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Die
Erfindung betrifft ein Wandelement der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Art für eine Schallschutzwand.
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Derartige
Wandelemente sind allgemein bekannt und werden zum Aufbau von Schallschutzwänden,
beispielsweise für den Schallschutz an Hochgeschwindigkeits-Bahnstrecken,
verwendet.
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Aus
der Praxis sind Wandelemente bekannt, die aus Beton bestehen und
mittels einer an einem Fundament verankerten Tragkonstruktion gehalten werden.
Derartige Wandelemente sind beispielsweise durch
DE 78 10 86 und
DE-OS 23 39 649 bekannt.
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Ein
Nachteil dieser bekannten Wandelemente besteht darin, daß sie
relativ schwer sind, was zu einer relativ hohen Belastung der Fundamente
führt und die Handhabung während der Montage erschwert.
Ferner ist nachteilig, daß diese Wandelemente aufgrund
ihres Gewichtes für einen Einsatz auf Brücken
nicht geeignet sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Wandelemente
besteht darin, daß sie relativ teuer in der Herstellung
und in der Anwendung sind, da stets ein Fundament benötigt
wird. Ein weiterer Nachteil besteht schließlich darin,
daß ihre Langzeitbeständigkeit, insbesondere durch Frost-Tau-Wechsel,
kritisch ist.
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Zur
Vermeidung dieser Nachteile ist es aus der Praxis bereits bekannt,
Wandelemente zu verwenden, die aus einem geschlossenen Aluminiumprofil
bestehen. Vorteilhaft hierbei ist, daß derartige Wandelemente
relativ leicht und damit relativ einfach zu handhaben sind. Da die
bekannten Wandelemente relativ biegesteif und torsionssteif sind,
werden, beispielsweise beim Vorbeifahren eines Zuges mit hoher Geschwindigkeit,
Verbindungsmittel, durch die einzelnen Bauteile der Wandelemente
miteinander verbunden ist, hoch belastet. Mit der Zeit kann die hohe
Belastung dazu führen, daß die Verbindungsmittel
zerstört werden und sich das Wandelement ganz oben teilweise
aus seiner vorgesehenen Position löst. Falls das Wandelement
mit einem vorbeifahrenden Zug kollidiert, besteht die Gefahr erheblicher Personen-
und Sachschäden.
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Zur
Vermeidung dieses Nachteiles ist es durch
DE 10 2005 01 595 A1 bekannt,
ein zur Schalleinfallseite hin offenes Profil zu verwenden, bei
dem Schubspannungen durch Biegung und Torsion vermieden sind. Aus
der Druckschrift ist ein Wandelement der betreffenden Art für
eine Schallschutzwand bekannt, die ein Profilelement aufweist, an
dem wenigstens ein Schallschutzelement angeordnet ist. Das aus der
Druckschrift bekannte Schallschutzelement ist schalenartig ausgebildet
und besteht aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff.
Als Schallschutzelement wird ein biegeweiches Schallschutzelement
verwendet. Um dem Profilelement, das ohne Versteifung weich gegen
Winddruck ist, ein hinreichende Stabilität zu verleihen,
weist das Profilelement auf seiner der Schalleinfallseite abgewandten Seite
Versteifungsmittel auf, die insbesondere durch eine Versteifungssicke
oder eine Versteifungsrippe gebildet sein können.
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Durch
DE-OS 23 60 519 ist
ein Schallschutzelement bekannt, das einen Stützrahmen
aus Profilblech aufweist, dessen Hohlräume mit loser, zerkleinertem
Altgummi gefüllt sind.
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Durch
DE-OS 28 00 529 ist
ein Wandelement für eine Schallschutzwand bekannt, bei
dem eine Lage eines schallabsorbierenden Materiales zwischen einer
Betonvollplatte und einer Betonlochplatte angeordnet ist. Bei dem
aus der Druckschrift bekannten Wandelement bestehen die gleichen
Nachteile wie sie oben für insgesamt aus Beton bestehende
Wandelemente geschildert worden sind.
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Durch
DE 29 35 745 C2 ist
ein Wandelement für eine Schallschutzwand bekannt, das
Dämmelemente aufweist, die zwischen einer gelochten Vorderwand
und einer ungelochten Rückwand aus strukturiertem Aluminiumblech
angeordnet sind. Ein ähnliches Wandelement ist auch durch
CH 647 027 bekannt.
