CN105201090A - 消声结构板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板，其具有面朝声源的前侧、背离该声源的后侧以及多个穿孔，这些穿孔具有预定的几何结构，尤其是具有圆形、椭圆或矩形的横截面，并且，它们通过消声结构板自前侧朝后侧延伸，其中，这些穿孔在后侧覆盖有至少一个基本上透气的保护层，该至少一个后侧保护层与结构板的具有穿孔的基体的后侧这样连接，尤其是这样粘接，以致固定表面小于减去后侧穿孔表面部分后基体后侧的后侧总表面。

Description

消声结构板
本申请是中国专利申请No.200910169907.X的分案申请，原申请的申请日为2009.09.08，申请号为200910169907.X，发明创造名称为消声结构板。
本申请要求2009年03月16日提交的、申请号为PCT/EP2009/053053的优先权，其整体通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种尤其是用于墙壁或天花板安装的消声结构板，具有面朝声源的前侧、背离该声源的后侧、以及多个穿过消声结构板自前侧向后侧延伸的穿孔，其中这些穿孔在后侧覆盖有至少一个保护层。
背景技术
用于消声的多孔结构板在现有技术中是众所周知的。我们通常将“消声”理解为，使空间中的声能降低。消声是指，在冲击位处某一空间中的分界面、物品或人员时声能的损耗。损耗主要是通过将声转化为热(耗散)而形成的。消声系数描述了未反射的声能相对于冲击声能的比例。该消声系数α可通过在各消声元件如天花板、地板或壁板上打孔而提高。
打孔板的弊端在于，污垢颗粒因通过孔本身实现的空气交换而传递，相应地沉积在孔的区域中。如果在结构板的面朝内部空间的一侧抹上了透气的、在视线上遮住了孔的灰泥，则在过了一段时间后，因为空气运动、与之相关联的污垢颗粒传递或与之相关联的污垢颗粒沉积，该侧面就变得不美观。日渐亦被用于改善空间总体外观的各结构板的外观也由此大大劣化。
由于存在所述缺陷，现有技术中部分采用了薄膜元件，其通过相应设有孔的结构板在后侧(也即背离空间)被完全粘住。因此，在孔区域中基本避免了空气传递和与之相关联的污垢颗粒沉积。不过，测试表明，较之不具有薄膜元件的结构板，这种设有薄膜元件的结构板的消声系数显著减小。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板，其在一方面长期保持良好的视觉外观，另一方面具有令人满意的消声系数。该目的是通过如权利要求1或2所述的消声结构板实现的。
该目的尤其是通过一种尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板实现的，其具有面朝声源的前侧、背离该声源的后侧以及多个穿孔，这些穿孔具有预定的几何结构，尤其是具有圆形、椭圆或矩形的横截面，并且，它们通过消声结构板自前侧朝后侧延伸，其中，这些穿孔在后侧覆盖有至少一个基本上透气的保护层，并且，该至少一个后侧保护层与结构板的具有穿孔的基体的后侧这样连接，尤其是这样粘接，以致固定区域小于减去后侧穿孔表面部分后结构板的后侧总表面。
在另一独立方面，该目的还通过一种尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板实现，其具有面朝声源的前侧、背离该声源的后侧以及多个穿孔，这些穿孔具有预定的几何结构，尤其是具有圆形、椭圆或矩形的横截面，并且，它们通过消声结构板自前侧朝后侧延伸，其中，这些穿孔在后侧覆盖有至少一个基本上透气的保护层，该至少一个后侧保护层与结构板的具有穿孔的基体的后侧这样连接，尤其是这样粘接，以致保护层在邻接穿孔边缘的边缘区内相对于边缘的至少50％，优选是边缘的70％，尤其是在整个边缘上可自由振动。
本发明的要点在于，后侧保护层不与结构板基体的后侧完全粘接，尤其是在孔的附近至少部分地不固定连接。因此，较之保护层与基体的完全连接，消声系数α显著升高。击中穿孔结构板的声脉冲导致后侧保护层部分地抬起或振动，具体而言，不仅是在孔所在的区域中，而且至少在邻接孔的边缘区域中。如此一来，声脉冲的额外能量会传递到结构板或局部自由振动的保护层上，这就增大了其消声系数α。结构板前侧与后侧之间的空气交换得以减少或完全避免，这就减少或甚至完全避免了污垢颗粒的沉积，也就改善了视觉上的总体印象。
