CH706390A2

CH706390A2 - Schallabsorbierendes Element.

Info

Publication number: CH706390A2
Application number: CH14872012A
Authority: CH
Inventors: Robert Baehler
Original assignee: Akustik & Raum Ag
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-10-31
Also published as: CH706392A2; CH706439A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein schallabsorbierendes Element (10), umfassend: eine Deckschicht (2, 2.2) mit einer Mikroperforation (21); eine Trägerschicht (1) mit mehreren durchgehenden Öffnungen (11) wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen; und eine Zwischenschicht (3, 3.2), welche die Deckschicht (2) beabstandet von der Trägerschicht (1) hält, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation (21) der Deckschicht (2) und Öffnungen (11) der Trägerschicht (1) eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein schallabsorbierendes Element gemäss den Merkmalen der Patentansprüche.

STAND DER TECHNIK

[0002] Schallabsorbierende Elemente werden bei der Raumgestaltung verwendet, um einerseits die akustischen Eigenschaften eines Raums zu beeinflussen und zugleich den Raum ästhetisch ansprechend zu gestalten. Schallabsorbierende Elemente mit einer mikroperforierten Deckschicht, welche auf einer mit durchgehenden Öffnungen versehenen Trägerschicht aufgeklebt ist, erfüllen zugleich die schallabsorbierenden und die ästhetischen Anforderungen. Bereiche der Mikroperforation der Deckschicht münden in durchgehende Öffnungen der Trägerschicht, wobei Schallwellen in die Mikroperforation der Deckschicht eindringen und im Zusammenwirken mit den durchgehenden Öffnungen der Trägerschicht absorbiert werden, sodass eine schallabsorbierende Wirkung besteht. Die Mikroperforation ist schon ab einem geringen Abstand zur Deckschicht für das menschliche Auge kaum mehr wahrnehmbar, sodass der ästhetische Eindruck der Deckschicht, also z.B. ein Furnierholz, vollumfänglich zur Geltung kommt.

[0003] Die EP 1 876 308 zeigt eine schallabsorbierende Vorrichtung mit einem plattenförmigen Kern, welcher eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist. Eine erste Beschichtung und eine zweite Beschichtung bedecken die erste bzw. die zweite Oberfläche des Kerns.

[0004] Die erste und die zweite Beschichtung sind mit rasterartig angeordneten Löchern versehen. Der Kern ist mit einer Anzahl im Wesentlichen parallel ausgerichteten Rillen versehen, welche die beiden Oberflächen des Kerns durchdringen. Mittels Verklebung werden die Beschichtungen auf die Oberflächen geklebt, wobei Löcher der Beschichtungen in die Rillen des Kerns münden. Die Löcher weisen einen Durchmesser von 1.1 mm oder kleiner auf und sind 10 mm oder weniger voneinander beabstandet. Die Rillen sind etwa 3mm breit. Die mit den Rillen in Wirkverbindung tretende gelochte Fläche der Beschichtungen macht 50–70% der gesamten gelochten Beschichtung aus. Die schallabsorbierende Wirkung der schallabsorbierenden Vorrichtung ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Rillen des Kerns mit den Löchern der Beschichtung.

[0005] Die DE 19 839 973 zeigt ein plattenförmiges Bauelement aus einer gelochten Platte aus festem Material wie Metall, Holz, Pressholz, Presspappe, Kunststoff oder Gips, wobei auf einer der Plattenoberflächen eine mikroperforierte Folie oder dünne Platte oder Stoffbahn angeordnet ist. Die Löcher in der Platte sind derart ausgebildet, dass diese jeweils in einem Mikroloch auf einer Seite der Platte münden. Die schallabsorbierende Wirkung des plattenförmigen Bauelements ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Löcher der Platte und der Mikrolöcher der Folie.

[0006] Die EP 1 826 750 zeigt ein schallabsorbierendes Paneel mit einer Deckschicht, welche auf eine Trägerplatte aufgeklebt ist. Die Deckschicht weist eine Löcherstruktur auf. Die Trägerplatte weist durchgehende Kanäle auf, welche eine erste Seite der Trägerplatte mit einer zweiten Seite verbinden. Die erste Seite ist mit Nuten versehen, welche so zueinander angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Kanäle mit jeweils mindestens einer Nut verbunden ist. Die Nuten und Kanäle haben die Funktion, den auf der Oberfläche auftreffenden Schall auf die der Schallquelle abgewandte Seite zu lenken. Durch die Nuten wird die schallabsorbierende Wirkung des Paneels verbessert, da die Löcherstruktur der Deckschicht sowohl im Bereich der durchgehenden Kanäle als auch im Bereich der Nuten eine schallabsorbierende Wirkung hat. Die Nuten werden durch Schneidmesser oder Fräsen in die Trägerplatte eingebracht. Die Kanäle werden durch Bohren oder Fräsen in die Trägerplatte eingebracht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0007] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin ein schallabsorbierendes Element bereitzustellen, welches mindestens gewisse Nachteile des Standes der Technik vermeidet oder gegenüber diesem Verbesserungen aufweist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung ein schallabsorbierendes Element vorzuschlagen, welches eine verbesserte schallabsorbierende Wirkung aufweist. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, den Anteil der Löcher einer Mikroperforation einer Deckschicht zu vermindern, welche nur eine reflektierende Wirkung statt einer schallabsorbierenden Wirkung aufweist, da die Löcher der Mikroperforation der Deckschicht, welche auf einer Trägerschicht mit durchgehenden Öffnungen angebracht ist, nur im Bereich von durchgehenden Öffnungen der Trägerschicht eine schallabsorbierende Wirkung und sonst eine reflektierende Wirkung haben. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges schallabsorbierendes Element mit einer verbesserten schallabsorbierenden Wirkung vorzuschlagen.

[0008] Diese Aufgabe wird insbesondere durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Merkmale gelöst.

[0009] Ein schallabsorbierendes Element umfasst: eine Deckschicht mit einer Mikroperforation; eine Trägerschicht mit mehreren durchgehenden Öffnungen wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen; und eine Zwischenschicht, welche die Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht hält, wobei die Zwischenschicht ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und Öffnungen der Trägerschicht eine kommunizierende Verbindung zu erstellen. Die Deckschicht ist über die Zwischenschicht an der Trägerschicht insbesondere stabil beabstandet gehalten, wobei eine stoffschlüssige Verbindung wie beispielsweise eine Verklebung zwischen der Deckschicht und der Zwischenschicht sowie zwischen der Zwischenschicht und der Trägerschicht vorgesehen ist. Die Zwischenschicht ist insbesondere schalldurchlässig ausgeführt, so dass zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und den Öffnungen der Trägerschicht eine akustisch wirksame, kommunizierende Verbindung besteht und die schallabsorbierende Wirkung der Mikroperforation der Deckschicht und den Öffnungen der Trägerschicht erstellt ist. Die Zwischenschicht weist irgendeine Struktur auf, um die der Deckschicht stabil an der Trägerschicht zu halten, wobei zugleich eine akustisch wirksame, kommunizierende Verbindung zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und den Öffnungen der Trägerschicht erstellt wird. Eine solche Struktur kann als dreidimensionale Struktur (3D Struktur) ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Textil, einem Gewebe oder in einer anderen Weise. Eine schallabsorbierende Wirkung ergibt sich durch die Mikroperforation der Deckschicht, indem sich die durch den Schall bewegte Luft an den Rändern der Mikroperforation reibt und sich so Schallenergie in Wärme umwandelt. Durch die kommunizierende Verbindung von der Mikroperforation der Deckschicht über die Zwischenschicht zu den Öffnungen der Trägerschicht ergibt es sich, dass sich die Luft in der Mikroperforation bewegen und reiben kann. Bei einer bisher bekannten Anordnung einer Deckschicht auf einer Trägerschicht, ergeben sich optische Probleme, da die Mikroperforation welche sich über Öffnungen der Trägerschicht befindet anders wahrgenommen wird als die Mikroperforation neben diesen Öffnung, welche von der Trägerschicht verschlossen wird und wodurch sich störende Lichtreflexe an der Trägerschicht bilden. Durch die Zwischenschicht zwischen der mikroperforierten Deckschicht und der mit Öffnungen versehenen Trägerschicht werden diese optischen Probleme gelöst, da sich keine Lichtreflexionen an der Trägerschicht bilden. Die Trägerplatte kann somit nur grob bearbeitet bleiben und es ist keine zusätzliche Bearbeitung der Trägerplatte wie z.B. das Abdecken mit einer schwarzen Deckschicht erforderlich. Damit wird der Arbeitsaufwand bei der Produktion von schallabsorbierenden Elementen zusätzlich verkleinert. Die Mikroperforation wird insbesondere durch Löcher gebildet mit einem Durchmesser von 1.1 mm oder weniger und einem Abstand zwischen den Ränder der Löcher von 10mm oder weniger.

