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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Schalldämmelement mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Schalldämmelemente
in der Bauform einer Konsole zur Minderung von Schwingungsübertragungen
sind zur Montage von schallerzeugenden Bauelementen weit verbreitet.
In der Bauindustrie werden solche Schalldämmelemente hauptsächlich zur
Montage von Rohrleitungen, Klimaaggregaten, Antriebsmotoren für Aufzüge und dergleichen
eingesetzt. Dabei soll das Schalldämmelement verhindern, dass
Vibrationen sich von dem montierten Bauelement als Körperschall
auf das Gebäude übertragen.
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Ein
bekannten Schalldämmelement
ist in der europäischen
Patentschrift
EP 0
337 415 B1 beschrieben. Dieses Schalldämmelement weist zwei mit Abstand
in einander eingesetzte Gußteile
auf, wobei der den Abstand bildende Hohlraum mit einem Elastomär ausgefüllt ist.
Das eine Gußteil
wird gebäudeseitig
montiert, während
das andere Gußteil das Bauelement
trägt.
Das Elastomer hält
und verbindet die beiden Gußteile
und sogt damit für
die Lastableitung in das Gebäude.
Weiter dämpft
das Elastomer den Körperschall,
der von dem montierten Bauelement ausgeht.
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Bei
den bekannten Montageelementen soll das Elastomer hohe Kräfte senkrecht
zu der Montageebene, aber auch in der Montageebene übertragen.
Das Elastomer ist deshalb relativ hart. Die schalldämmenden
Eigenschaften sind dadurch begrenzt.
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Aus
der japanischen Patentanmeldung P
2004-197787A ist eine Montagebrücke für eine Computer-Festplatte
bekannt. Die Montagebrücke
weist einen sockelförmigen
Grundkörper
auf, der zwei sich gegenüber
liegende Fußbereiche
hat. Die Fußbereiche
weisen Durchgangsbohrungen auf, in die Gummihülsen eingesetzt sind. Die Gummihülsen haben
in ihrer Längserstreckung
eine mittige Einschnürung, mit
der sie in den Fußbereichen
sitzen. Oberhalb und unterhalb der Fußbereiche übergreifen die Gummihülsen die
Fußbereiche.
Mit einer Schraube und einer gegenüberliegenden Platte werden
dann die Gummihülsen
gegen eine Montagewand verspannt, so dass der Träger für die Festplatte ohne metallischen
Kontakt zu der Montagewand allein in den Gummihülsen getragen wird.
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Diese
Aufhängung
kann Querkräfte
und Vertikalkräfte
nur in beschränktem
Maße aufnehmen. Für die Montage
von Rohrleitungen, Klimaaggregaten oder dergleichen ist dieses Schalldämmelement nicht
geeignet.
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schalldämmelement
zu schaffen, das mit relativ weichen Gummi- oder Elastomerdämpfungselementen bei guter
Körperschalldämmung eine
hohe Belastbarkeit aufweist.
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Diese
Aufgabe wird von einem Schalldämmelement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Weil
das Schalldämmelement
mit einem Grundkörper
aus einem Gußmaterial
versehen ist, wobei der Grundkörper
wenigstens zwei Fußabschnitte
zur Befestigung an einer Stützstruktur
und einen zwischen den Fußabschnitten
angeordneten Brückenabschnitt
aufweist, wobei weiter die Fußabschnitte
und der Brückenabschnitt
Durchgangsbohrungen für
Befestigungsschrauben aufweisen, und weil die Fußabschnitte jeweils eine der
Stützstruktur zugewandte
Planfläche
und eine der Stützstruktur abgewandte
Planfläche
aufweisen, dass gummielastische Dämpfungselemente auf den Planflächen angeordnet
sind, und dass die Planflächen
jeweils von einem Kragen umgeben sind, der eine Begrenzung für das Dämpfungselement
in Richtung der Ebene der Planfläche
bildet, können
die Dämpfungselemente
den Krperschall wirkungsvoll absorbieren und gleichzeitig den für die Befestigung
erforderlichen Kräften
widerstehen, ohne wirkungslos zu werden.
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Vorzugsweise
ist die Planfläche
etwa quadratisch ausgebildet ist, wobei der Kragen die Planfläche an wenigstens
drei Seiten begrenzt. Die vierte Seite kann durch einen Übergangsbereich
gebildet sein.