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Durch
DE 199 56 669 C2 ist
ein mittels einer Tragkonstruktion gehaltenes Schallschutzelement bekannt,
das biegeweich ausgebildet ist und aus mehreren miteinander verbundenen
Bahnen eines biegsamen Materiales besteht.
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Durch
DE 20 2004 003 569
U1 ist ein weiteres Wandelement der betreffenden Art für
eine Schallschutzwand bekannt, das ein Profilelement aufweist, an
dem wenigstens ein Schallschutzelement angeordnet ist. Ein Nachteil
dieses bekannten Schallschutzelementes besteht darin, daß das
verwendete Profilelement einen komplizierten Querschnitt aufweist
und damit relativ aufwendig und teuer in der Herstellung ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wandelement der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 genann ten Art anzugeben, das relativ einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.
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Die
Erfindung geht von einem Wandelement mit einem Profilelement aus,
an dem wenigstens ein Schallschutzelement angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist
das Profilelement nach Art eines U-Profiles mit zwei Flanschen im
wesentlichen gleicher Länge ausgebildet, wobei zwischen
den Flanschen wenigstens ein Zwischenflansch angeordnet ist, der
im wesentlichen die gleiche Länge wie die Flansche hat.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß das Profilelement und
damit das gesamte erfindungsgemäße Wandelement
durch diese Ausbildung besonders günstige statische und
dynamische Eigenschaften hat. Einerseits ist das erfindungsgemäße
Wandelement ausreichend biegesteif, um auch hohem Winddruck, der beispielsweise
beim Vorbeifahren eines Hochgeschwindigkeitszuges an einer aus erfindungsgemäßen
Wandelementen bestehenden Schallschutzwand auftritt, standhalten
zu können. Andererseits ist das erfindungsgemäße
Profilelement weich für Torsion, so daß durch
Torsion verursachte Spannungen, die zu einer Beschädigung
des Profilelementes führen könnten, wesentlich
verringert sind. Auf diese Weise ist die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Wandelementes
erhöht.
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Beispielsweise
und insbesondere kann das erfindungsgemäße Profilelement
aus glasfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Auf diese
Weise weist das Wandelement ein geringes Flächengewicht
und einen großen Frequenzabstand zu anderen Frequenzen
und damit einen geringeren Dynamikfaktor auf. Weiterhin ist die
Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff insofern
vorteilhaft, als Frost-Tau-Wechsel das erfindungsgemäße Profilelement
nicht beschädigen.
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Trotz
seiner günstigen statischen und dynamischen Eigenschaften
ist das erfindungsgemäße Profilelement und damit
das erfindungsgemäße Wandelement insgesamt einfach
und kostengünstig herstellbar.
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Zur
Erzielung eines ausreichenden Schallschutzes ist erfindungsgemäß wenigstens
zwischen einem der Flansche und dem Zwischenflansch wenigstens ein
Schallschutzelement angeordnet.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lehre sieht vor, daß zwischen jedem der Flansche und dem
Zwischenflansch bzw. einem benachbarten Zwischenflansch jeweils
ein Schallschutzelement angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform
ist das Wandelement schalleinfallseitig großflächig,
beispielsweise vollflächig oder nahezu vollflächig,
mit Schallschutzelementen belegt. Auf diese Weise sind die schalldämmenden
Eigenschaften des erfindungsgemäßen Wandelementes
noch weiter verbessert.
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Grundsätzlich
können die Flansche und der Zwischenflansch relativ zu
einem die Flansche miteinander verbindenden Verbindungssteg des
U-Profiles unter einem beliebigen geeigneten Winkel verlaufen. Eine
vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lehre sieht jedoch vor, daß die Flansche und der Zwischenflansch
im wesentlichen senkrecht zu einem die Flansche miteinander verbindenden
Verbindungssteg verlaufen. Auf diese Weise ergeben sich hinsichtlich
der statischen und dynamischen Belastbarkeit besonders günstige
Verhältnisse. Der Verbindungssteg kann hierbei insbesondere gerade
verlaufen und bei Verwendung des erfindungsgemäßen
Wandelementes im wesentlichen senkrecht angeordnet sein. Auf diese
Weise kann eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Wandelemente
in Vertikalrichtung übereinander angeordnet werden.