[0010] In einer Ausführungsform umfasst die Deckschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien: ein Holzfurnier, ein Holzwerkstoff, ein Kunstharzfurnier, einen Kunststoff, ein mehrlagiges mit Kunstharz imprägniertes Papier, eine Metallfolie, eine Metallplatte. Die Materialwahl der Deckschicht ermöglicht die ästhetisch ansprechende Gestaltung von Räumen, welche mit dem schallabsorbierenden Element ausgerüstet werden.

[0011] In einer Ausführungsform umfasst die Trägerschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien: ein Holz, ein Holzwerkstoff, eine Spanplatte, eine Oriented Strand Board Platte, eine mitteldichte Faserplatte, eine hochdichte Faserplatte, eine Hartfaserplatte, eine Sperrholzplatte, eine organisch gebundene insbesondere zementgebundene Spanplatte, eine Gipsplatte, eine Gipskartonplatte, eine Wabenplatte, eine Leichtmetallplatte. Die Materialwahl der Trägerschicht ermöglicht es, formstabile schallabsorbierende Elemente bei niedrigen Kosten zur Verfügung zu stellen.

[0012] In einer Ausführungsform umfasst die Zwischenschicht eines oder mehrere der folgenden Materialien: ein Textil insbesondere ein dreidimensional geformtes Textil wie beispielsweise ein Gewebe, Geflecht, Gestricke, Gelege; ein aus Noppen und Fasern hergestelltes Textil; ein Glasfasermaterial; ein Kohlefasermaterial; ein Aramid; einen porösen Schaum insbesondere aus Glas, Metall, Keramik; ein gestanztes Profil aus Metall oder Kunststoff mit einer Prägung wie beispielsweise Noppen, Rauten, Pyramide, Rillen. Die Materialwahl der Zwischenschicht ermöglicht es, zugleich die Deckschicht an der Trägerschicht stabil zu halten und die Entfaltung der schallabsorbierenden Wirkung des schallabsorbierenden Elements zu gewährleisten.

[0013] In einer Ausführungsform ist die Trägerschicht plattenförmig ausgebildet. Dementsprechend ist das schallabsorbierende Element plattenförmig ausgebildet. Mit plattenförmigen schallabsorbierenden Elemente können Räume sehr effizient und ästhetisch ansprechend gestaltet werden.

[0014] In einer Ausführungsform weist die Mikroperforation der Deckschicht Löcher auf mit einem Durchmesser von 1 mm oder weniger und einem gegenseitigen Abstand von 10mm oder weniger. Löcher mit einem Durchmesser von 1 mm oder weniger werden schon bei einem geringen Abstand zum schallabsorbierenden Element vom menschlichen Auge kaum mehr wahrgenommen. Somit entspricht die ästhetische Wirkung des schallabsorbierenden Elements der ästhetischen Wirkung einer Deckschicht ohne Mikroperforation. Indem der Abstand der Löcher 10mm oder weniger beträgt, können eine genügend grosse Anzahl Löcher zur Verfügung gestellt werden, in welche auftreffende Schallwellen eindringen können.

[0015] In einer Ausführungsform weist die Trägerschicht durchgehende Öffnungen auf mit einem Durchmesser von 4mm oder mehr und einem gegenseitigen Abstand von 5 mm oder mehr. Öffnungen mit einem Durchmesser von 4mm oder mehr beeinträchtigen kaum die Stabilität der Trägerschicht und somit des schallabsorbierenden Elements. Durch den Abstand von 5mm oder mehr wird die Stabilität der Trägerschicht weiter verbessert.

[0016] In einer Ausführungsform sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Trägerschicht je eine Zwischenschicht vorgesehen, welche je eine Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht hält. Das schallabsorbierende Element kann somit auf beiden Seiten Schallwellen wirksam absorbieren. Dies ist beispielsweise bei einem Einbau des schallabsorbierenden Elements als Türe von Vorteil.

[0017] In einer Ausführungsform weist die Trägerschicht zwei gegenüberliegenden Seiten auf und die Zwischenschicht, welche die Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht hält, ist auf einer der Seiten der Trägerschicht vorgesehen und auf der anderen Seite der Trägerschicht ist eines oder mehrere der folgenden Materialien angebracht: ein Vlies, eine Glasfasermatte, ein Schaumstoff, ein Füllstoff, ein Dämmstoff. Ein solches schallabsorbierendes Element kann auf bestehende Wände angebracht werden, wobei nur die sichtbare Seite mit einer relativ teuren Deckschicht mit einer Mikroperforation versehen wird und für die der Wand zugewandte Seite ein kostengünstigeres und/oder akustisch besser wirksames Material gewählt ist.

[0018] In einer Ausführungsform weist die Zwischenschicht eine Dicke von zwischen 1 mm und 3 mm auf, wobei die Dicke bevorzugt 2 mm beträgt.

[0019] Neben einem schallabsorbierenden Element bezieht sich die Erfindung auf einen Verbund aus einer Deckschicht mit einer Mikroperforation und einer Zwischenschicht, welche mit der Deckschicht verbunden ist, wobei die Zwischenschicht für die kommunizierende Verbindung mit einer Öffnungen aufweisende Trägerschicht ausgebildet ist, wobei die Deckschicht eingerichtet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung eines aus der Deckschicht, der Zwischenschicht und der Trägerschicht gebildeten schallabsorbierenden Elements zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und Öffnungen der Trägerschicht eine kommunizierende Verbindung zu erstellen. Der Verbund aus der Deckschicht mit einer Mikroperforation und einer Zwischenschicht kann beispielsweise in einer spezialisierten Fabrik hergestellt werden. Das schallabsorbierenden Element wird vor Ort unter Verwendung einer ortsüblichen Trägerschicht hergestellt. Da das Gewicht der Deckschicht mit der Zwischenschicht kleiner ist als das fertiggestellte schallabsorbierende Element, lassen sich Transportkosten sparen.

[0020] In einer Ausführungsform umfasst die Deckschicht des Verbunds eines oder mehrere der folgenden Materialien: ein Holzfurnier, ein Holzwerkstoff, ein Kunstharzfurnier, einen Kunststoff, ein mehrlagiges mit Kunstharz imprägniertes Papier. Die Materialwahl der Deckschicht ermöglicht die ästhetisch ansprechende Gestaltung von Räumen, welche mit dem schallabsorbierenden Element ausgerüstet werden.

