingungen.
Der Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung soll insbesondere zur Abschirmung von Baustellen, Schiessanlagen, Wohn- und Erholungsbereichen, Strassen und sonstigen Lärmquellen, sowie als modulare, transportable Lärmdämmeinrichtung zum Einsatz in Ton- oder Filmstudios erfolgen, und temporär oder dauernd installierbar sein. Für die Verwendung bei Tonfilmaufnahmen soll der Absorber zur Reduzierung der Farbtemperaturbeeinflussung an der Oberfläche ohne wesentliche Änderung des Absorptionsverhaltens einfärbbar sein. Durch entsprechende Anpassungsfähigkeit an Konturen soll der Netzabsorber auch als Wandverkleidung für Bauwerke einsetzbar sein.
Die Vorrichtung soll ferner nicht oder schwer entflammbar und für die Zeit ihres Einsatzes wartungsfrei sein. Für die Anwendung in Bereichen, die mit schadstoffbehafteten Emissionen oder Ablagerungen von Verbrennungsrückständen belastet sind, wie dies zum Beispiel beim Einsatz in Schiessanlagen der Fall ist, soll die Vorrichtung die erforderliche chemische Resistenz aufweisen und mit haushaltüblichen, umweltfreundlichen Verfahren und Mitteln waschbar sein.
Zur Herstellung temporärer oder veränderbarer Absorptionswände (zum Beispiel als Vorhang oder Matte) soll der Absorber leicht transportierbar und bei Bedarf aufrollbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Netzabsorber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, welcher die Merkmale der kennzeichnenden Teile dieses Patentanspruches aufweist.
In der beschriebenen Bauform sind Absorber beliebiger Form und Abmessung mit geringem Aufwand herstellbar und an die Anforderungen der Ein-satzart anpassbar.
Der erfindungsgemässe Netzabsorber wird dadurch hergestellt, dass ein kegel-, keil- oder pyramidenförmiges Netz aus einem witterungsbeständigen Werkstoff hergestellt und mit einem schallabsorbierenden Werkstoff (zum Beispiel Glasfaser oder Mineralfaser) gefüllt wird. Fig. 2.
Um die Wasseraufnahme unter Witterungsbedingungen zu reduzieren, ist ein hydrophobes Verhalten des Absorberwerkstoffes erwünscht, das auf einfache Weise dauerhaft, zum Beispiel durch eine Silikonimprägnierung erreicht wird.
Die erfindungsgemässe Lösung ist durch mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben.
Zur Herstellung von Netzabsorberplatten werden die die Hülle des Netzabsorberkegels bildenden Kegelhüllen (zum Beispiel durch eine entsprechende Programmierung einer Maschine), als eine an der Basis zusammenhängende Anordnung hergestellt.
Die Einzelkegel werden an ihrer Basis, Fig. 4, miteinander verbunden und bilden so eine Absorberfläche, die in hohem Masse flexibel und deformierbar ist. Zur Stabilisierung wird der Flächenabsorber auf beliebige Trägerplatten montiert.
Zum Dauereinsatz an Strassenbauwerken werden die Netzabsorber grösser dimensioniert und bei Bedarf mit kurzwachsenden Pflanzen begrünt. Durch die hohe Energieaufnahmefähigkeit der miteinander verbundenen Absorber besteht auch bei einer sehr intensiven Berührung keine Verletzungsgefahr, wodurch das System auch zur Abdeckung von Abgrenzungen bei Sportveranstaltungen geeignet ist. (Zum Beispiel Leitplankenabdeckung bei Motorradrennen.)
Eine weitere Stabilisierung der Elemente des Netzabsorbers erfolgt bei Bedarf dadurch, dass in den Innenbereich Stabilisierungselemente aus einem grobmaschigen Gewebe, Glasfaser, Mineralfaser etc. eingestrickt werden, die, insbesondere bei langen Netzmatrixen, eine zusätzliche Stabilisierung bewirken. An den Hüllnetzen und den Stabilisierungen erfolgt die weitere Befestigung der Absorber durch Nageln, Klammern oder anderen festen oder lösbaren Befestigungsmechanismen auf dem tragenden Untergrund.
Die Absorptionswirkung wird bei dem Netzabsorber dadurch erzielt, dass eine Trägermatrix in Form eines grobmaschigen Gewebes mit einem absorbierenden Stoff gefüllt wird, wobei sowohl die Pak-kungsdichte des absorbierenden Stoffes als auch die Zusammensetzung nach der Eindringtiefe einen steigenden Absorptionsgrad bewirkt. Aus den so gebildeten Absorberkegeln wird durch aneinanderfügen an der Basis ein sehr wirksamer Flächenabsor-
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ber gebildet, dessen Oberfläche durch die auftreffenden Wellen reflektionsarm penetriert werden kann.
Durch die äussere Formgebung der Absorberkegel, bekannt aus der Hochfrequenztechnik und der Akustik, wird die aufprallende Wellenfront dem Feld aus Netzabsorberspitzen weitgehend reflektionsfrei in die Tiefe geführt und dringt dabei in das Labyrinth der Hohlräume ein, an deren Wandungen die eigentliche Absorption dadurch erfolgt, dass die Oberfläche der Wandungen, die nur eine träge Rückstellkraft besitzt, deformiert und die Energie in Wärme umgesetzt wird.
