CZ29083U1

CZ29083U1 - Panel pro tlumení hluku

Info

Publication number: CZ29083U1
Application number: CZ2015-31686U
Authority: CZ
Inventors: Jiří Czepa
Original assignee: Intertech Plus S.R.O.
Priority date: 2015-10-26
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2016-01-26
Also published as: SK501132016U1; SK8121Y1

Description

Panel pro tlumení hluku

Oblast techniky

Technické řešení se týká panelu pro tlumení hluku.

Dosavadní stav techniky

V současné době známé panely pro tlumení hluku využívané např. v dopravním stavitelství pro výrobu protihlukových stěn kolem silnic, dálnic, kolejových tratí, apod., jsou tvořené bud betonovými prvky s vlnitým povrchem při vráceným ke zdroji hluku, nebo různými typy rámů (kovovými, dřevěnými, sklovláknobetonovými, apod.) s vloženou vrstvou minerální vaty, která je z vnějšku překrytá různými krycími vrstvami.

Nevýhodou čistě betonových prvků je to, že jejich tlumicí schopnosti jsou poměrně nízké a spíše než k tlumení hluku dochází k jeho odrážení. Ještě podstatnější nevýhodou je však jejich velmi nízká prostupnost pro záchranné složky, např. v případě nehody.

Nevýhodou panelů založených na využití vrstvy minerální vlny je pak jejich nízká životnost, neboť při průniku srážkové vody do jejich struktury se vlákna minerální vlny shlukují do chomáčů, a protékající voda je strhává a „udusává“ ve spodní části rámu, či dokonce částečně vymývá ven z tlumicího panelu. Díky tomu tyto tlumicí panely během velmi krátké doby po instalaci ztrácí značnou část svých tlumicích schopností.

Cílem technického řešení je navrhnout panel pro tlumení hluku, který by měl vysoké tlumicí schopnosti, byl odolný proti povětrnostním vlivům, a případně představoval co nejmenší překážku pro záchranné složky.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne panelem pro tlumení hluku, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje tuhý nosný prvek na jehož povrchu je uložená vnitřní tlumicí vrstva tvořená lisovanými textilními vlákny a pojivem/pojivy, která je alespoň částečně překrytá vnější tlumicí vrstvou tvořenou lisovaným pryžovým granulátem a pojivem/pojivy, nebo vulkanizováným pryžovým granulátem. Tato kombinace materiálů přitom dosahuje vysokých tlumicích schopností, neboť každá z vrstev tlumí díky své struktuře a materiálu velkou část přicházejícího hluku samostatně, avšak současně je nezanedbatelná část hluku tlumená také přechodem přes rozhraní mezi těmito vrstvami. Jak vnitřní tlumicí vrstva, tak i vnější tlumicí vrstva přitom mohou být vytvořeny z recyklovaného materiálu, a v případě potřeby mohou být obarvené.

Vnitřní tlumicí vrstva je ve výhodné variantě provedení tvořená vrstvou textilních vláken a pojiva/pojiv, s tloušťkou 20 až 80 mm a objemovou hmotností 200 až 350 kg/m³.

Vnější tlumicí vrstva je pak s výhodnou tvořená vrstvou lisovaného pryžového granulátu a pojiva/pojiv, nebo vulkanizovaného pryžového granulátu, s tloušťkou 10 až 50 mm a objemovou hmotností 550 až 800 kg/m³.

Pro zvýšení útlumu může být ve vnější tlumicí vrstvě vytvořen alespoň jeden průchozí otvor, případně může být tato vrstva tvořená pravidelnou nebo nepravidelnou mřížkou, případně pravidelnou nebo nepravidelnou mřížkou desek/segmentů/lamel, mezi kterými jsou vytvořeny volné mezery. V takovém případě je pak výhodné, pokud je mezi vnitřní tlumicí vrstvou a vnější tlumicí vrstvou, alespoň v místech otvoru/otvorů vnější tlumicí vrstvy nebo v místě mezer mezi jejími deskami/segmenty/lamelami uložená krycí vrstva, která v místech těchto otvorů nebo mezer chrání vnitřní tlumicí vrstvu proti vnějším vlivům. Vhodná krycí vrstva je průchozí pro zvuk a je tvořená např. plastovou nebo sklolaminátovou mřížkou, případně průhlednou nebo neprůhlednou nebo obarvenou plastovou fólií, s výhodou perforovanou.