[0021] In einer Ausführungsform umfasst die Zwischenschicht des Verbunds eines oder mehrere der folgenden Materialien: ein Textil insbesondere ein dreidimensional geformtes Textil wie beispielsweise ein Gewebe, Geflecht, Gestricke, Gelege; ein aus Noppen und Fasern hergestelltes Textil; ein Glasfasermaterial; ein Kohlefasermaterial; ein Aramid; einen porösen Schaum insbesondere aus Glas, Metall, Keramik; ein gestanztes Profil aus Metall oder Kunststoff mit einer Prägung wie beispielsweise Noppen, Rauten, Pyramide, Rillen. Die Materialwahl der Zwischenschicht ermöglicht es, zugleich die Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht stabil zu halten und die Entfaltung der schallabsorbierenden Wirkung des schallabsorbierenden Elements zu gewährleisten. Die Materialwahl der Zwischenschicht kann zudem für den Transport des Verbunds geeignet sein, beispielsweise indem die Materialwahl der Zwischenschicht Transportschäden minimiert.

[0022] Neben einem schallabsorbierenden Element und einem Verbund aus einer Deckschicht und einer Zwischenschicht bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines schallabsorbierendes Elements, wobei eine Deckschicht mit einer Mikroperforation, eine Trägerschicht mit mehreren durchgehenden Öffnungen wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen und eine Zwischenschicht, welche die Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht hält, angeordnet werden, wobei die Zwischenschicht ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und Öffnungen der Trägerschicht eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0023] Anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, wird die Erfindung im Folgenden erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>schematisch eine perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements; <tb>Fig. 2<sep>schematisch einen Querschnitt eines schallabsorbierenden Elements, welches eine Deckschicht und eine Trägerschicht aufweist; <tb>Fig. 3<sep>schematisch einen Querschnitt eines schallabsorbierenden Elements, welches eine Deckschicht, eine Zwischenschicht und eine Trägerschicht aufweist; <tb>Fig. 4<sep>schematisch eine Aufsicht auf eine Zwischenschicht eines schallabsorbierenden Elements; <tb>Fig. 5<sep>Messung des Schallabsorptionsgrads α, in Abhängigkeit der Frequenz f eines erfindungsgemässen Absorbers gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 6<sep>schematisch eine perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements gemäss einer weiteren Ausführungsform mit wabenförmigem Abstandshalter; <tb>Fig. 7<sep>perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements gemäss Fig. 6 mit Massangaben der Öffnungen in der Tragplatte; <tb>Fig. 8<sep>perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements gemäss Fig. 6 in einer weiteren Ausführungsform mit Massangaben der Öffnungen in der Tragplatte; und <tb>Fig. 9<sep>perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements gemäss Fig. 6 in einer weiteren Ausführungsform mit Massangaben der Öffnungen in der Tragplatte.

WEG(E) ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0024] In der Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines schallabsorbierenden Elements dargestellt. Eine Trägerschicht 1 weist durchgehende Öffnungen 11 auf. Die Trägerschicht 1 ist beispielsweise gebogen, gewellt, plattenförmig oder in einer anderen Weise geformt. Die Trägerschicht 1 umfasst beispielsweise ein Holz, einen Holzwerkstoff, eine Spanplatte, eine Oriented Strand Board Platte (OSB-Platte), ein mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte), eine hochdichte Faserplatte (HDF-Platte), eine Hartfaserplatte, eine Sperrholzplatte, eine organisch gebundene insbesondere zementgebundene Spanplatte oder ein anderes Material. Die Trägerschicht 1, welche insbesondere formstabil und verwindungssteif ausgeführt ist, weist in einer Ausführungsform eine Dicke von 5 mm bis 40 mm auf. Die durchgehenden Öffnungen 11, welche sich von einer Seite der Trägerschicht 1 auf die andere Seite erstrecken, sind in Fig. 1 z.B. kreisförmig ausgeführt und werden beispielsweise in die Trägerschicht 1 gebohrt. In einer Ausführungsvariante weisen die durchgehenden Öffnungen einen Durchmesser von 2 mm bis 10 mm auf und der Abstand zwischen dem Rand der Öffnungen beträgt beispielsweise 4 mm bis 48 mm. In einer Ausführungsform sind die durchgehenden Öffnungen 11 schlitzförmig ausgeführt und werden beispielsweise in die Trägerschicht 1 gefräst oder geschnitten. In einer Ausführungsvariante weisen die Schlitze eine Breite von 2 mm bis 8 mm auf und der Abstand zwischen dem Rand der Schlitze beträgt beispielsweise 5mm bis 30mm. Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, sind die durchgehenden Öffnungen beispielsweise in einem regelmässigen Raster angeordnet. Das Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen der durchgehenden Öffnungen zu der Fläche einer Seite der Trägerschicht, d.h. die sogenannte offene Fläche, beträgt beispielsweise 3% bis 30%.

[0025] Wie in Fig. 1 dargestellt, sind auf einer oder auf beiden Seiten der Trägerschicht 1 eine oder zwei Deckschichten 2, 2.2 angeordnet. Die Deckschichten 2, 2.2 weisen eine Mikroperforation 21 auf. Aus Gründen der besseren Übersicht ist die Mikroperforation 21 in der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Deckschicht nur teilweise dargestellt und die Mikroperforation der in Fig. 1 mit Bezugszeichen 2.2 versehenen Deckschicht ist nicht dargestellt. Die Deckschichten 2, 2.2 sind beispielsweise plattenförmig ausgeführt und umfassen ein Holzfurnier, ein Holzwerkstoff, ein Kunstharzfurnier, einen Kunststoff, ein mehrlagiges mit Kunstharz imprägniertes Papier oder ein anderes Material. Die Deckschichten 2, 2.2 weisen insbesondere eine ästhetisch gewünschte Farbgebung, Maserung, Struktur oder eine andere ästhetisch gewünschte Eigenschaft auf, beispielsweise auf einer oder auf beiden Seiten. Die Mikroperforation 21 ist in einer Ausführungsvariante durch Löcher mit einem Durchmesser von 1.1 mm oder weniger und einem Abstand zwischen den Rändern der Löcher von 10mm oder weniger gebildet, wobei die Mikroperforation 21 bzw. die einzelnen Löcher die Deckschicht 2, 2.2 von einer Seite auf die andere Seite durchdringen. Die Mikroperforation 21 ist beispielsweise in einem regelmässigen Raster angeordnet. Das Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen der durchgehenden Öffnungen der Mikroperforation 21 zu der Fläche einer Seite der Deckschicht 2, 2.2, d.h. die sogenannte offene Fläche der Deckschicht 2, 2.2, liegt beispielsweise im Bereich von 1% bis 10%, vorzugsweise im Bereich von 1% bis 7%. In einer Ausführungsvariante beträgt die offene Fläche der Deckschicht 2, 2.2 weniger als 1%. Die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2, 2.2 wird in einer Ausführungsvariante durch Bohren, Walzen, Stanzen, einen Wasserstrahl, einen Laserstrahl in die Deckschicht 2, 2.2 eingebracht.