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Es
ist für
die Montage vorteilhaft, wenn der Brückenabschnitt gegenüber den
Planflächen
in der Höhe
versetzt angeordnet ist und über Übergangsbereiche
mit den Fußabschnitten
einstückig
verbunden ist.
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Wenn
der Grundkörper
aus Gußeisen,
insbesondere aus weißem
Temperguß gefertigt
ist, kann eine besonders große
Festigkeit bei relativ geringen Herstellungskosten erreicht werden.
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Die
Dämpfungselemente
sind insbesondere für
hohe Lasten geeinet, wenn sie aus einem gummielastischen Material
mit einer Gewebeverstärkung gefertigt
sind.
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Eine
zuverlässige
Trennung de montierten, Körperschall
erzeugenden Bauelements von der Stützstruktur läßt sich
erreichen, wenn die Befestigungsbohrungen der Fußabschnitte die Planflächen mittig
durchsetzen und dass die Dämpfungselemente hiermit
konzentrische Bohrungen aufweisen, deren Innendurchmesser geringer
ist als der Innendurchmesser der Befestigungsbohrungen. Dies gilt
insbesondere dann, wenn Hülsen
vorgesehen sind, die die Dämpfungselemente
und den Fußabschnitt
durchsetzen und deren Außendurchmesser
so bemessen ist, dass sie reibschlüssig in den Dämpfungselementen
sitzen und kein metallischer Kontakt zu dem Fußabschnitt besteht.
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Das
Schalldämmelement
kann mit hohen Anzugskräften
an der Stützstruktur
befestigt werden, wenn auf dem der Stützstruktur abgewandten Dämpfungselement
eine Metallscheibe aufliegt, die ebenfalls eine mit der Befestigungsbohrung
konzentrische Bohrung aufweist und die die Oberfläche des
benachbarten Dämpfungselements
nahezu vollständig abdeckt.
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Die
Funktion wird weiter verbessert, wenn die Oberfläche der Planflächen mit
Vorsprüngen
versehen ist, die sich über
die Planfläche
hinaus wölben.
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Hohe
Belastbarkeit ergibt sich, wenn der Grundkörper im Bereich des Brüchenabschnitts
im Querschnitt U-förmig
ist.
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Die
Entformung nach dem Gießvorgang
wird vereinfacht, wenn die Kragen, die Übergangsbereiche und der Brückenabschnitt
mit sich zu den jeweiligen freien Rändern verjüngenden Wandstärken versehen
sind.
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Nachfolgend
ist ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es
zeigen:
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1:
ein Schalldämmelement
in einem teilweisen Querschnitt von der Seite;
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2:
das Schalldämmelement
gem. 1 in einer Draufsicht; sowie
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3:
das Schalldämmelement
in einer Stirnansicht.
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In
der 1 ist ein erfindungsgemäßes Schalldämmelement in einem teilweisen
Querschnitt von der Seite veranschaulicht. Das Schalldämmelement
weist einen Grundkörper 1 auf,
der vorzugsweise aus einem Metallguß gefertigt ist. Der Grundkörper 1 umfasst
einen langgestreckten Brückenabschnitt 2,
der eine im Wesentlichen ebene Oberseite 3 aufweist. Die
Oberseite 3 ist von zwei Gewindebohrungen 4 durchsetzt.
Die Oberseite 3 definiert eine Ebene für zu montierende Bauelemente.
Senkrecht zu dieser Ebene entlang der Schnittlinie III-III ist der Querschnitt
des Brückenabschnitts 2 etwa
U-förmig.
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Neben
den Befestigungsbohrungen 4 weist der Grundkörper 1 in
einem Winkel von der Oberseite 3 weg verlaufende Übergangsbereiche 5 auf,
die den Brückenabschnitt 2 jeweils
mit einem Fußabschnitt 6 verbinden.
Der Fußabschnitt 6 auf
der linken Seite der 1 zeit in einem Querschnitt
einen mittigen Tragbereich 7, der eben und parallel zu
der Oberseite 3 des Brückenabschnitts 2 ausgerichtet
ist. Der Tragbereich 7 weist etwa die gleiche Materialstarke
auf, wie der Brückenabschnitt 2.
Weiter weist der Tragabschnitt eine erste Planfläche 8 und eine zweite
Planfläche 9 auf.
