DE102007019023A1

DE102007019023A1 - Schallentkoppelndes Auflager

Info

Publication number: DE102007019023A1
Application number: DE200710019023
Authority: DE
Inventors: Bernd Nuetzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-18
Also published as: DE102007019023B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schall entkoppelndes Auflager für ein oder mehrere Bauteile auf einem Grundkörper, bestehend aus einem Lagerkörperblock (1) mit zwei gegenüberliegenden parallelen Flächen, von denen eine Fläche vollflächig auf dem Grundkörper (12) aufliegt und die andere Fläche vollflächig oder teilflächig von dem oder den zu lagernden Bauteil(en) (13) belastet ist, wobei der Lagerkörperblock (1) mindestens einen Lagerkörper (2-4) umfasst und jeder Lagerkörper (2-4) aus mindestens einer zwischen einer Ober- und einer Unterlage (10, 11) angeordneten wellenförmigen Lage (8) gebildet ist, wobei die zwischen Ober- bzw. Unterlage (10,11) und wellenförmiger Lage (8) gebildeten Kanäle mindestens mit feinkörnigem und/oder pulverförmigem Füllmaterial (9) vollständig verfüllt und im Seitenbereich abgedichtet sind (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Auflager für große Lasten, das eine schallentkoppelnde Wirkung aufweist und insbesondere bei der Bauwerksmontage Anwendung findet.
Vorrichtungen zur Schwingungs- und/oder Schallentkoppelung sind bekannt.
So wird in der DE 20 2006 000 581 U1 eine Vorrichtung bestehend aus einem Grundkörper aus Schallentkopplungsmaterial, der in einem ersten Baukörper festlegbar ist und eine Aufnahme für ein Einsteckteil eines zweiten Baukörpers aufweist, das sich im Einsteckzustand an dem ersten Baukörper abstützt, beschrieben. Durch Form und Anordnung des Grundkörpers wird eine flächige An- bzw. Auflage in den Bereichen des Entkopplungsmaterials erreicht.
Als Entkopplungsmaterialien werden hier offen- bzw. geschlossenporiger Schaumstoff oder Kautschukwerkstoff genannt. Insbesondere ein elastischer PUR-Werkstoff, der unter der Bezeichnung SYLOMER vertrieben wird, wird als besonders geeignet hervorgehoben.
Eine weitere schallentkoppelte Halterungsvorrichtung zwischen einem getragenen Bauteil und einem tragenden Bauteil ist aus der DE 200 09 042 U1 bekannt. Das hier zum Tragen verwendete Lager ist ein Elastomerlager.
Bei dem Stahlbausystem nach DE 100 28 434 A1 kommen Stockwerkstützen zum Einsatz, die mit dem Boden unter Einschluss eines schallentkoppelnden Verbindungssystem gekoppelt sind. Dieses Verbindungssystem weist eine Trennlage aus weichelastischem Material mit hohem Rückstellvermögen und geringer plastischer Langzeitstauchung auf. Im einzelnen wird auf geschäumtes Polyurethan mit geschlossenzelliger Struktur verwiesen.
Letztlich soll noch auf die DE 198 27 283 A1 verwiesen werden. Bei der hier beschriebenen Lagerung von Betonfertigtreppen ist im Randbereich des Podestes eine von unten her offene Hülse mit Innengewinde einbetoniert. In die Hülse ist von oben eine Schraubeinheit mit Außengewinde eingeschraubt. Die Schraubeinheit besitzt oberseitig eine eine schalldämmende Beschichtung aufweisende Platteneinheit, auf der die Betonfertigtreppe gelagert wird. Die Schraubeinheit besitzt auf ihrem nach unten weisenden Endbereich eine Formkontur zum Ansatz eines Werkzeuges zum Drehen der Schraubeinheit. Die schalldämmende Beschichtung hat oben Rillen oder Nute zur Fixierung der Treppe.
Diese Beispiele zeigen, dass bei punktuellen Auflagern angestrebt wird, das zu befestigende Element schallabsorbierend in dem oder den zu verbindenden Teilen zu lagern. Das macht Speziallösungen notwendig.