优选的是，具有一个穿孔或具有一组至少两个相邻穿孔的结构板基体的一部分在后侧与保护层这样固定连接，尤其是这样粘接，以致各穿孔在后侧由配置的固定区域气密地包围，其中，一个平面部分保留在此固定区域的内部，其大于各穿孔的后侧穿孔表面。空气交换连带孔区域中的污染由此在实际上完全避免，因为基体与保护层之间形成了防止进一步空气交换直至密封穿孔或穿孔群组的囊状物(Tasche)。
在一个优选构型中，至少一个后侧保护层包括至少一个薄膜，尤其是单层或多层塑料薄膜。这减小了消声结构板的结构，也降低了成本。该至少一个薄膜的厚度优选为5-500μm，更优选是10-100μm，进一步优选是20-50μm，例如约为30μm。薄膜优选由塑料、尤其是聚乙烯构成。
在另一个优选实施方式中，消声结构板在前侧至少局部地覆盖有至少一个纤维元件、尤其是无纺布。这项措施进一步提高了消声效果，其中，纤维元件可同时用作涂抹灰泥的基底。
优选的是，固定区域部分在减去后侧穿孔表面部分后在结构板后侧的总表面上最高占90％，优选最高占50％，进一步优选最高占30％，尤其是最高占10％。这样一来，就可提高消声效果。
在一个优选实施方式中，消声结构板是石膏板、尤其是石膏纸板或石膏纤维板。石膏是一种相对便宜的材料，这便进一步降低了消声结构板的成本。
优选的是，固定区域至少部分地位于结构板后侧的边缘区域内部。该措施相应提高固定的稳定性。
在优选的实施方式中，穿孔可网格状地布置和/或具有恒定的横截面。这类穿孔尤其可容易地制造，这又进一步降低了消声结构板的结构成本。例如，可借助于铣削方法或浇注方法制造穿孔。
固定表面优选包括多个粘接条，尤其是第一组粘接条相对于第二组粘接条基本垂直，于是就形成一个十字图形排列。这种固定表面制造简单。
其它实施方式由从属权利要求阐述。
附图说明
下面借助于结合附图详细阐明的实施例，描述了本发明的其它特征和优点。
图1示出了从上方观察的第一实施方式的消声结构板的示意图；
图2示出了沿着图1的剖面线II-II所示的第一实施方式的剖面图；
图3示出了沿着图1的剖面线II-II所示的第一实施方式的剖面图；
图4示出了从上方观察的第二实施方式的消声结构板；以及
图5示出了消声-频率图。
具体实施方式
在下面的描述中，采用相同的参考标记来表示相同且等效的部件。
图1示出了从上方观察的第一实施方式的消声结构板的示意图，其中视觉方向垂直于消声结构板的后侧12。图1的消声结构板包括基体10，在本例中该基体10具有正方形的基本形式，总的说来基本上构造为直角平行六面体，但也可具有其它基本形式，例如矩形或一般意义上的多边形、圆形或椭圆形的基本形式。在基体10的内部，设有横截面为正方形且空间上看为直角平行六面体形状的穿孔11，这些穿孔11从前侧12(参见图2)朝向后侧13延伸。这些穿孔11也可具有各种任意的横截面且从空间上看可呈现出不同的形状。例如，穿孔11的横截面可从前侧12朝向后侧13减小(由于后侧13，参见图2)。前侧12在使用中应面朝声源，而后侧13在使用中应背离声源。
粘接条14在穿孔之间延伸，它们使保护层15(参见图2)与基体10连接。图2中的保护层15和粘接条14的厚度在比例上并不正确，在第一实施方式中，无论是粘接条14还是保护层15都具有明显要小得多的厚度(与基体10相比)。在替换的实施方式中，保护层15和粘接条14的厚度也可与图2的比例大致对应，亦或较大一些地外展(ausfallen)。
如图1所示，第一组粘接条14相对于第二组粘接条垂直延伸，于是整体上就构成十字交叉的粘接条。如此一来，每个穿孔11都由第一组的两个粘接条14和第二组的两个粘接条14完全包围，这样穿孔11的后侧基本上被气密地封闭(假如保护层15基本上也是气密的)。作为选择，粘合剂也可以是不连续的带状物或只是点状施加。当然，保护层15也可以不采用粘合剂而与基体10连接，例如通过焊接或通过使用固定部件如夹子、销钉、螺钉等。在此，也可想到，保护层15可松脱地固定在基体10上。