[0026] Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, sind zwischen der Trägerschicht 1 und einer oder beiden Deckschichten 2, 2.2 eine oder zwei Zwischenschichten 3, 3.2 angeordnet. Mit den Zwischenschichten 3, 3.2 werden die Deckschichten 2, 2.2 mit der Trägerschicht 1 je verbunden. In einer Ausführungsvariante wird eine Zwischenschicht 3, 3.2 auf die Trägerschicht 1 geklebt. In einer Ausführungsform wird die Trägerschicht 1 zusammen mit einer oder beiden Zwischenschichten 3, 3.2 beispielsweise in einem 3D Druckverfahren hergestellt, so dass die Trägerschicht 1 und die Zwischenschichten 3, 3.2 aus einem einzelnen Körper bestehen bzw. die Zwischenschicht 3, 3.2 an die Trägerschicht 1 angeformt ist. In einer Ausführungsform wird eine Deckschicht 2, 2.2 auf eine Zwischenschicht 3,3.2 geklebt, welche bereits auf die Trägerschicht 1 geklebt ist oder daran angeformt ist. In einer Ausführungsvariante wird eine Deckschicht 2, 2.2 auf eine Zwischenschicht 3, 3.2 geklebt und der Verbund aus der miteinander verklebten Deckschicht 2, 2.2 und der Zwischenschicht 3, 3.2 wird auf die Trägerschicht 1 geklebt. In einer Ausführungsform wird eine Deckschicht 2, 2.2 zusammen mit einer Zwischenschicht 3, 3.2 beispielsweise in einem 3D Druckverfahren hergestellt, so dass die Deckschicht 2, 2.2 und die Zwischenschicht 3, 3.2 einen einzelnen Körper bilden, welcher dann auf die Trägerschicht 1 geklebt wird. In einer Ausführungsform wird die Deckschicht 2, 2.2 in einer anderen Weise über die Zwischenschicht 3, 3.2 mit der Trägerschicht 1 verbunden.

[0027] In einer Ausführungsform sind eine oder beide Zwischenschichten 3, 3.2 derart ausgebildet, dass zwischen der Mikroperforation 21 der Deckschichten 2, 2.1 und Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 eine kommunizierende Verbindung erstellt ist, um eine schallabsorbierende Wirkung zu erzeugen. In einer Ausführungsvariante wird eine akustische Verbindung erstellt, so dass Schallwellen, welche durch die Mikroperforation 21 einer Deckschicht 2, 2.1 eindringen, durch die entsprechende Zwischenschicht 3, 3.2 hindurch zu den Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 geführt werden. In einer Ausführungsvariante weist eine Zwischenschicht 3, 3.2 die Funktion eines Abstandshalters auf, welcher eine Beabstandung der Deckschicht 2, 2.2 von der Trägerschicht 1 erstellt und welcher den Schalldruck unmittelbar hinter der mikroperforierten Deckschicht 2, 2.2 nach allen Seiten, d.h. in Längsrichtung, in Querrichtung und in Richtung der Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 weiterleitet, wobei der Schall die Zwischenschicht 3, 3.2 von der Mikroperforierung 21 der Deckschicht 2 zu den Öffnungen 21 der Trägerschicht durchdringt. In einer Ausführungsvariante umfasst eine Zwischenschicht 3, 3.2 ein stabiles Gebilde, welches auf der Vorderseite und der Rückseite derart ausgeführt ist, dass die Zwischenschicht 3, 3.2 mit einer Deckschicht 2, 2.2 und der Trägerschicht 1 fest verbunden werden kann, wobei die Zwischenschicht 3, 3.2 eine stabile und feste Halterung der Deckschicht 2, 2.2 auf der Trägerschicht 1 gewährleistet. In einer Ausführungsform umfasst die Zwischen-Schicht 3, 3.2 ein dreidimensionales geformtes Textil wie beispielsweise ein Gewebe, ein Geflecht, ein Gestricke, ein Gelege oder ein anderes Textil. Durch die dreidimensionale Form des Textils wird einerseits eine stabile Halterung der Deckschicht 2, 2.2 an der Trägerschicht 1 ermöglicht und andererseits wird der Schall, welcher durch die Mikroperforation 21 einer Deckschicht 2, 2.2 eindringt, durch das dreidimensionale Textil hindurch zu den Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 geführt. In einer Ausführungsform umfasst eine Zwischenschicht 3, 3.2 ein Textil welches Noppen und eine Textilschicht aufweist, ein Glasfasermaterial, ein Kohlefasermaterial, ein Aramid, einen porösen Schaum insbesondere aus Glas, Metall oder Keramik, ein gestanztes Profil aus Metall oder Kunststoff mit einer Prägung wie beispielsweise Noppen, Rauten, Pyramiden, Rillen. Alle diese Materialien haben die Eigenschaft, dass einerseits beispielsweise durch Verklebung mit einer Deckschicht 2, 2.2 und der Trägerschicht 1 eine stabile Halterung Verbindung der Deckschicht 2, 2.2 an der Trägerschicht 1 erstellt wird und anderseits aufgrund der Porosität, der Rillen, der Schaumeinschlüsse, etc. für Schallwellen ein Weg zur Verfügung steht, damit für diese von der Mikroperforation 21 einer Deckschicht 2, 2.2 zu den Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 eine kommunizierende Verbindung besteht und somit eine schallabsorbierende Wirkung besteht. In einer Ausführungsform weist die Zwischenschicht 3, 3.2 eine Dicke von zwischen 1 mm und 5 mm auf, bevorzugt 2 mm, und besteht aus nachhaltigem und beständigem Material.

[0028] Fig. 2 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes schallabsorbierendes Element, welches eine Trägerschicht 1 mit durchgehenden Öffnungen 11 sowie eine darauf aufgeklebte Deckschicht 2 mit einer Mikroperforation 21 aufweist. Wie in Fig. 2schematisch dargestellt, treffen Schallwellen 4 auf die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 auf. Die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 ist jedoch teilweise verschlossen, da die Trägerschicht 1 nicht immer mit Öffnungen 11 an die Mikroperforation 21 anschliesst. An den Stellen, bei welchen die Mikroperforation 21 durch die Trägerschicht 1 verschlossen ist, ergeben sich Reflexionen 41 der Schallwellen 4, wogegen an den Stellen, bei welchen Öffnungen 11 an die Mikroperforation 21 anschliessen, sich Durchdringungen 42 der Schallwellen 4 ergeben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist somit bei dem aus dem Stand der Technik bekannten schallabsorbierenden Element nur ein Teil der Mikroperforation 21 für die Schallabsorption wirksam. Ein wesentlicher Teil der Mikroperforation 21 des in Fig. 2 schematisch dargestellten schallabsorbierenden Elements ist jedoch für die Schallabsorption gar nicht wirksam und es ergeben sich an diesen Stellen nur Reflexionen 41 der Schallwellen 4. Damit die gesamte Mikroperforation 21 des in Fig. 2 dargestellten schallabsorbierenden Elements wirksam ist, muss die Mikroperforation 21 entsprechend der Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 hergestellt und die Deckschicht 2 muss gegenüber der Trägerschicht 1 entsprechend ausgerichtet werden. Dadurch ergibt sich jedoch eine komplizierte und teurere Herstellung.

[0029] Fig. 3 zeigt schematisch den Querschnitt eines schallabsorbierenden Elements mit einer Deckschicht 2, einer Trägerschicht 1 und einer Zwischenschicht 3, welche die Deckschicht 2 beabstandet von der Trägerschicht 1 hält. Wie in Fig. 3schematisch dargestellt, weist die Zwischenschicht 3 beispielsweise kegelförmige Noppen 31 auf, welche auf einer Basisschicht 32 angebracht sind. In einer Ausführungsform umfasst die Basisschicht 32 eine Textilschicht.

[0030] Fig. 4 zeigt schematisch die Aufsicht auf eine Zwischenschicht 3 des schallabsorbierenden Elements gemäss Fig. 3. Die Zwischenschicht 3 weist kegelförmige Noppen 31 auf, die auf der Basisschicht 32 befestigt sind. In Fig. 4 sind schematisch die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 sowie die Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 eingezeichnet.