Neben diesen, im wesentlichen punktuelle Schallentkopplung realisieren Auflagerlösung, gibt es eine Reihe von schallabsorbierenden Flächenlösungen.
Dazu gehören die Flächenbauelemente mit schalldämmenden Eigenschaften aus der EP 0 966 571 B1 und der DE 198 09 849 C2 .
Diese Flächenbauelemente bestehen aus Wellpappe mit benachbart und zueinander parallel angeordneten Kanalräumen, wobei die offenen Endflächen verschlossen sind und sich in den Kanalräumen verzahntes unbewegliches Sandmaterial und Pulvermaterial befindet. Wenn zwei oder drei Wellenbahnen vorgesehen sind, sollen sich benachbarte Kanalräume kreuzen, wobei zwischen den sich kreuzenden Wellenbahnen eine Zwischenlage angeordnet ist, die somit nach oben und nach unten Kanalräume begrenzt.
Derartige Flächenbauelemente sind für Wand-, Unterdecken- und Bodenplatten vorgesehen.
Zu dieser Gruppe gehört auch das in der DE 299 10 286 U1 beschriebene flächige Schallentkopplungsmaterial, das eine Polyäthylen-Schaumlage aufweist, die mit einer Polyester-Vlieslage zusammenkaschiert ist, wobei auf der der Vlieslage gegenüberliegenden Seite der Schaumlage eine selbstklebende Schicht vorgesehen ist.
Eine Zwischenlösung stellt der in der DE 34 26 028 A1 vorgeschlagene Federkörper dar. Dieser Federkörper für die Dämpfung von Schwingungen, insbesondere zur akustischen Isolation, weist einen mit Luft gefüllten Hohlkörper aus einem Doppelgewebe auf. Das Doppelgewebe besteht aus Polyester, Polyamid oder Aramid, wobei das Doppelgewebe mit Gummi beschichtet ist. Dieser Federkörper ist insbesondere als Maschinenauflage vorgesehen.
Problematisch ist hier, dass wegen einer fehlenden Fixierung ein Wandern des gelagerten Körpers möglich ist, so dass damit nur ein beschränktes Einsatzgebiet gegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere für die Bauwerksmontage eine schallabsorbierende im wesentlichen räumlich begrenzte Auflage vorzuschlagen, die hohe Lasten übertragen kann und an die Anwendungsfälle gut anpassbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhafte Ausführungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße schallentkoppelnde Auflager für ein oder mehrere Bauteile auf einem Grundkörper besteht aus einem Lagerkörperblock mit zwei gegenüberliegenden parallelen Flächen, von denen eine Fläche vollflächig auf dem Grundkörper aufliegt und die andere Fläche vollflächig oder teilflächig von dem oder den zu lagernden Bauteil(en) belastet ist, wobei der Lagerkörperblock mindestens einen Lagerkörper umfasst und jeder Lagerkörper aus mindestens einer zwischen einer Ober- und einer Unterlage angeordneten wellenförmigen Lage gebildet ist, wobei die zwischen Ober- bzw. Unterlage und wellenförmiger Lage gebildeten Kanäle mindestens mit feinkörnigem und/oder pulverförmigem Füllmaterial vollständig verfüllt und im Seitenbereich abgedichtet sind. Eine spezielle Ausführung sieht vor, dass die Kanäle zusätzlich ein elastisch aushärtendes Bindemittel enthalten. Vorzugsweise werden der Grundkörper und das oder die Bauteil(e) durch mindestens ein außerhalb des Lagerkörperblocks angeordnetes Bauelement mindestens formschlüssig miteinander gekoppelt.
In einer vorteilhaften Ausführung besteht der Lagerkörperblock aus mehreren übereinanderliegenden Lagerkörpern, wobei die Wellen der wellenförmigen Lagen benachbarter Lagerkörper einen Winkelversatz zueinander aufweisen.