-1 CZ 29083 UI

Tuhým nosným prvkem panelu pro tlumení hluku podle technického řešeni je dle potřeby buď betonový panel (vč. stávajícího betonového panelu se zvlněným povrchem), porobetonový panel, případně zděná stěna, avšak v případě potřeby vysoké průchodnosti tohoto panelu pro záchranné složky jím může být např. panel tvořený dřevěnými deskami, plastovou deskou, plechem, atd., případně různými sendvičovými strukturami, které mohou mít schopnost tlumení hluku. Ve výhodné variantě provedení je pak tento nosný prvek tvořen sendvičovým nosným panelem dle UV 27309, který obsahuje jádro z minerální vlny, polyurethanové pěny nebo voštiny, které je z každé strany překryté plechovou vrstvou, přičemž jádro a plechové vrstvy jsou navzájem pevně spojené. V tomto případě totiž panel podle technického řešení dosahuje vysokých hodnot tlumení hluku a současně je velmi dobře průchozí (odstranitelný nebo probouratelný) pro záchranné složkyObjasněni výkresu

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněn průřez první variantou panelu pro tlumení hluku podle technického řešení, na obr. 2 průřez druhou variantou tohoto panelu, a na obr. 3 celkový pohled najedou variantu panelu pro tlumení hluku podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Panel 1 pro tlumení hluku podle technického řešení obsahuje tuhý nosný prvek 2, který může být koncipován jako výhradně nosný, kdy je tvořen např. betonovým panelem, poróbetonovým panelem, zděnou stěnou, případně panelem nebo rámem tvořeným dřevěnými deskami, plastovou deskou, plechem, atd., nebo jako nosný a současně tlumicí prvek, kdy je tvořen např. betonovým panelem s vlnitým povrchem, nebo různými známými sendvičovými strukturami schopnými tlumit hluk. Ve výhodné variantě provedení je tento tuhý nosný prvek 2 tvořen sendvičovým panelem dle CZ UV 27309, který obsahuje jádro z minerální vlny, polyurethanové pěny nebo voštiny, které je z každé strany překryté plechovou vrstvou, přičemž jádro a plechové vrstvy jsou navzájem pevně spojené. V tomto případě dosahuje panel 1 podle technického řešení vysokých hodnot tlumení hluku a současně je, např. v případě nehody, velmi dobře a rychle průchozí (odstranitelný nebo probouratelný) pro záchranné složky.

Na povrchu tuhého nosného prvku 2, s výhodou na jeho povrchu orientovaném směrem ke zdroji hluku, je pak uložená vnitřní tlumicí vrstva 3 tvořená lisovanými textilními vlákny a pojivem/pojivy, která je alespoň částečně překrytá vnější tlumicí vrstvou 4, tvořenou lisovaným pryžovým granulátem a pojivem/pojivy, nebo vulkanizovaným pryžovým granulátem. Tyto tlumicí vrstvy 3, 4 jsou k tuhému nosnému prvku 2 připojeny vhodným způsobem - v případě, kdy je nosným prvkem betonový, porobetonový nebo podobný panel nebo zděná stěna, apod. např. prostřednictvím (talířových) hmoždinek nebo podobných prvků (případně v kombinaci s plošným a/nebo bodovým lepením), kterými jsou k nosnému prvku připojeny obě tlumicí vrstvy 3, 4. V jiné variantě provedení je tímto způsobem k nosnému prvku připojena pouze vnitřní tlumicí vrstva 3 a vnější tlumicí vrstva 4 je k vnitřní tlumicí vrstvě 3 připojená plošným a/nebo bodovým lepením. V další variantě provedení, a zejména v případě, kdy je tuhý nosný prvek 2 tvořen jinak než betonovým panelem nebo zděnou stěnou, mohou být tlumicí vrstvy 3, 4 navzájem spojené plošným a/nebo bodovým lepením a stejným způsobem pak mohou být připojené i k tuhému nosnému prvku 2. Ve výhodné variantě provedení panelu 1 jsou navíc tlumicí vrstvy 3, 4 a tuhý nosný prvek 2 vzájemně fixovány neznázoměným obvodovým rámem. Tento rám pak s výhodou současně zajišťuje panel 1 podle technického řešení proti průniku srážkové vody do jeho vnitřní struktury.