[0031] Wie aus Fig. 3 und Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Noppen 31 zueinander beabstandet auf der Basisschicht 32 befestigt. Somit besteht zwischen den Noppen 31 ein freier Raum, in welchem sich insbesondere Schallwellen ausbreiten können.

[0032] Die Spitzen der Noppen 31 der Zwischenschicht 3 sind mit der Deckschicht 2 und die Basisschicht 32 ist mit der Trägerschicht 1 verbunden, beispielsweise verklebt. Somit ist die Deckschicht 2 mit der Trägerschicht 1 über die Zwischenschicht 3 verbunden.

[0033] In Fig. 3 sind schematisch Durchdringungen 42 von Schallwellen 4 dargestellt, welche in die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 eindringen. Wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, steht die gesamte Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 für Durchdringungen 42 der Schallwellen 4 zur Verfügung. Dies ist deswegen möglich, da die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 von der Zwischenschicht 3 nicht verschlossen wird. Die Noppen 31 der Zwischenschicht 3 sind zwar an der Deckschicht 2 befestigt. Die Noppen 31 sind jedoch derart beabstandet und ausgeformt, dass aus geometrischen Gründen die Spitzen der Noppen 31 nicht mit der Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 zusammenfallen, oder dass ein solches Zusammenfallen nur einen prozentual kleinen Anteil ausmacht. Die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 mündet somit in den freien Raum zwischen den Noppen 31 der Zwischenschicht 3. Schallwellen welche in die Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 eindringen werden somit nicht reflektiert, sondern in den freien Raum der Zwischenschicht 3 geführt, welcher sich zwischen den Noppen 31 der Zwischenschicht 3 befindet.

[0034] Die Basisschicht 32, auf welcher die Noppen 31 angeordnet sind, ist für Schallwellen durchlässig ausgeführt, beispielsweise als Textilschicht. Zwischen dem freien Raum der Zwischenschicht 3, welcher an die durchgehenden Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 anschliesst, und den Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 besteht somit eine für Schallwellen durchlässige, kommunizierende Verbindung, indem die Schallwellen sich zunächst um die Noppen 31 herum in der Zwischenschicht 3 ausbreiten und dann durch die Textil-schicht 32 der Zwischenschicht 3 hindurch in die Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 eindringen. Dadurch besteht zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 und Öffnungen 11 der Trägerschicht 1 eine kommunizierende Verbindung.

[0035] In einer Ausführungsform sind die offenen Flächen der Deckschicht 2, 2.2 und die offene Fläche der Trägerschicht 1 aufeinander abgestimmt, um eine gewünschte schallabsorbierende Wirkung beispielsweise in einem bestimmten Frequenzband zu erzielen.

[0036] In einer Ausführungsform weist die Trägerschicht 1 Nuten auf, welche die Öffnungen 11 miteinander kommunizierend verbinden, um einen zusätzlichen Raum zu schaffen, in welchem sich Schallwellen 4 ausbreiten können, insbesondere zur kommunizierenden Verbindung der Mikroperforation 21 der Deckschicht 2 mit den Öffnungen 11 der Trägerschicht 1.

[0037] Fig. 5 zeigt eine Messung eines schallabsorbierenden Elements mit einer Deckschicht mit einer Mikroperforation, mit einer Trägerschicht mit mehreren durchgehenden Öffnungen und einer Zwischenschicht, welche die Deckschicht beabstandet an der Trägerschicht hält, wobei die Zwischenschicht ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation der Deckschicht und Öffnungen der Trägerschicht eine kommunizierende Verbindung zu erstellen. In Fig. 5 ist der Schallabsorptionsgrad α in Abhängigkeit der Frequenz f dargestellt. Die Fläche des Prüfmaterials beträgt 12 m<2>. Das Volumen des Hallraums beträgt 212 m<3>. Bei leerem Hallraum und bei im Hallraum angeordnetem Prüfmaterial, d.h. bei angeordnetem schallabsorbierenden Element, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 66%, die Temperatur beträgt 9C° und der Luftdruck 104.5 kPa. Der Schallabsorptionsgrad α gibt an, wie gross der absorbierte Anteil des gesamten einfallenden Schalls ist. α = 0 bedeutet, es findet keine Absorption statt, der gesamte einfallende Schall wird reflektiert. Bei α = 0,5 wird 50% der Schallenergie absorbiert und 50% reflektiert. Bei α = 1 wird der komplette einfallende Schall absorbiert, das heisst, eine Reflexion findet nicht mehr statt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich wird, ist der Schallabsorptionsgrad α im Bereich von ab etwa 200Hz bis 1000Hz grösser als etwa 0.75. Damit ist die schallabsorbierende Wirkung des schallabsorbierenden Elements in diesem Bereich besonders hoch.

[0038] Der längenbezogene Strömungswiderstand wird in kPa s/m<2>angegeben, wobei die Dicke des schallabsorbierenden Elements dabei nicht berücksichtigt wird. Der längenbezogene Strömungswiderstand beeinflusst die Schallabsorption und kann insbesondere für optimierte schallabsorbierende Elemente angegeben werden. Typischerweise ist mit Werten von 30 bis 300 kPa s/m<2> zu rechnen.

[0039] Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung schallabsorbierende Elemente in Form von mikroperforierten Schallabsorbern mit mindestens einer von schalldurchlässigem Abstandshalter gebildeten Zwischenschicht zwischen einer mikroperforierten Deckschicht und einer gelochten oder geschlitzten Trägerschicht, vorzugsweise in Form einer Trägerplatte. Die Deckschichten können beidseitig oder einseitig an der Trägerschicht angeordnet sein. Im letzteren Fall ist vorzugsweise ein Vlies und/oder Mineralfaser auf der Rückseite, das heisst auf der Seite ohne Deckschicht angeordnet.

[0040] Diese Ausgestaltungsformen der Erfindung ermöglichen eine modulare und weiter vereinfachte Herstellung der Schallabsorber mit maximal schallaktiver Perforationsfläche und maximaler Stabilität der Elemente. Durch den Abstandhalter zwischen dünner Deckschicht und gelochter oder geschlitzter Trägerplatte werden wie bereits bei den Vorgenannten Zwischenschichten für störende den Betrachter von aussen sichtbare optische Abzeichnungen der Öffnungen in der Trägerschicht vermieden.

[0041] Die neuen mikroperforierten Schallabsorber funktioniert als Mikroabsorber über die dünne mikroperforierte Deckschicht und dem Abstandhalter zu einer teilweisen schallharten Rückwand. Diese Schallabsorber wirken in der einseitigen Ausführungsform zudem in Kombination mit der hinterlegten Mineralfaser und/oder dem hinterlegten Vlies auf der Rückseite des Schallabsorbers durch eine kommunizierende Verbindung der Lochungen oder Schlitzungen in der Trägerplatte mit den Mikroperforationen in der Deckschicht.