Ferner ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass gleichgerichtet angeordnete Wellen von wellenförmigen Lagen innerhalb eines Lagerkörpers oder von Lagerkörpern im Lagerkörperblock eine Phasenverschiebung α aufweisen.
Die einen Lagerblock bildenden Lagerkörper werden bevorzugt miteinander verklebt, bei einer vorteilhaften Ausführung unter Einschluss einer mit Lagerkörpern verbundenen Zwischenlage. Dabei haben sich dünne Holzlagen vorzugsweise in Form von Sperrholz bewährt.
Die Lagerkörperblöcke werden bevorzugt als Würfel, Quader oder als ein anderer prismatischer Körper mit gleicher Grund- und Deckfläche gebildet.
Da für Lagerkörper in einer Ausführung bevorzugt Wellpappe verwendet wird, ist vorgesehen, dass der Lagerkörperblock und/oder Lagerkörper einen Oberflächenschutz insbesondere gegen äußere Einflüsse aufweisen, der bevorzugt durch Bestreichen, Tauchen, Kaschieren oder Besprühen hergestellt ist. Ein solcher Oberflächenschutz kann auch bei anderen Materialien für die Lagerkörper vorzusehen sein.
Als Oberflächenschutz wird bevorzugt ein vernetztes Polymer genutzt oder es werden vorbeschichtete Textilwaren aus Aramid- oder Carbonfasern eingesetzt, die kaschiert werden.
In einer weitern Ausgestaltung des Auflagers ist vorgesehen, dass der Lagerkörperblock auf einer Seite auf einem schallabsorbierenden Flächenelement angeordnet ist oder Lagerkörper beidseitig auf einem schallabsorbierenden Flächenelement angeordnet sind, so dass ein Teil des Flächenelementes zusammen mit den Lagerkörpern einen Lagerblock bildet. Das Flächenelement kann darüberhinaus in einer solchen Ausführung Bestandteil des „außerhalb" des Lagerkörperblocks angeordneten Bauelements für die formschlüssige Kopplung von Grundkörper und Bauteil sein.
Ausführungsbeispiele des Auflagers sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1: einen Lagerkörperblock mit drei Lagerkörpern
2: einen Lagerkörperblock mit integriertem Flächenelement
3: die Phasenverschiebung zwischen gleichgerichteten Wellen
4: die Anordnung der Lagerblöcke auf stapelbaren Containern und
5: die Integration des Lagerblockes in eine Auflagerkonstruktion
In den 1 bis 3 ist der prinzipielle Aufbau eines Lagerkörperblockes in seinen verschiedenen Ausführungen dargestellt.
Der Lagerkörperblock 1 weist zwei gegenüberliegende parallele Flächen auf, von denen eine Fläche vollflächig auf dem Grundkörper 12 aufliegt und die andere Fläche ist vollflächig von dem zu lagernden Bauteil 13 belastet. Der Lagerkörperblock 1 ist in 1 und 3 aus drei Lagerkörpern 2–4 zusammengesetzt und besitzt die Form eines Quaders mit gleicher Grund- und Deckfläche. Jeder dieser Lagerkörper 2–4 besteht aus einer zwischen einer Ober- und einer Unterlage 10, 11 angeordneten wellenförmigen Lage 8, wobei die zwischen Ober- bzw. Unterlage 10, 11 und wellenförmiger Lage 8 gebildeten Kanäle mit feinkörnigem und pulverförmigem Füllmaterial 9 vollständig verfüllt und im Seitenbereich abgedichtet sind.
Der aus Ober- und einer Unterlage 10, 11 mit der dazwischen angeordneten wellenförmigen Lage 8 gebildete Lagerkörper 2– 4 besteht in einer vorteilhaften Ausführung aus Wellpappe.
Die Ober- und Unterlage des mittleren Lagerkörpers 3 können dabei in einer nicht dargestellten Ausführung auch eine Doppelfunktion übernehmen, nämlich kann eine Oberlage gleichzeitig Unterlage für den darüber angeordneten Lagerkörper 3 sein und die Unterlage gleichzeitig Oberlage des darunter angeordneten Lagerkörpers 4.