So besteht zum Beispiel die Möglichkeit, die Wandung der Absorberkegel durch das kegelspiralförmige Einbringen einer Glasfaserrund- oder Profilschnur, Fig. 2, Ziff. 2, also eines Glasfaserkörpers der beim Austreten eines Glaswattestranges aus einer Düse, Fig. 2, Ziff. 1, gebildet wird, und zur Stabilisierung in sich verdreht sein kann oder eines vorgeformten Stücks von Glaswatte, Fig. 3, Ziff. 1, mit einer Wandung zu versehen und den Innenraum des auf diese Weise gebildeten Hohlkegels mit Blähglas, Blähton oder einem anderen Füllstoff, Fig. 3, Ziff. 2, mit absorbierenden Wirkung aufzufüllen.
Die auf die Oberfläche des Netzabsorbers auftreffenden Wellen werden entlang der Flanken der Absorberkegel in die Hohlräume zwischen den Fasern der Netzfüllung geleitet und durch die Deformation der leicht verformbaren Oberflächen der Absorbermatrix absorbiert. Dadurch, dass der Anteil des aus den Abmessungen der Strumpffüllung resultierenden Hohlraumes (> 90%) gross gegen den resultierenden Anteil der Füllung (< 10%) ist, wird gewährleistet, dass eindringendes Regenwasser ohne nennenswerten Rest durch den Netzabsorber fliesst und im Netzabsorber befindliches Restwasser problemlos verdampfen kann. Ein hydrophobes Verhalten des Absorbers wird zum Beispiel durch eine Siliconimprägnierung der Füllmasse oder der Absorberoberfläche nach der Fertigstellung erreicht.
Der Einsatz der Vorrichtung zur Geräuschdämpfung an Schiessständen, zur Reduzierung der Beeinträchtigung der Lebensgewohnheiten von Anwohnern ist auf einfache Weise durch die auch temporäre Verkleidung von Wänden, Absorberboxen, Schusskanälen, Blenden etc. möglich, um die Geräuschemissionen der Schiessanlagen, insbesondere in der Nähe von Wohngebieten, zu reduzieren. Gleichzeitig wird durch die Reduzierung der Rejektion der Schallwellen auch bei Schiessanlagen mit mehreren nebeneinanderliegenden Abschusspositionen die Wirkung des Mündungsknalls auf benachbarte Schützen reduziert.
Bei der Schussabgabe ist zu unterscheiden zwischen dem Mündungsknall, der sich, abhängig von der Ausbildung der Rohrmündung (Feuerdämpfer), durch den Gasüberschuss bildet und dem Geschossknall, der, entlang der Flugbahn des Projektils, dann auftritt, wenn die Geschossgeschwindigkeit oberhalb der Schallgeschwindigkeit liegt.
Claims (10)
1. Netzabsorber zur dauernden oder temporären Anwendung, insbesondere im Umweltbereich, dadurch gekennzeichnet, dass er als Flächenabsorber durch Trägerstrukturen (Fig. 1) gebildet ist, die mit einem durch akustische und/oder hydrodynamische Wellen penetrierbaren Absorberwerkstoff (Fig. 2) gefüllt sind, wobei aneinandergefügte oder miteinander verbundene Absorberkegel, -keile oder -Pyramiden, eine chemisch weitgehend beständige und nicht entflammbare Absorptionsschicht bilden.
2. Netzabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (Fig. 1) gitter-förmig ausgeführt ist.
3. Netzabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberkegel, -keile oder Pyramiden aus einer grobmaschigen Netzstruktur (Fig. 1) bestehen, die zur Stabilisierung Verbin-dungsnetze oder -strukturen enthält und mit einem Absorberwerkstoff (Fig. 2), zum Beispiel Glasfaser oder Mineralfaser, gefüllt sind.
4. Netzabsorber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzabsorber aus grobmaschigen, keil- oder pyramidenförmigen Strümpfen hergestellt ist.
5. Netzabsorber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen der Trägerstruktur durch einen Injektor mit dem schallabsorbierenden Werkstoff gefüllt ist.
6. Netzabsorber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Injektor (Fig. 2, Ziff. 1) der aus Fasermaterial bestehende Absorberwerkstoff (Fig. 3, Ziff. 1) hohlkegelförmig in das Innenvolumen der Trägerstruktur eingebracht ist und dass der verbleibende Hohlraum mit einem anderen absorbierenden Werkstoff (Fig. 3, Ziff. 2) zum Beispiel Blähglas oder Blähton, ausgefüllt ist.
7. Netzabsorber nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstrukturen der Absorberkegel zu einem flexiblen Flächenabsorber (Fig. 4) miteinander verbunden, auf einem Untergrund montiert sind.
8. Netzabsorber nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Absorbermodule dadurch hergestellt sind, dass die Trägerstrukturen aus einem zusammenhängenden Stück hergestellt sind und entsprechend ihrer Rasterung mit absorbierendem Werkstoffbefiillt sind.
9. Netzabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Packungsdichte des Absorbermaterials von der Aussenkontur zum Innenbereich des Absorbers zunehmend ausgeführt ist, um einen steigenden Absorptionsgrad zu bewirken.
10. Netzabsorber nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Herstellung des Absorbers verwendeten Werkstoffe ein hydrophobes Verhalten aufweisen.
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