Die Planflächen 8 und 9 sind
an der dem Brückenabschnitt 2 zugewandten
Seite durch den Übergangsbereich 5 begrenzt,
während
die verbleibenden Randseiten jeweils von einem umlaufenden Kragen 10 bzw. 11 begrenzt
sind. Insgesamt stellen die Planflächen 8 und 9 einen
allseits von dem Kragen 10 bzw. 11 umgebenen,
topfartigen Bereich dar.
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Der
Tragbereich 7 ist weiter senkrecht von einer Durchgangsbohrung 12 durchsetzt,
die mittig bezüglich
der ersten Planfläche 8 und
der zweiten Planfläche 9 ausgerichtet
ist.
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Auf
der Planfläche 8 liegt
ein Dämpfungselement 13 auf, welches
aus einem gummielastischen Material oder einem Verbundwerkstoff
gefertigt ist. Es kann vorteilhaft sein, einen Verbundwerkstoff
mit einer Faser- oder Gewebeverstärkung zu wählen. Das Dämpfungselement 13 ist
kongruent mit der ersten Planfläche 8 ausgebildet.
Es liegt mit seinem Randbereich unmittelbar an der Übergangsstelle
zwischen der Planfläche 8 und
dem Kragen 10 an. Die umgebende Seitenwand des Dämpfungselements 13 ist
senkrecht zu der ersten Planfläche 8.
Die gegenüberliegende
Seitenwand des Kragens 10 verläuft ausgehend von der Planfläche 8 in
einem Winkel von dem Dämpfungselement 13 weg,
so dass sich zwischen dem Dämpfungselement 13 und
dem Kragen 10 ein Zwischenraum ergibt, der sich von der
Planfläche 8 weg
vergrößert.
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Ein
entsprechendes Dämpfungselement 14 liegt
auf der Unterseite des Fußabschnitts 6 an
der zweiten Planfläche 9 an.
Der Aufbau ist spiegelbildlich zu dem oberen Dämpfungselement 13.
Auch hier ergibt sich ein Zwischenraum zwischen dem Dämpfungselement 14 und
dem Kragen 11.
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Die
Dämpfungselemente 13 und 14 weisen ebenfalls
Durchgangsbohrungen auf, die deckungsgleich mit der Durchgangsbohrung 12 des
Fußabschnitts 6 sind.
Die insgesamt 3 übereinander
angeordneten Bohrungen werden von einem Metallhülse 15 durchsetzt,
die in ihrem Außendurchmesser
geringfügig
kleiner ist als der Innendurchsemmer der Bohrung 12, so
dass kein metallischer Kontakt zwischen dem Fußabschnitt 6 und der
Hülse 15 entsteht. Die
Länge der
Hülse 15 ist
geringfügig
keiner als die Summe der Materialstärken des Tragbereichs 7 und der
beiden Dämpfungselemente 13 und 14.
An der in 1 oben angeordneten Seite der
bislang beschriebenen Baugruppe, also auf dem Dämpfungselement 13,
liegt eine Metallscheibe 16 auf, die von der Form her dem
Tragbereich 7 und den beiden Dämpfungselementen 13 und 14 entspricht.
Ihre Dicke beträgt
etwa 1-2 mm. Sie ist, wie in 1 dargestellt,
dünner
als die Dämpfungselemente 13 und 14. Die
Metallscheibe 16 weist ebenfalls eine zentrische Durchgangsbohrung 17 auf,
die in ihrem Innendurchmesser dem Innendurchmesser der Hülse 15 entspricht.
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Die 2 zeigt
das mit Bezug auf die 1 beschriebene Schalldämmelement
in einer Draufsicht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Fußabschnitt 6 im
Querschnitt etwa quadratisch, so dass auch die beiden Dämpfungselemente 13 und 14 sowie
die Metallscheibe 16 quadratisch sind. Die konzentrisch
angeordneten Bohrungen 12 und 17 sind mittig in
diesem quadratischen Bereich vorgesehen.
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Die 3 zeigt
das Befestigungselement gem. 1 und 2 in
einem Querschnitt etwa entlang der Linie III-III aus 1.
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Es
ist ersichtlich, dass der Brückenabschnitt 2 im
Querschnitt etwa U-formig ausgebildet ist und dass der Fußabschnitt 6 den
Brückenbereich 2 in
der Breite überragt.
Der gesamte Grundkörper 1 des Schalldämmelements
kann bei der gezeigten Gestaltung in einer relativ einfachen Form
gegossen werden, die keine Kerne erfordert. Bevorzugtes Material für den Grundkörper 1 ist
Gußeisen.