Bei dem aus drei übereinanderliegenden Lagerkörpern 2–4 zusammengesetzten Lagerkörperblock 1 gemäß 1 und 3 weisen die Wellen der wellenförmigen Lagen 8 benachbarter Lagerkörper 2, 3; 3, 4 einen Winkelversatz von 90° zueinander auf.
Ferner sind die gleichgerichtet angeordneten Wellen von wellenförmigen Lagen 8 innerhalb eines Lagerkörperblocks 1 phasenverschoben um α angeordnet (3).
Genutzt wird bei diesem Lagerkörperblock 1 somit nicht ein speziell berechnete Masse-Feder-System, das bei weichen Lagern Anwendung findet für die Schallentkopplung, sondern die bei Flächenelementen bereits beschriebene Absorption von Schallwellen durch Ablenkung bzw. Brechung in einer Quarzsandstruktur und die Aufnahme der Schwingungen durch die daraus resultierende minimale Bewegung des Quarzsandes bzw. Pulvers.
Die einen Lagerblock 1 bildenden Lagerkörper 2–4 sind miteinander verklebt, wie dargestellt unter Einschluss einer Zwischenlage 5 vorzugsweise aus Holz und mehrschichtig ausgebildet.
Der Lagerkörperblock 1 und/oder die Lagerkörper 2–4 weisen einen Oberflächenschutz 7 insbesondere gegen äußere Einflüsse auf, der bevorzugt durch Bestreichen, Tauchen, Kaschieren oder Besprühen hergestellt ist.
Der Oberflächenschutz 7 besteht aus einem vernetzten Polymer.
2 zeigt eine spezielle Ausführung, bei der Lagerkörper 2, 4 beidseitig auf einem schallabsorbierenden Flächenelement 6 angeordnet sind, so dass ein Teil des Flächenelementes 6 zusammen mit den Lagerkörpern 2, 4 einen Lagerblock 1 bildet.
4 zeigt die Anordnung der vorgeschlagenen Lagerkörperblöcke 1 jeweils in den Eckbereichen von stapelbaren Containern, die für Wohn- oder andere Aufenthaltszwecke des Menschen dienen. Dabei hat sich in Versuchen gezeigt, dass die „harten" Lagerkörperblöcke 1 gerade im Trittschallbereich den weichen Lagern deutlich überlegen sind. Hinzu kommt, dass nur minimale Lagerkörperblockkompressionenen selbst bei höchsten Belastungen auftreten.
Bei Lagerblockhöhen bei drei Lagerkörpern 2–4 von 12 cm betrugen diese bei Versuchen weniger als 1,5 mm bei Spannungen von 5 N/mm².
Weitere Anwendungen sind insbesondere vorgesehen bei Treppen- bzw. Treppenstufenauflagerungen und auch bei der Absorption von insbesondere hochfrequenten Schallwellen von motorisch betriebenen Maschinen auf dem Untergrund.
5 zeigt an einem Beispiel die Integration eines Lagerkörperblockes 1 in einer klassischen Auflagerkonstruktion mit tragenden Bauteilen (= Grundkörper 12) und Isolationslagen 15 zur Wärmedämmung bei einem freitragenden Fußboden (= Bauteil 13). Der Lagerkörperblock mit drei Lagerkörpern ist hier mit einem schallisolierenden Flächenelement 6 gekoppelt.