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Um
die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Wandelementes
weiter zu verringern, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der
erfindungsgemäßen Lehre vor, daß das
Profilelement aus einem abgelängten Profilmaterial besteht.
Bei dieser Ausführungsform lassen sich Wandelemente gewünschter Länge
durch entsprechendes Ablängen des Profilelementes herstellen.
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Eine
außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lehre sieht vor, daß das Wandelement aus glasfaserverstärktem
Kunststoff besteht. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein
geringes Flächengewicht und eine besonders hohe statische
und dynamische Belastbarkeit. Darüber hinaus läßt
sich das erfindungsgemäße Profilelement besonders
einfach aus glasfaserverstärktem Kunststoff herstellen.
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Erfindungsgemäß kann
der Zwischenflansch bzw. könne die Zwischenflansche als
separate, mit dem Profilelement verbundene Bauteile ausgebildet sein.
Um die Herstellung des Wandelementes weiter zu vereinfachen, sieht
eine vorteilhafte Weiterbildung vor, daß der Zwischenflansch
bzw. die Zwischenflansche einstückig mit dem Profilelement
ausgebildet ist bzw. sind.
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Erfindungsgemäß kann
grundsätzlich das oder jedes Schallschutzelement lose zwischen
einem Flansch und einem Zwischenflansch gehalten sein. Um zu verhindern,
daß sich das Schallschutzelement in unerwünschter
Weise von dem Profilelement löst, sieht eine vorteilhafte
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre vor,
daß in Montageposition des Wandelementes das Schallschutzelement
oder die Schallschutzelemente mit dem Profilelement verbunden, insbesondere
mit dem Profilelement verklebt ist bzw. sind. Durch eine Klebeverbindung
ist das Schallschutzelement auf besonders einfache Weise mit dem
Profilelement verbindbar.
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Das
Schallschutzelement kann erfindungsgemäß ein beliebiges
geeignetes Schallschutzelement sein. Eine besonders vorteilhafte
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht
vor, daß wenigstens ein Schallschutzelement ein biegeweiches Schallschutzelement
ist. Derartige Schallschutzelemente weisen ausgezeichnete Schalldämmungseigenschaften
auf und sind relativ einfach und kostengünstig herstellbar.
Das biegeweiche Schallschutzelement kann hierbei so ausgebildet
sein, wie dies aus der
DE
199 56 669 A1 bekannt ist. Das Schallschutzelement kann
jedoch auch mattenartig, beispielsweise aus Schaumstoff, ausgebildet
sein.
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Eine
andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Lehre sieht vor, daß in Montageposition des Wandelementes
wenigstens ein Wandelement mit seinem unteren Flansch flächig
auf einem oberen Flansch eines darunter angeordneten Wandelementes
aufliegt. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufbau von
Schallschutzwänden mittels erfindungsgemäßer
Wandelemente besonders einfach gestaltet.
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Eine
Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsformen sieht
Fixierungsmittel vor, die in Montageposition des Wandelementes eine
Verschiebung des Wandelementes in Schalleinfallsrichtung relativ
zu einem darunter angeordneten Wandelement im wesentlichen verhindern.
Auf diese Weise ist die Stabilität einer aus erfindungsgemäßen
Wandelementen aufgebauten Schallschutzwand verbessert. Unter einer
Verhinderung einer Verschiebung des Wandelementes in Schalleinfallsrichtung
relativ zu einem darunter angeordneten Wandelement im wesentlichen
wird erfindungsgemäß verstanden, daß Verschiebungen,
die durch Fertigungstoleranzen, insbesondere der Fixierungsmittel,
verursacht sind, zugelassen sind.
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Um
bei der vorgenannten Ausführungsform die Fixierungsmittel
besonders einfach und damit kostengünstig zu gestalten,
sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der der vorgenannten Ausführungsform
vor, daß die Fixierungsmittel nach Art einer Feder-Nut-Verbindung
ausgebildet sind.