[0042] Unter dem Begriff mikroperforierte Schallabsorber werden im Stand der Technik meist zweischalige Bauelemente bestehend aus einer gelochten, genuteten oder geschlitzten Platte aus festem Material wie Holz, Pressholz, Presspappe, Metall, Kunststoff oder Gips bezeichnet, bei welchen auf der Sicht- und oder auf der Rückseite mikroperforierte Folien oder dünne Platten aus Schichtstoff, Holz, Metall oder Kunststoff angeordnet sind. Ein entsprechendes Prinzip wird im europäischen Patent EP 2 015 291 und in der Offenlegungsschrift DE 19 839 973 A 1 beschrieben. Im Gegensatz zu mikroperforierten Schallabsorbern mit Wabenkernen, bei welchen die Mikrolöcher der Deckschichten weitestgehend offen bleiben und damit der Schall in den vielen winzigen Röhren und Schlitzen durch Reibung in Wärme umgewandelt wird, wird bei mikroperforierten Bauelementen aus festem, massiven Material ein erheblicher Anteil der Mikrolöcher durch die geschlossene Oberfläche der Tragplatte abgedeckt. Die abgedeckten Mikroperforationen gehen für die Absorberleistung verloren. Dadurch wird der Schall in diesem Bereich nicht absorbiert sondern reflektiert. Die Wirkung der Schallabsorption bei solchen mikroperforierten Schallabsorbern ist entsprechend eingeschränkt. Zudem sind bei der Herstellung solcher bekannter Schallabsorber die mikroperforierten Deckschichten und die gelochten oder geschlitzten Trägerplatten unter Berücksichtigung des oben beschriebenen «Verlusts» an Mikroperforationen hinsichtlich offener Wirkfläche aufeinander abzustimmen.

[0043] Die neuen mikroperforierten Deckschichten werden daher mit der Zwischenschicht, zum Beispiel mit dem Abstandshalter, und der gelochten, genuteten oder geschlitztem Trägerschicht oder -Platte so verbunden, dass einerseits die Mikrolöcher in ihrer überwiegenden Zahl aktiv - nicht verdeckt - den Schall absorbieren können und anderseits die vorder- und/oder rückseitigen Deckschichten plan, eben und druckfest als architektonisches Gestaltungselement eingesetzt werden können. Bei Mikroabsorbern muss zwecks Schallabsorption auf der Rückseite der mikroperforierten Deckschicht zwingend ein Resonanzraum bereitgestellt werden. Bei einem mehrlagigen Absorber muss zudem die erste mit den nachfolgenden mikroperforierten Deckschichten schalldruckmässig durch die Trägerplatte in kommunizierender Verbindung stehen. Da der Schalldruck, respektive der Schall den Absorber ungerichtet durchquert, können Durchlässe von Deckschichten und Trägerplatte beim Einsatz eines allseits schalldurchlässigen Abstandshalter verschoben sein.

[0044] Eine wichtige Forderung an den mikroperforierten Schallabsorber ist die Stabilität, welche durch die feste Trägerplatte nur dann gegeben ist, wenn diese Trägerplatte nur partiell und vorzugsweise gleichmässig verteilt gelocht, genutet oder geschlitzt ist. Die Architektur verlangt fugenlose grossdimensionierte Schallabsorber. Bei heiklen Materialien wie Gips und bei intensiv bearbeiteten Trägerplatten leidet die Stabilität, die Folge ist eine Formatbegrenzung. Durch die neuen erfindungsgemässen Zwischenschichten, zum Beispiel in Form der Abstanzhalter, und die volle Nutzung der mikroperforierten Deckschichten kann eine maximale Absorption bei gleichzeitiger maximalen Stabilität der Schallabsorber erreicht werden.

[0045] Herstellungstechnisch sind die mikroperforierten Deckschichten und modular bearbeitete Trägerplatten voneinander unabhängig herstellbar. Der die Zwischenschichten, zum Beispiel in Form der Abstandshalter, werden mit Vorteil in einem ersten Arbeitsgang mit der mikroperforierten Deckschicht verbunden, oder gemäss einer weiteren Ausführungsform werden Zwischenschichten, zum Beispiel in Form der Abstandshalter, in einem ersten Schritt mit der Trägerplatte verbunden. Anschliessend werden Deckschicht mit Zwischenschicht/ Abstandshalter mit der Trägerplatte verbunden oder die vorgängig mit der Trägerplatte verbundene Zwischenschichten, zum Beispiel in Form der Abstandshalter, wird mit der Deckschicht verbunden. Aus architektonischen Gründen werden Materialien und Oberlfächenbearbeitung vorzugsweise derart gewählt, dass Lichtreflektionen zwischen den Mikrolöchern der Deckschicht und der bearbeiteten Trägerplatte vermieden werden.

[0046] Um in allen Frequenzbereichen eine hohe Schallabsorption zu erreichen muss der Schall in einem hohen Anteil in den Absorber eindringen können und dort in den kleinen Röhrchen oder Schlitzen durch Reibung in Wärme umgewandelt werden. Durch die heutige Bearbeitung der massiven Trägerplatten in Form von Lochen, Nuten oder Schlitzen werden zu viele Mikrolöcher durch den geschlossenen Teil der Tägerplatte abgedeckt und deshalb inaktiv. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken muss die Trägerplatte intensiver bearbeitet werden. Dadurch wird aber die Stabilität des ganzen Schallabsorbers stark verringert, der Absorber wird durch die aufwändige Bearbeitung teurer und eine anschliessende Formatänderung wird erschwert bis verunmöglicht. Ein direkter Verbund, zum Beispiel durch ein direktes Verkleben, inklusive Resonanzraum zwischen einer dünnen mikroperforierten Deckplatte und einer grob gelochten oder geschlitzten Trägerplatte bedingt eine Abstimmung zwischen den offenen Lochflächen, dies verunmöglicht einen modularen Aufbau von mikroperforierter Deckschicht und bearbeiteten Trägerplatte. Die direkte Verbindung von Deckschicht und Trägerplatte mit unterschiedlichen Perforationen (Mikroperforation in der Deckschicht und grossformatige Lochung, Nutung oder Schlitzung) verursacht zudem, vor allem bei farbigen Oberflächen, störende Lichtreflektionen auf der Sichtseite des Absorbers.

[0047] Durch die Zwischenschicht, zum Beispiel in Form eines Abstandshalter, zwischen mikro-perforierten Deckschichten und festen Trägerkörper stehen bedeutend mehr offene Mikrolöcher zur Schallabsorption und Weiterleitung zur Verfügung. Der Schalldruck wird durch die erhöhte offene Fläche von der Deckschichtoberfläche weniger reflektiert und durch die Mikroperforation in stärkerem Masse absorbiert. Für eine optimale Dissipation des Schallpegels, d.h. die Umwandlung von Schallenergie in Wärmeenergie, kann der längenbezogene Strömungswiderstand durch die offene Wirkfläche in der Trägerplatte optimiert werden. Versuche haben gezeigt, dass mit weniger offener Wirkfläche in der Trägerplatte und entsprechender maximaler Wirkfläche, d.h. durch die Mikroperforation generierte offene Fläche, in der mikroperforierten Deckschicht mit diesen neuen Schallabsorbern mit Zwischenschicht, vorzugsweise mit Abstandhalter, gute Absorptionswerte erzielt werden. Im Weiteren kann der Strömungswiderstand durch den Einbau von schallabsorbierendem Material optimiert werden.

[0048] Durch den Einbau eines schalldurchlässigen Abstandshalter können Anzahl und offene Fläche der Öffnungen im Trägermaterialien reduziert und dadurch die Stabilität, insbesondere bei heiklen Materialien mit geringer Eigenstabilität wie zum Beispiel Gips, verbessert werden. Dadurch können auch relativ grossflächige Schallabsorber stabil und mit geringerem Aufwand schnell und kostengünstig hergestellt und montiert werden. Eine direkte Abstimmung zwischen Deckschichten und Trägerplatten in Bezug auf die Positionierung der Öffnungen zum Erreichen einer durchgängigen offenen Lochfläche ist durch den Abstandshalter nicht mehr erforderlich. Trägerplatten aus unterschiedlichen Materialien können dadurch modular und unabhängig von der Deckschicht hergestellt und in einem zeitlich und bei Bedarf auch räumlich getrennten Schritt miteinander verbunden werden.