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Bei
der Verwendung als Schalldämmelement wird
der Grundkörper 1 in
beiden Fußbereichen 6 zunächst mit
den Dämpfungselementen 8 und 9,
mit der Hülse 15 und
der Metallplatte 16 bestückt. Gleiches gilt für den zweiten,
in der 1 rechts dargestellten Fußbereich. Sodann werden, beispielsweise
unter Verwendung von geeigneten Dübeln, Gewindeschrauben 18 von
der Oberseite durch die Metallscheibe 16 und die Hülse 15 hindurch
geführt
und in ein entsprechendes Gewinde, einen Dübel oder eine ähnliche
Vorrichtung in einer Gebäudewand
oder allgemein einer Stützstruktur
geschraubt. Unter der Anzugskraft der Gewindeschrauben 18 wird
die Metallscheibe 16 auf das Dämpfungselement 13 gepresst. Dieses
wiederum übt
eine Kraft auf den Fußabschnitt 6 und
damit auf das Dämpfungselement 14 aus.
Diese beiden Dämpfungselemente 13 und 14,
die aus einem gummielastischen Material, einem Elastomär oder dergleichen
gefertigt sind, sind im Wesentlichen nicht komprimierbar. Sie können auch
aufgrund der Gestaltung der Tragbereiche 7 im Wesentlichen
nicht seitlich ausweichen. Der Grundkörper 1 ist auf diese Weise
im Bereich beider Fußabschnitte 6 fest
zwischen den Dämpfungselementen 13 und 14 gehalten,
ohne dass ein metallischer Kontakt zwischen dem Grundkörper 1 und
der Hülse 15,
der Scheibe 16 oder der Gewindeschraube 18 entsteht.
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Wir
nun ein Körperschall
erzeugendes Element, wie zum Beispiel eine Rohrleitung an der Oberseite 3 des
Brückenabschnitts 2 im
Bereich der Gewindebohrungen 4 befestigt, so wird der entstehende Körperschall
im Wesentlichen ungemindert auf den Grundkörper 1 übertragen,
er wird aber in den Dämpfungselementen 13 und 14 erheblich
gedämmt
und nicht durch unmittelbaren metallischen Materialkontakt auf die
Gewindeschrauben 18 und damit auf die darunter liegende
Stützstruktur übertragen.
Im Endeffekt wird durch die Verwendung des insoweit beschriebenen
Schalldämmelements
vermieden, dass Körperschall
von einem montierten Bauelement auf die darunter liegende Stützstruktur
wie zum Beispiel auf eine Gebäudewand übertragen
wird. Der Tragbereich 7 kann je nach Anforderung im Bereich
seiner Planflächen 8 und 9 mit
tragenden Vorsprüngen
oder Noppen versehen sein, auf denen die Dämpfungselemente 13 und 14 aufliegen.
Dies verbessert weiter die Dämpfung.
Die Elastizitäts-
und Festigkeitswerte der Dämpfungselemente 13 und 14 können je
nach vorgesehenem Lastbereich ausgewählt werden. Bei geringen Lasten
können
deshalb besonders weiche Dämpfungselemente 13 und 14 gewählt werden,
die einen besonders guten Schutz gegen Körperschallübertragung bieten.
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Die
bevorzugten Lastrichtungen des Schalldämmelements verlaufen in der 1 in
der Querrichtung, also von links nach rechts, und in der Vertikalrichtung.
Für dynamische
oder statische Lasten in der in 1 senkrecht
auf der Zeichenebene stehenden Richtung können die Fußabschnitte 6 vergrößert werden
oder es können
mehrere Fußabschnitte 6 an dem
Grundkörper 1 vorgesehen
sein.
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- 1
- Grundkörper
- 2
- Brückenabschnitt
- 3
- Oberseite
- 4
- Gewindebohrung
- 5
- Übergangsbereich
- 6
- Fußabschnitt
- 7
- Tragbereich
- 8
- erste
Planfläche
- 9
- zweite
Planfläche
- 10
- Kragen
- 11
- Kragen
- 12
- Durchgangsbohrung
- 13
- Dämpfungselement
- 14
- Dämpfungselement
- 15
- Hülse
- 16
- Metallscheibe
- 17
- Durchgangsbohrung
- 18
- Gewindeschraube