Vnitřní tlumicí vrstva 3 panelu 1 pro tlumení hluku podle technického řešení je s výhodou tvořená vrstvou lisovaných textilních vláken pojených 5 až 35 %, s výhodou 20 až 30 % vhodného/vhodných pojiva/pojiv, např. pojivá na bázi polyuretanu, apod., jejíž objemová hmotnost je 200 až 350 kg/m\ přičemž vyšší objemová tuhost zajišťuje vyšší tlumení. Z praktického testování pak jako nejvhodnější vychází objemová hmotnost vnitřní tlumicí vrstvy 3 220 až

-2CZ 29083 UI

270 kg/m³. Tloušťka vnitřní tlumicí vrstvy 3 je 20 až 80 mm, avšak v případě potřeby může být větší, případně i menší. Ve výhodné variantě provedení je pak vnitřní tlumicí vrstva 3 tvořená stavebním dílem známým z SK 50032-2009.

Jako textilní vlákna pro vnitřní tlumicí vrstvu 3 se s výhodou použijí textilní vlákna získaná rozvlákněním odpadního materiálu, jako např. zbytkových nebo poškozených textilních prvků interiéru dopravních prostředků (např. sedaček, polstrování, koberců, apod.), s délkou jednotlivých vláken do 25 mm. V případě potřeby však může být alespoň část textilních vláken tvořená vlákny získanými jiným způsobem a/nebo vlákny jiné velikosti.

Vnější tlumicí vrstva 4 je pak tvořená lisovaným pryžovým granulátem pojeným 5 až 15 %, s výhodou 10 až 12 % vhodného/vhodných pojiva/pojiv, např. pojivá na bázi polyuretanu, apod., nebo vulkanizovaným pryžovým granulátem, s celkovou objemovou hmotností 550 až 800 kg/m³. Z praktického testování pak vychází jako nejvhodnější objemová hmotnost vnější tlumicí vrstvy 4 620 až 670 kg/m³. Tloušťka vnější tlumicí vrstvy 4 je přitom s výhodou 10 až 50 mm, avšak v případě potřeby může být i větší.

Jako pryžový granulát pro přípravu vnější tlumicí vrstvy 4 se s výhodou použije drcená pryž připravená drcením odpadního materiálu, jako např. automobilových pneumatik, apod., s velikostí jednotlivých částic 3 až 5 mm. V případě potřeby však může být alespoň část granulátu tvořena částicemi získanými jiným způsobem a/nebo částicemi jiné velikosti.

V případě, že má při praktickém využití mít vnější tlumicí vrstva 4 větší plochu, je výhodné, pokud je tvořena několika vedle sebe uloženými deskami/segmenty, které mohou mít obecně libovolný tvar a/nebo velikost, což umožňuje snadnou a rychlou výměnu její případně mechanicky poškozené části. Tyto desky/segmenty jsou pak s výhodou vzájemně spojeny tvarovými prvky (zámky) a/nebo vhodným pojivem/pojivy, kterým jsou např. vyplněny spáry mezi nimi.