保护层15可具体地表现为薄膜，例如构造为塑料薄膜(尤其是聚乙烯薄膜)，具有1至1000μm的厚度、优选是5至100μm、进一步优选是10至80μm、尤其是25至35μm的厚度。
进一步如图1所示，通过粘接条14固定的固定表面16小于基体10的基体表面17(尤其是在不考虑穿孔11的后侧时)。这就导致，保护层15不仅可在穿孔11的上方自由振动，而且可在邻接穿孔11的边缘区域18内相应地自由振动。穿孔11中的每一个由固定区域19包围，该固定区域19由两两相互垂直的粘接条14的部分组成并具有正方形的形状。粘接条14也可采取其它形状，例如彼此不在两组中垂直延伸。固定区域19亦可采取其它形状并且例如可分开涂敷。
基体10可以是石膏板，例如石膏纸板或石膏纤维板。作为选择，也可想到将其它结构的结构板用作基体，或基体由其它材料例如塑料和/或金属构成。
图2示出了图1沿线II-II所示的剖面。如图2所示，参照基体10，在前侧12上安置有前侧保护层，其具体表现为纤维元件20，但也可构造为其它类型。纤维元件20尤其可构造为无纺布，例如玻璃纤维布。可在纤维元件20上施加灰泥(未在图中示出)。
图3示出了与图2类似的剖面，但示意性地示出了，在邻近具有声音脉冲时保护元件15的状态(比例上并不正确)。通过使保护层15不仅可在穿孔11上自由振动而且可在边缘区域18中自由振动，保护层15能振动的部分就升高，于是保护层就能实现更大的振幅。因此，就会有更多的声能(尤其是在低频区域中)传递到保护层15上，由此传递到消声结构板上，这便提高了消声结构板的消声系数。固定表面16(见图1)在此不仅延伸通过消声结构板的边缘区域，而且还延伸到内部。如此一来，固定得非常坚固。边缘区域的厚度大致可为从消声结构板的边缘21起径向向内直至向结构板的中心延伸的线的5％(10％、15％、20％、30％或40％)。
图4在后侧13上的示意图中示出了消声结构板的可选实施方式(相对于图2的后侧)。正如图1的实施方式那样，穿孔11在此也呈网格状排列，其中，每四个穿孔11相互形成一个正方形状(正方形的格栅)。与图1实施方式的区别之处在于，粘接条14的数量整体上更少。具体而言，仅在每第二列和第二行的穿孔后布置一个粘接条。这就导致了，每四个相互邻近的穿孔11由配置的固定区域19包围。总而言之，固定表面16相对于图1的实施方式减少了，于是保护层15的更大表面在整体上就可自由振动。原则上说，任何数目的相邻穿孔11都可由配置的固定区域包围。尤其是，例如每两个、三个、六个、八个、九个或十六个穿孔由相应配置的每个固定区域19在后侧优选气密地包围。
图5示出了消声-频率图，其中消声系数α配置在垂直延伸的轴线上，而频率(赫兹)配置在水平延伸的轴线上。曲线22(在各个测量点上以方块示出)延伸过频谱的绝大部分，尤其是对于小频率和中间频率，明显地高于曲线23(在各个测量点以三角形示出)。曲线22对应于在使用本发明的消声结构板时的测量。曲线23对应于在相关的保护层完全与基体粘接在一起时的测量。除了粘接或固定外，在其它情况下使用相同的消声结构板(结构板的厚度为12.5mm，孔部分占19.4％，孔列为45×75，大小为1250×2000mm，表面密度约为8.12kg/m2，前侧保护层为玻璃纤维布，后侧保护层为聚乙烯薄膜)。测量是按照DIN标准进行的。曲线24(在各个测量点以圆形示出)对应于类似于曲线22和23的测量，不过将微孔聚碳酸脂薄膜用作保护层，其完全粘在基体上。曲线25(在各个测量点用菱形示出)对应于将聚乙烯薄膜用作保护层的测量，其中别的测量参数部分地稍微不同于对应于曲线22至24的测量(结构板的厚度为12.5mm，孔部分占20.8％，孔列为45×77，大小为1196×1996mm，表面密度为8.06kg/m2，前侧保护层为玻璃纤维布)。相应于类似曲线25测量的粘接是点状的和完全的粘接，这意味着，粘合剂分布在基体10的整个后侧上，但也存在于自由空间较大的相应粘合剂区域之间。
在此处需指出的是，所有的本身单独观察并处于每个组合中的上述部件，尤其是在附图中示出的细节，都视为本发明的要点请求保护。对之进行的改变对所属领域的技术人员来说都是常见的。
参考标记列表
10基体
11穿孔
12前侧
13后侧
14粘接条
15保护层
16固定表面