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Eine
andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgmäßen
Lehre sieht vor, daß das Wandelement Stapelungsmittel zur
raumsparenden und/oder gegen Relativbewegungen wenigstens teilweise
gesicherten Stapelung mit gleichartigen Wandelementen während
Transport und/oder Lagerung aufweist. Bei dieser Ausführungsform
sind der Transport und die Lagerung einer Mehrzahl erfindungsgemäßer
Wandelemente besonders raumsparend und sicher gestaltet. Bei einem
Transport erfindungsgemäßer Wandelemente sind
diese beispielsweise besonders raumsparend und sicher in einem Container unterbringbar.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform können die Stapelungsmittel
vorzugsweise wenigstens ein an einem Flansch oder Zwischenflansch
angeordnetes Stapelungselement aufweisen, das bei Stapelung des
Wandelementes auf einem gleichartigen Wandelement mit einem Stapelungselement
zusammenwirkt, das an der den Flanschen abgewandten Seite des gleichartigen
Wandelementes angeordnet ist. Die Stapelungselemente können
bei dieser Ausführungsform einstückig mit dem
Profilelement ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn das Profilelement
aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.
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Um
bei der vorgenannten Ausführungsform die Stapelungselemente
besonders einfach und damit kostengünstig zu gestalten,
sieht eine Weiterbildung vor, daß die Stapelungselemente
nach Art einer Feder-Nut-Verbindung zusammenwirken.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten, stark
schematisierten Zeichnung näher erläutert, in
der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Wandelementes dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen,
in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen
beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger Kombination
miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen sowie deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Beschreibung
bzw. Darstellung in der Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
Seitenansicht eines Profilelementes eines Ausführungbeispieles
eines erfindungsgemäßen Wandelementes,
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2 eine
Perspektivansicht des Profilelementes gemäß 1,
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3 eine
perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispieles des
Wandelementes in Montageposition,
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4 eine
Ansicht einer Einzelheit eines Stapels gleichartiger Wandelemente
gemäß 1,
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5 in
perspektivischer Darstellung einen Stapel gleichartiger Wandelemente
gemäß 1 in einer anderen Stapelungsweise
und
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6 in
gleicher Darstellung wie 4 eine Einzelheit des Stapels
gemäß 5.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich entsprechende Bauteile
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
eine Seitenansicht eines Profilelementes 2 eines Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Wandelementes dargestellt.
Das Profilelement ist nach Art eines U-Profiles mit zwei zueinander
im wesentlichen parallelen Flanschen 4, 6 ausgebildet.
Das U-Profil weist einen Verbindungssteg 8 auf, der die
Flansche 4, 6 miteinander verbindet. Wie aus 1 ersichtlich
ist, verlaufen die Flansche im Querschnitt senkrecht zu dem Verbindungssteg 8.
Erfindungsgemäß ist zwischen den Flanschen 4, 6 ein
Zwischenflansch 10 vorgesehen, der im Querschnitt im wesentlichen
senkrecht zu dem Verbindungssteg 8 verläuft. Die
Flansche 4, 6 und der Zwischenflansch 10 weisen
im Querschnitt im wesentlichen die gleiche Länge auf.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Profilelement
aus glasfaserverstärktem Kunststoff und ist durch Ablängen
eines Profilmateriales hergestellt. Ferner ist der Zwischenflansch 10 bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig
mit dem Profilelement 2 ausgebildet.
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Das
Profilelement 2 weist ferner Stapelungsmittel zur raumsparenden
und/oder gegen Relativbewegungen wenigstens teilweise gesicherten
Stapelung mit gleichartigen Wandelementen während Transport
und/oder Lagerung auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel
ein an dem freien Ende des Flansches 10 angeordnetes Stapelungselement 12 aufweisen,
das bei Stapelung des Wandelementes auf einem gleichartigen Wandelement
mit einem Stapelungselement zusammenwirkt, das an der den Flanschen
abgewandten Seite des gleichartigen Wandelementes angeordnet ist.
Ein entsprechendes Stapelungselement des Profilelementes 2 ist
in 1 mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirken die Stapelungselemente 12, 14 nach
Art einer Feder-Nut-Verbindung zusammen. An dem Zwischenflansch 10 und
dem anderen Flansch 6 sind entsprechende Stapelungselemente 12', 14' bzw. 12'', 14'' angeordnet.