[0049] Im Weiteren wird durch die Zwischenschicht, insbesondere durch den Abstandshalter zwischen mikroperforierten Deckschichten und Trägeroberfläche, eine stabile gleichmässige Struktur erreicht und die gewünschte Distanz zwischen beiden Schichten eingestellt, dadurch wird einerseits auf der Rückseite der mikroperforierten Deckschicht der zur Schallabsorption nötige Resonanzraum bereit gestellt und zudem werden störende optischen Lichtreflektionen vermieden.

[0050] Die Zwischenschicht, zum Beispiel in Form eines Abstandshalters, kann auch Zusatzfunktionen wie Wärmeaufnahme mit Energetischer Speicherung beinhalten.

[0051] Materialauswahl für Abstandshalter und bautechnische Varianten

[0052] Gemäss bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden Abstandshalter unmittelbar zwischen den mikroperforierten Deckschichten und der Trägerschicht angeordnet, die welche vom Schalldruck ungehindert durchdrungen werden können. Die bevorzugten Abstandshalter sind stabil und auf der Vorder- und auf der Rückseite eben gestaltet sein. Geeignet sind alle Arten von Abstandshaltern welche mit der mikroperforierten Deckschicht sowie mit der Trägerplatte verbunden, vorzugsweise verklebt, werden können. Ein geeigneter Abstandshalter ist zwischen 1.00 bis 3.00 mm, mit Vorteil 2.00 mm dick, und besteht aus nachhaltigem und beständigem Material.

[0053] Für die Zwischenschichten kommen folgende Materialien in Frage: <tb>a)<sep>3 D Textilien wie Gewebe, Geflechte, Gestricke, Gelege, Noppen Fasern, in Glas-, Kohlefasermaterialien- und Aramide. <tb>b)<sep>Offene poröse Schäume aus Glas, Metall oder Keramik. <tb>c)<sep>Gestanzte Noppen-, Quadrat-, Route-, Pyramid-, Rillenprägung aus Metall oder Kunststoff. <tb>zusätzlich kommen für die Abstandshalter folgende Materialien in Frage <tb>d)<sep>Wabenscheiben – vorzugsweise geschnitten – aus Papier, Karton, Aluminium oder Aramid.

[0054] Gemäss bevorzugten Ausführungsformen weisen die erfindungsgemässen mikroperforierten Absorber folgenden Aufbau auf. Ein Abstandshalter wird auf die Unterseite einer mikroperforierten Deckschicht oder aber auf eine Ober- und/oder Unterseite der Trägerschicht, vorzugsweise einer Trägerplatte verklebt.

[0055] In einem separaten Schritt wird die Trägerplatte nach einem modularen Raster gelocht oder geschlitzt um so eine offene Fläche von 26% bis 40% in der Trägerplatte zu erzielen. Es ist für den Fachmann klar, dass diese Bearbeitung der Trägerplatte erfolgt, bevor die die Zwischenschicht, zum Beispiel in Form eines Abstandshalters auf die Trägerplatte aufgeklebt wird. Die Deckschicht wird vorzugsweise in einem ersten Schritt perforiert und anschliessend mit dem Abstandshalter vorzugsweise mittels Verkleben mit einer vorzugsweise auf dem Abstandshalter angebrachten Leimschicht verbunden.

[0056] Während auf der Sichtseite der erfindungsgemässen schallabsorbierenden Elemente oder Absorber immer eine mikroperforierte Deckschicht angeordnet ist, kann auf der der Sichtseite abgewandten Rückseite je nach Verwendungszweck eine zweite mikroperforierte Deckschicht auf einem zweiten Abstandshalter oder einer anderen Zwischenschicht, oder aber ein schallabsorbierendes Vlies und/oder Mineralfaserplatte angebracht werden.

[0057] Gemäss bevorzugten Ausführungsformen werden die erfindungsgemässen Abstandshalter vorzugsweise aus Wabenmaterialien hergestellt. Der Unterschied zwischen Wabenmaterial und vorgenannten Materialien zur Erstellung der Zwischenschicht wie zum Beispiel Noppen ist in Bezug auf Funktion sehr gering. Die freie kommunizierende Verbindung zwischen mikroperforierter Deckschicht und rückseitiger Absorption durch eine mikroperforierte Deckschicht, Vlies oder Mineralfaser über die Öffnungen in der Trägerschicht wird durch die erfindungsgemässen Zwischenschichten annähernd für alle Öffnungen in der Deckschicht erreicht. Bei den Ausführungsformen mit Abstandshaltern zum Beispiel in Form eines Wabenmaterials ist dieser Vorteil weiterhin gegeben, auch wenn hier nicht mehr jede Öffnung in der Deckschicht in kommunizierender Verbindung mit jeder Öffnung in der Trägerschicht, zum Beispiel der Trägerplatte steht. Der Schalldruck sucht grösstenteils den Weg mit dem geringsten Widerstand und daher grösstenteils die kommunizierende Verbindung zwischen Mikroperforationsöffnungen und unmittelbar darunter liegenden Öffnungen in der Tragplatte und nur zu einem geringen Anteil einen weiteren Weg in Längs- und Querrichtung innerhalb der Zwischenschicht. Obwohl dem Schall bei den Abstandshaltern aus Wabenmaterial gemäss bestimmter Ausführungsformen der freie Weg in Längs- und Querrichtung innerhalb der Zwischenschicht nicht zur Verfügung steht, wird für einen ausreichenden Anteil der Mikroperforationsöffnungen in der Deckschicht eine kommunizierende Verbindung über die Öffnungen in der Trägerschicht mit der Rückseite des Absorbers zur Verfügung gestellt. Die Abstandshalter stellen zudem sicher, dass annähernd alle Mikroperforationsöffnungen in der Deckschicht offen sind und der zur Schallabsorption nötige Resonanzraum auf der Rückseite der mikroperforierten Deckschicht zur Verfügung steht. Eine sehr gute Schallabsorption wird bei Absorbern mit Zwischenschicht, zum Beispiel mit Abstandshaltern, erreicht wenn: <tb>i)<sep>die offene Lochfläche in der Trägerplatte 20% bis 40%, vorzugsweise 30% beträgt, <tb>ii)<sep>die Höhe der Abstandshalter, vorzugsweise der Wabenstruktur als Abstandhalter 1.0 mm bis 3.0 mm, vorzugsweise 2.0 mm beträgt, und <tb>iii)<sep>die Zellweite der Waben 3.0mm bis 10.0 mm, bevorzugt 3.4 mm bis 4.8 mm beträgt, wobei diese Zellweite abhängig davon ist, ob das Deckschichtmaterial weich oder hart ist.

[0058] Die Absorptionsleistung wird ebenfalls durch die Gestaltung der offenen Fläche in der Trägerschicht, zum Beispiel dem Durchmesser und der Anordnung der Lochung in der Tragplatte, beeinflusst. Vorzugsweise wird eine offene Lochfläche von 26 bis 40%, besonders bevorzugt von 30% gewählt.

[0059] Bevorzugte Materialien zur Herstellung der Abstandshalter aus Wabenmaterial sind: Papier, Karton, Aramid (Nomex-Aramid), Aluminium. Eine bevorzugte Wabenform ist die hexagonale, wobei auch rechteckige, quadratische, runde und beliebige andere Wabentypen benutzt werden können.