Ve vnější tlumicí vrstvě 4 může být vytvořen alespoň jeden průchozí otvor 41 - viz obr. 2, případně může být celá vnější tlumicí vrstva 4 nebo její část vytvořena jako pravidelná nebo nepravidelná mřížka obsahující skupinu průchozích otvorů 41 a/nebo může být tvořená skupinou desek/segmentů/lamel, apod., které mohou mít obecně libovolný tvar a/nebo velikost, a mezi kterými jsou vytvořeny volné mezery - viz obr. 3. Tento otvor/otvory/mezery pak zvyšuje/zvyšují množství hluku, který přes vnější tlumicí vrstvu 4 proniká k vnitřní tlumicí vrstvě 3, a ve výsledku tak vedou ke zvýšení zvukové pohltivosti panelu 1. Tyto desky/segmenty/lamely mohou, ale nemusí být vzájemně propojené. Ve všech těchto případech je výhodné, pokud je mezi vnitřní tlumicí vrstvou 3 a vnější tlumicí vrstvou 4 alespoň v místě otvoru/otvorů 41 vnější tlumicí vrstvy 4 nebo mezer mezi jejími deskami/segmenty uložená krycí vrstva 5, která je s výhodou prodyšná a průchozí pro zvuk. Tato krycí vrstva 5 může být tvořená např. plastovou nebo sklolaminátovou mřížkou, plastovou fólií (průhlednou, neprůhlednou), s výhodu perforovanou, plexisklem, apod., přičemž uzavírá průchozí otvor/otvory 41 vnější vrstvy 4 nebo mezery mezi jejími deskami/segmenty, a chrání tak vnitřní tlumicí vrstvu 3 před působením vnějších vlivů a mechanickým poškozením, a současně se v kombinaci s vnější tlumicí vrstvou 4 podílí na celkovém vzhledu panelu 1. Z tohoto důvodu může být krycí vrstva 5 obarvená.

Vnější tlumicí vrstva 4 je v případě potřeby obarvená, a to bud nanesením barviva/barviv na její vnější povrch a/nebo doplněním barviva jiné barvy než je barva pryžového granulátu, do její struktury. Toto obarvení přitom může, kromě estetických účelů, sloužit také např. jako výstražné nebo informační nebo např. reklamní znáčem nebo jeho součást.

Opačný povrch tuhého nosného prvku 2 panelu 1, než na kterém jsou uloženy tlumicí vrstvy 3,4, může být ponechán bez úpravy, případně na něm může být uložená alespoň jedna vrstva materiálu, která plní estetické úkoly a/nebo je schopná tlumit hluk. Takovou vrstvou je s výhodou např. vrstva lisovaného nebo vulkanizovaného pryžového granulátu, která může být shodná s vnější tlumicí vrstvou 4 nebo se od ní liší množstvím nebo typem pojivá a/nebo objemovou hmotností a/nebo tloušťkou. V další variantě provedení může být mezi touto vrstvou a tuhým nosným prvkem 2 panelu 1 uložená vrstva lisovaných textilních vláken, která je shodná s vnitřní

-3CZ 29083 UI tlumicí vrstvou 3, nebo se od ní liší množstvím nebo typem pojivá a/nebo objemovou hmotností a/nebo tloušťkou, nebo jiná vrstva materiálu.

Výhodou panelu 1 pro tlumení hluku podle technického řešení je to, že každá z jeho tlumicích vrstev 3, 4 tlumí díky svému materiálu a struktuře část příchozího hluku, přičemž značná část tohoto hluku je současně tlumena při přechodu přes rozhraní mezi těmito tlumicími vrstvami 3, 4, které se navzájem liší měrnými hmotnostmi, tuhostí a vnitřní strukturou, a případně i přes rozhraní mezi vnitřní tlumicí vrstvou 3 a tuhým nosným prvkem 2. V důsledku toho dosahuje tento panel 1 vyššího útlumu hluku, než je součet útlumu hluku jeho jednotlivých vrstev 3, 4. Kromě toho se však tento panel vyznačuje nízkou výrobní cenou, vysokou odolností vůči povětrnostním vlivům - UV záření, vodě, mrazu, a tím, že je plně recyklovatelný.