17基体表面
18边缘区域
19固定区域
20纤维元件
21边缘(消声结构板)
22曲线
23曲线
24曲线
25曲线

Claims (14)

1.一种尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板，其具有面朝声源的前侧(12)、背离该声源的后侧(13)以及多个穿孔(11)，这些穿孔具有预定的几何结构，尤其是具有圆形、椭圆或矩形的横截面，并且，它们通过消声结构板自前侧(12)朝后侧(13)延伸，其中，这些穿孔在后侧覆盖有至少一个基本上透气的保护层(15)，其特征在于，该至少一个后侧保护层(15)与结构板的具有穿孔(11)的基体(10)的后侧(13)这样连接，尤其是这样粘接，即固定表面小于减去后侧穿孔表面部分后基体后侧的后侧总表面。
2.一种尤其如权利要求1所述的、尤其用于墙壁或天花板安装的消声结构板，其具有面朝声源的前侧(17)、背离该声源的后侧(13)以及多个穿孔(11)，这些穿孔具有预定的几何结构，尤其是具有圆形、椭圆或矩形的横截面，并且，它们通过消声结构板自前侧(12)朝后侧(13)延伸，其中，这些穿孔(11)在后侧覆盖有至少一个基本上透气的保护层(15)，其特征在于，该至少一个后侧保护层(15)与结构板的具有穿孔(11)的基体(10)的后侧(13)这样连接，尤其是这样粘接，即保护层(15)在邻接穿孔边缘的边缘区(18)内相对于边缘的至少50％、优选是边缘的70％、尤其是在整个边缘上可自由振动。
3.如权利要求1或2所述的消声结构板，其特征在于，具有一个穿孔或具有一组至少两个相邻穿孔的结构板基体(10)的一部分在后侧与保护层(15)这样固定连接，尤其是这样粘接，即各穿孔(11)在后侧由配置的固定区域(19)气密地包围，其中，一个平面部分保留在固定区域(19)的内部，其大于各穿孔的后侧穿孔表面。
4.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，该至少一个后侧保护层(15)包括至少一个薄膜、尤其是塑料薄膜。
5.如权利要求4所述的消声结构板，其特征在于，该至少一个薄膜的厚度为5-500μm，优选是10-100μm，进一步优选是20-50μm，例如约为30μm。
6.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，消声结构板的基体(10)在前侧至少局部地覆盖有至少一个纤维元件(20)、尤其是无纺布。
7.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，固定表面部分在减去后侧穿孔表面部分后在结构板基体后侧(13)的总表面上最高占90％，优选最高占50％，进一步优选最高占30％，尤其是最高占10％。
8.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，消声结构板的基体(10)是石膏板、尤其是石膏纸板或石膏纤维板。
9.如权利要求4至8任一所述的消声结构板，其特征在于，薄膜由塑料、尤其是聚乙烯构成。
10.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，用于固定至少一个保护层(15)的胶粘剂由热塑性粘合剂构成。
11.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，固定表面(16)至少部分地位于结构板后侧的边缘区域内部。
12.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，穿孔(11)以网格状布置。
13.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，穿孔(11)具有恒定的横截面。
14.如前述权利要求任一所述的消声结构板，其特征在于，固定表面(16)包括多个粘接条(14)，尤其是第一组粘接条相对于第二组粘接条基本垂直，于是就形成一个十字图形排列。
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