1: Lagerkörperblock
2: Lagerkörper
3: Lagerkörper
4: Lagerkörper
5: Zwischenlage
6: dämmendes Flächenelement
7: Oberflächenschutz
8: wellenförmige Lage
9: Füllmaterial
10: Oberlage
11: Unterlage
12: Grundkörper/Träger
13: Bauteil/Fußboden
14: Bauelement für Stabilisierung der Lage
15: Isolation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202006000581 U1 [0003]
- DE 20009042 U1 [0005]
- DE 10028434 A1 [0006]
- DE 19827283 A1 [0007]
- EP 0966571 B1 [0010]
- DE 19809849 C2 [0010]
- DE 29910286 U1 [0013]
- DE 3426028 A1 [0014]

Claims

Schallentkoppelndes Auflager für ein oder mehrere Bauteile auf einem Grundkörper bestehend aus einem Lagerkörperblock (1) mit zwei gegenüberliegenden parallelen Flächen, von denen eine Fläche vollflächig auf dem Grundkörper (12) aufliegt und die andere Fläche vollflächig oder teilflächig von dem oder den zu lagernden Bauteil(en) (13) belastet ist, wobei der Lagerkörperblock (1) mindestens einen Lagerkörper (2–4) umfasst und jeder Lagerkörper (2–4) aus mindestens einer zwischen einer Ober- und einer Unterlage (10, 11) angeordneten wellenförmigen Lage (8) gebildet ist, wobei die zwischen Ober- bzw. Unterlage (10, 11) und wellenförmiger Lage (8) gebildeten Kanäle mindestens mit feinkörnigem und/oder pulverförmigem Füllmaterial (9) vollständig verfüllt und im Seitenbereich abgedichtet sind.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) und das oder die Bauteil(e) (13) durch mindestens ein außerhalb des Lagerkörperblocks (1) angeordnetes Bauelement (14) mindestens formschlüssig miteinander gekoppelt sind.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörperblock (1) aus mehreren übereinanderliegenden Lagerkörpern (2–4) zusammengesetzt ist, wobei die Wellen der wellenförmigen Lagen (8) benachbarter Lagerkörper (2, 3; 3, 4) einen Winkelversatz zueinander aufweisen.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelversatz benachbarter Wellen von wellenförmigen Lagen (8) um den Wert von 90° liegt.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gleichgerichtet angeordnete Wellen von wellenförmigen Lagen (8) innerhalb eines Lagerkörpers (2–4) oder von Lagerkörpern (2–4) im Lagerkörperblock (1) eine Phasenverschiebung α aufweisen.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Lagerblock (1) bildenden Lagerkörper (2–4) miteinander verklebt sind.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörperblock (1) zwischen Lagerkörpern (2, 3) eine mit den Lagerkörpern (2, 3) verbundene Zwischenlage (5) aufweist.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (5) aus Holz ist, vorzugsweise mehrschichtig ausgebildet.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörperblock (1) ein Würfel, ein Quader oder ein anderer vorzugsweise prismatischer Körper mit gleicher Grund- und Deckfläche ist.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörperblock (1) und/oder Lagerkörper (2–4) einen Oberflächenschutz (7) insbesondere gegen äußere Einflüsse aufweisen, der bevorzugt durch Bestreichen, Tauchen, Kaschieren oder Besprühen hergestellt ist.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberflächenschutz (7) aus einem vernetzten Polymer besteht.
Schallentkoppeltes Auflager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kaschieren eine vorbeschichtete Textilware aus Aramid- oder Carbonfasern eingesetzt ist.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörperblock (1) auf einer Seite auf einem schallabsorbierenden Flächenelement (6) angeordnet ist.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Lagerkörper (2, 4) beidseitig auf einem schallabsorbierenden Flächenelement (6) angeordnet sind, so dass ein Teil des Flächenelementes (6) zusammen mit den Lagerkörpern (2, 4) einen Lagerblock (1) bildet.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Ober- und einer Unterlage (10, 11) mit der dazwischen angeordneten wellenförmigen Lage (8) gebildete Lagerkörper (2–4) Wellpappe ist.
Schallentkoppeltes Auflager nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (9) als weiteren Bestandteil ein elastisch aushärtendes Bindemittel aufweist.
Verwendung des schallentkoppelnden Auflagers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Treppen- und/oder Treppenstufenauflager.
Verwendung des schallentkoppelnden Auflagers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 als Ecklager bei stapelbaren Containern, insbesondere bei Containern zu Wohn- und Arbeitszwecken.
Verwendung des schallentkoppelnden Auflagers nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Absorption von Schallwellen von motorisch betriebenen Maschinen auf dem Untergrund.