Přikladl

Panel 1 pro tlumení hluku o rozměrech 1000 * 500 mm obsahoval vnější tlumicí vrstvu 4, tvořenou lisovaným pryžovým granulátem pojeným 10 % pojivá na bázi polyuretanu s tloušťkou 20 mm a plošnou hmotností 670 kg/m³, a vnitřní tlumicí vrstvu 3, tvořenou lisovanými odpadními textilními vlákny pojenými 25 % pojivá na bázi polyuretanu, s tloušťkou 50 mm a plošnou hmotností 250 kg/m³. Ve vnější tlumicí vrstvě 4 přitom byly vytvořeny dva souměrně uspořádané obdélníkové otvory 41 o rozměrech 880 x 120 mm. Obě tlumicí vrstvy 3, 4 byly vzájemně slepené, přičemž vnitřní tlumicí vrstva 3 byla přilepená k tuhému nosnému prvku 2 tvořenému sendvičovým panelem dle CZ UV 27309. Tento panel 1 při měření akustických vlastností dle ČSN EN 1793-1,2,3 dosáhl zvukové pohltivosti 12 dB, a zařadil se tak do kategorie zvukové pohltivosti A4.

Průmyslová využitelnost

Panel 1 pro tlumení hluku podle technického řešení je využitelný zejména v dopravním stavitelství pro výrobu protihlukových stěn kolem silnic, dálnic, kolejových tratí, apod., kdy je známým způsobem vložen do betonových, ocelových nebo železobetonových sloupků, nebo je k nim, nebo k jiným nosným prvkům pevně spojeným s podkladem, např. zemí, připojen jiným způsobem. Kromě toho však může být využit i v jiných aplikacích, např. pro tlumení hluku výrobních zařízení, větších pohonů, atd.

Claims

1. Panel (1) pro tlumení hluku, vyznačující se tím, že obsahuje tuhý nosný prvek (2) na jehož povrchu je uložená vnitřní tlumicí vrstva (3) tvořená lisovanými textilními vlákny a pojivem/pojivy, přičemž tato vnitrní tlumicí vrstva (3) je alespoň částečně překrytá vnější tlumicí vrstvou (4) tvořenou lisovaným pryžovým granulátem a pojivem/pojivy, nebo vulkanizovaným pryžovým granulátem.

2. Panel (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní tlumicí vrstva (3) má tloušťku 20 až 80 mm.

3. Panel (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnitrní tlumicí vrstva (3) má objemovou hmotnost 200 až 350 kg/m³.

4. Panel (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější tlumicí vrstva (4) má tloušťku 10 až 50 mm. ⁵

5. Panel (1) podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že vnější tlumicí vrstva (4) má objemovou hmotnost 550 až 800 kg/m³.

-4CZ 29083 UI

6. Panel (1) podle libovolného z nároků 1, 4, 5, vyznačující se tím, že ve vnější tlumicí vrstvě (4) je vytvořen alespoň jeden průchozí otvor (41).

7. Panel (1) podle libovolného z nároků 1, 4, 5, 6, vyznačující se tím, že vnější tlumicí vrstva (4) je tvořená mřížkou.

8. Panel (1) podle libovolného z nároků 1, 4, 5, 6, vyznačující se tím, že vnější tlumicí vrstva (4) je tvořená mřížkou desek/segmentů/lamel, mezi kterými jsou vytvořeny volné mezery.

9. Panel (1) podle nároku 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že mezi vnitřní tlumicí vrstvou (3) a vnější tlumicí vrstvou (4) je alespoň v místě otvoru/otvorů (41) vnější vrstvy (4) nebo mezeiy mezi jejími deskami/segmenty/lamelami uložená krycí vrstva (5) průchozí pro zvuk.

10. Panel (1) podle nároku 9, vyznačující se tím, že krycí vrstva (5) je tvořená sklolaminátovou mřížkou.

11. Panel (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že tuhý nosný prvek (2) je tvořen betonovým panelem, porobetonovým panelem nebo zděnou stěnou.

12. Panel (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že tuhý nosný prvek (2) je tvořen sendvičovým nosným panelem, který obsahuje jádro z minerální vlny, polyurethanové pěny nebo voštiny, které je z každé strany překryté plechovou vrstvou, přičemž jádro a plechové vrstvy jsou navzájem pevně spojené.