[0060] In der Fig. 6 ist schematisch der Aufbau eines erfindungsgemässen schallabsorbierenden Elements mit einem wabenförmigen Abstandshalter 33 dargestellt. Die Sichtseite des absorbierenden Elements wird von einer mit einer Mikroperforation versehenen Deckschicht 2 gebildet. Diese ist auf den wabenförmigen Abstandshalter 33 geklebt, der sie stabil und exakt planparallel zur Oberfläche der Tragplatte 12 in einem Abstand von 2 mm hält. Die Wabenstruktur stellt sicher, dass jeweils eine Vielzahl von Mikroperforationsöffnungen in der Deckschicht mit den Bohrungen 13 in der Tragplatte und dadurch mit dem Akustikvlies 5 auf der Rückseite der Tragplatte in kommunizierender Verbindung steht. Für die Mikroperforationsöffnungen in der Deckschicht, die keine direkte Verbindung zu einer 13 in der Tragplatte haben, bildet die Wabenstruktur den zur Schallabsorption nötigen Resonanzraum auf der Rückseite der mikroperforierten Deckschicht.

[0061] In den Fig. 7, 8 und 9sind konkrete Beispiele (massstabgetreu mit Vermassung) von weiteren Ausführungsformen schallabsorbierender Elemente mit wabenförmigen Abstandshaltern dargestellt. Die wesentlichen Masse der Lochung der Trägerplatte sind jeweils in der Figur angegeben.

BEZUGSZEICHEN

[0062] <tb>10<sep>schallabsorbierendes Element <tb>1<sep>Trägerschicht <tb>11<sep>Öffnungen der Trägerschicht <tb>12<sep>Tragplatte <tb>13<sep>Bohrungen in der Tragplatte <tb>2, 2.2<sep>Deckschicht <tb>21<sep>Mikroperforation der Deckschicht <tb>3, 3.2<sep>Zwischenschicht <tb>31<sep>Noppen der Zwischenschicht <tb>32<sep>Basisschicht der Zwischenschicht <tb>33<sep>wabenförmiger Abstandshalter <tb>4<sep>Schallwellen <tb>41<sep>Reflexionen der Schallwellen <tb>42<sep>Durchdringungen der Schallwellen <tb>5<sep>Akustikvlies

Claims

1. Ein schallabsorbierendes Element (10), umfassend: eine Deckschicht (2, 2.2) mit einer Mikroperforation (21); eine Trägerschicht (1) mit mehreren durchgehenden Öffnungen (11) wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen; und eine Zwischenschicht (3, 3.2), welche die Deckschicht (2) beabstandet von der Trägerschicht (1) hält, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation (21) der Deckschicht (2) und Öffnungen (11) der Trägerschicht (1) eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.

2. Das schallabsorbierende Element (10) nach Anspruch 1, wobei die Deckschicht (2, 2.2) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst: ein Holzfurnier, ein Holzwerkstoff, ein Kunstharzfurnier, einen Kunststoff, ein mehrlagiges mit Kunstharz imprägniertes Papier, eine Metallfolie, eine Metallplatte.

3. Das schallabsorbierende Element (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trägerschicht (1) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst: ein Holz, ein Holzwerkstoff, eine Spanplatte, eine Oriented Strand Board Platte (OSB-Platte), eine mitteldichte Faserplatte (MDF-Platte), eine hochdichte Faserplatte (HDF-Platte), eine Hartfaserplatte, eine Sperrholzplatte, eine organisch gebundene insbesondere zementgebundene Spanplatte, eine Gipsplatte, eine Gipskartonplatte, eine Wabenplatte, eine Leichtmetallplatte.

4. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst: ein Textil insbesondere ein dreidimensional geformtes Textil wie beispielsweise ein Gewebe, Geflecht, Gestricke, Gelege; ein aus Noppen und Fasern hergestelltes Textil; ein Glasfasermaterial; ein Kohlefasermaterial; ein Aramid; einen porösen Schaum insbesondere aus Glas, Metall, Keramik; ein gestanztes Profil aus Metall oder Kunststoff mit einer Prägung wie beispielsweise Noppen, Rauten, Pyramide, Rillen oder ein Wabenmaterial aus Papier, Karton, Aramid, Aluminium.

5. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trägerschicht (1) plattenförmig ausgebildet ist.

6. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mikroperforation (21) der Deckschicht (2, 2.2) Löcher aufweist mit einem Durchmesser von 1 mm oder weniger und einem gegenseitigen Abstand von 10mm oder weniger.

7. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trägerschicht (1) durchgehende Öffnungen (11) aufweist mit einem Durchmesser von 4mm oder mehr, vorzugsweise von 8 mm und einem gegenseitigen Abstand von 4 mm oder mehr.

8. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Trägerschicht (1) je eine Zwischenschicht (2, 2.2) vorgesehen sind, welche je eine Deckschicht (2, 2.2) beabstandet an der Trägerschicht (1) hält.

9. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Trägerschicht (1) zwei gegenüberliegenden Seiten aufweist und die Zwischenschicht (3, 3.2), welche die Deckschicht (2, 2.2) beabstandet an der Trägerschicht (1) hält auf einer der Seiten der Trägerschicht (1) vorgesehen ist und auf der anderen Seite der Trägerschicht (1) eines oder mehrere der folgenden Materialien angebracht ist: ein Vlies, eine Glasfasermatte, ein Schaumstoff, ein Füllstoff, ein Dämmstoff.

10. Das schallabsorbierende Element (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zwischenschicht eine Dicke von zwischen 1 mm und 5 mm aufweist, vorzugsweise 1 mm bis 3 mm und bevorzugt 2 mm beträgt.

11. Ein Verbund aus einer Deckschicht (2, 2.2) mit einer Mikroperforation (21) und einer Zwischenschicht (3, 3.2), welche mit der Deckschicht (2, 2.2) verbunden ist, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) für die kommunizierende Verbindung mit einer Öffnungen (11) aufweisende Trägerschicht (1) ausgebildet ist, wobei die Deckschicht (2, 2.2) eingerichtet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung eines aus der Deckschicht (2, 2.2), der Zwischenschicht (3, 3.2) und der Trägerschicht (1) gebildeten schallabsorbierenden Elements (10) zwischen der Mikroperforation (21) der Deckschicht (2, 2.2) und Öffnungen (11) der Trägerschicht (1) eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.

12. Der Verbund nach Anspruch 11, wobei die Deckschicht (2, 2.2) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst: ein Holzfurnier, ein Holzwerkstoff, ein Kunstharzfurnier, einen Kunststoff, ein mehrlagiges mit Kunstharz imprägniertes Papier.

13. Der Verbund nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst: ein Textil insbesondere ein dreidimensional geformtes Textil wie beispielsweise ein Gewebe, Geflecht, Gestricke, Gelege; ein aus Noppen und Fasern hergestelltes Textil; ein Glasfasermaterial; ein Kohlefasermaterial; ein Aramid; einen porösen Schaum insbesondere aus Glas, Metall, Keramik; ein gestanztes Profil aus Metall oder Kunststoff mit einer Prägung wie beispielsweise Noppen, Rauten, Pyramide, Rillen.

14. Verfahren zur Herstellung eines schallabsorbierendes Elements (10), wobei eine Deckschicht (2, 2.2) mit einer Mikroperforation (21), eine Trägerschicht (1) mit mehreren durchgehenden Öffnungen (11) wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen und eine Zwischenschicht (3, 3.2), welche die Deckschicht (2, 2.2) beabstandet an der Trägerschicht (1) hält, angeordnet werden, wobei die Zwischenschicht (3, 3.2) ausgebildet ist, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation (21) der Deckschicht (2, 2.2) und Öffnungen (11) der Trägerschicht (1) eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.