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Das
Profilelement weist ferner Fixierungsmittel auf, die weiter unten
anhand von 3 näher erläutert
werden und in Montageposition des Wandelementes eine Verschiebung
des Wandelementes in Schalleinfallsrichtung relativ zu einem darunter
angeordneten Wandelemente im wesentlichen verhindern. Bei diesem
Ausführungsbeispiel weisen die Fixierungsmittel einen senkrecht
zur Zeichenebene verlaufenden Vorsprung 16 und eine zu
dem Vorsprung 16 im Querschnitt komplementär ausgebildete,
ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Nut 18 auf.
Der Vorsprung 16 und die Nut 18 wirken in Montageposition
des Wandelementes nach Art einer Feder-Nut-Verbindung mit einer
Nut bzw. einem Vorsprung eines über bzw. unter dem Wandelement angeordneten
Wandelementes zusammen.
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2 zeigt
eine Perspektivansicht des Profilelementes 2.
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3 zeigt
eine Perspektivansicht des Wandelementes 20, das aus dem
Profilelement 2 sowie daran angeordneten Schallschutzelementen
besteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist
das Wandelement 2 biegeweiche Schallschutzelememte 22, 24 auf,
die mattenartig ausgebildet sind und aus einem Schaumstoffmaterial
bestehen. Das Schallschutzelement 22 ist zwischen dem Flansch 4 und dem
Zwischenflansch 10 gehalten, während das Schallschutzelement 24 zwischen
dem Zwischenflansch 10 und dem Flansch 6 gehalten
ist.
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Zum
Bilden einer Schallschutzwand ist das Wandelement auf ein Fundament 26 aufgesetzt,
mit dem es in geeigneter Weise fest verbunden ist. Auf dem Wandelement 20 ist
ein gleichartiges Wandelement 20' angeord net, wobei der
Vorsprung 16 des Wandelementes 20 formschlüssig
in die Nut 18 des weiteren Wandelementes 20' eingreift,
so daß eine in Schalleinfallsrichtung, die in 3 durch
keinen Pfeil 28 gekennzeichnet ist, verschiebefeste Verbindung zwischen
den Wandelementen 20, 20' gebildet ist.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, liegt in der in 3 dargestellten
Montageposition das weitere Wandelement 20' mit seinem
Flansch 6' flächig auf dem Flansch 4 des
Wandelementes 20 auf. Die Gewichtskraft des weiteren Wandelementes 20' und
ggf. über diesem angeordneter Wandelemente wird hierbei
in den im wesentlichen senkrecht verlaufenden Verbindungssteg 8 eingeleitet.
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Die
aus den Wandelementen 20, 20' und weiteren Wandelementen
gebildete Schallschutzwand kann beispielsweise zur Schalldämmung
an einer Bahnstrecke eines Hochgeschwindigkeitszuges aufgestellt
werden, bei dessen Vorbeifahren ein hoher Winddruck auf die Wandelemente 20, 20' wirkt. Aufgrund
der erfindungsgemäß vorgesehenen Profilierung
des Profilelementes 2 weist das Wandelement 20 hinsichtlich
der statischen und dynamischen Belastbarkeit besonders günstige
Eigenschaften auf, indem die Wandelemente 20, 20' einerseits
torsionsweich sind, um Beschädigungen der Wandelemente 20, 20' durch
bei Torsion auftretende Spannungen zu vermeiden, und andererseits
aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Profilierung
hinreichend biegesteif sind, um dem auftretenden Winddruck standzuhalten.
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4 zeigt
zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens der Stapelungselemente 12, 14 mit
den Stapelungselementen gleichartiger Wandelemente eine Seitenansicht
eines Stapels 30.
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5 zeigt
eine Perspektivansicht und 6 eine Ansicht
eines weiteren Stapels 32, bei dem die Wandelemente 20, 20' nicht
mittels der Stapelungselemente 12, 14, sondern
ineinander gestapelt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 781086 [0003]
- - DE 2339649 A [0003]
- - DE 10200501595 A1 [0006]
- - DE 2617386 A [0007]
- - DE 2360519 A [0008]
- - DE 2800529 A [0009]
- - DE 2935745 C2 [0010]
- - CH 647027 [0010]
- - DE 19956669 C2 [0011]
- - DE 202004003569 U1 [0012]
- - DE 19956669 A1 [0025]