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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Raumbegrenzungselement, insbesondere eine Tür oder Wand, die für einen Sanitärraum in Fahrzeugen oder Gebäuden genutzt werden kann.
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Sanitärräume ohne (zu öffnende) (Außen-)Fenster müssen zwecks Gewährleistung eines hygienisch ausreichenden Luftaustausches in der Regel mit einem Ventilator zum Abtransportieren der feuchten Abluft und einer Nachströmöffnung für die Zuluftführung versehen sein. Die Nachströmöffnungen müssen einen bestimmten freien Querschnitt haben, damit ausreichend Frischluft in den Sanitärraum strömen kann und im Sanitärraum kein Unterdruck entsteht. Eine einfache herkömmliche Lösung für solche Nachströmöffnungen sind Lüftungsgitter, die in Durchgangsöffnungen unten in einer Tür angebracht sind. Derartige Lüftungsgitter sind üblicherweise so konzipiert, dass einerseits ein ausreichender Luftdurchfluss ermöglicht und andererseits eine Blick- und Lichtdichtigkeit gewährleistet ist.
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In einigen Einsatzgebieten besteht Bedarf an Raumbegrenzungselementen, die zusätzlich eine Schallabsorptions- oder Schallisolationswirkung haben. Während zum Beispiel bei älteren Flugzeugtypen ein Großteil der Spülgeräusche im Sanitärraum durch die Betriebsgeräusche des Flugzeuges überdeckt wird, ist der Schallpegel innerhalb der Kabine bei modernen Flugzeugtypen deutlich niedriger, weshalb die Geräusche aus dem Sanitärraum von den Passagieren in der Kabine wahrnehmbar sind. So gewinnt die akustische Isolierung des Sanitärraums zum Beispiel in modernen und zukünftig noch leiseren (Verkehrs-)Flugzeugen immer mehr an Bedeutung.
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Aus dem US-Patent Laserstrahl 122 ist ein Schallschluck- und Luftaustauschgerät für eine Luftzirkulation durch Türen bekannt. Das Gerät enthält eine rechteckiges Schachtelartiges Gehäuse mit einer flachen Frontwand mit einem in der Luft befindlichen Schalleinlass nahe dem unteren Ende und mit einer flachen Rückwand mit einem Luftauslass nahe dem oberen Ende und mit einem Paar Seitenwänden. Flache Schallschluckplatten sind an der Innenseite der Seitenwände vorgesehen.
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Aus der
DE 38 01 733 A1 ist es bekannt, dass Türen, die in Lüftungsverbund stehen, Öffnungen aufweisen müssen, so daß Luft, z. B. in Bäder oder andere Naßzellen nachströmen kann. Durch derartige Öffnungen tritt der Schall aus den Naßzellen. Zur Vermeidung dieser Schallübertragung können Schalldämpfer in die Türen eingebaut werden. Ohne Änderung der Türöffnung (üblicherweise in der BRD 180 cm2) wird zur Nachströmung der Luft im Nachhinein ein noch einsetzbarer Schalldämpfer aufgesetzt. Dieser Schalldämpfer entsteht aus der Kombination von ein- oder mehrmaliger Schallumlenkung mit einem schallschluckend verkleideten Kanal, für Schalldämpfung von 15-60 dB und somit auch für schalldämmende Türen geeignet.
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Aus der
DE 24 10 170 A1 ist eine Schallschlucklüftung zum Einbau in Wandöffnungen oder dergleichen zum Be- und Entlüften von Räumen bekannt, mit einer äußeren Wetterschutzabdeckung, einem Schalldämmkanal und einer inneren Blende, die alle in einer Maueröffnung zur Bildung von drei Kammern anordbar und der Tiefe der Wandöffnung anpaßbar sind, wobei die Ein- und Austrittsöffnungen der drei Kammern zueinander versetzt sind und etwa einen gleichen Luftdurchtrittsquerschnitt besitzen und die Eintrittsquerschnitte der Wetterschutzabdeckung und die Eintrittsöffnungen der Blende im Vergleich zu dem Durchtrittsquerschnitt des Schalldämmkanals relativ groß sind.
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Aus der
DE 601 29 030 T2 ist ein Luftgitterelement bekannt, ausgelegt für die Anbringung in einer Lüftungsöffnung in beispielsweise einer Tür oder einer Wand, umfassend: mehrere erste Hauptstreifen eines Materials mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise ein Metall wie Stahl, die nebeneinander im Wesentlichen parallel zueinander mit Zwischenräumen zwischen den Streifen angeordnet sind; mehrere zweite Hauptstreifen eines Materials mit hoher Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise ein Metall wie Stahl, die nebeneinander im Wesentlichen parallel zueinander mit Zwischenräumen zwischen den Streifen angeordnet sind; wobei die ersten Hauptstreifen die Zwischenräume zwischen den zweiten Hauptstreifen überlappen, und wobei die zweiten Hauptstreifen die Zwischenräume zwischen den ersten Hauptstreifen überlappen; wobei die ersten Hauptstreifen mit ersten Querstreifen versehen sind, die in Richtung zu den zweiten Hauptstreifen verlaufen, während die zweiten Hauptstreifen mit zweiten Querstreifen versehen sind, die in Richtung zu den ersten Hauptstreifen verlaufen, wobei die ersten und zweiten Querstreifen einander zumindest teilweise überlappen und somit labyrinthförmige oder s-förmige Verbindungskanäle zwischen den ersten Zwischenräumen der ersten Hauptstreifen einerseits und den Zwischenräumen der zweiten Hauptstreifen andererseits bilden; wobei eine Schicht eines Thermoexpansionsmaterials an der Innenwand eines jeden Hauptstreifens angeordnet ist.
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Aus dem US-Patent
US 3,061,056 A ist eine im Wesentlichen schalldichte Lamellentür für belüftete Räumlichkeiten bekannt, wobei die Tür einen Außenrahmen mit den üblichen Standard-Endbearbeitungsbeschlägen, eine in dem Rahmen montierte Mittelplatte aus Metall mit einer größeren Dicke als der Rahmen mit einem Satz von Luftschlitzen auf einer Seite davon und einem ähnlichen Satz von Luftschlitzen in der gegenüberliegenden Seite davon aufweist, wobei von den Sätzen von Luftschlitzen in den beiden Seiten der Mittelplatte einer nahe der Oberseite der Platte und der andere nahe der Unterseite der Platte angeordnet ist, wobei die Platte hohl ist, um einen im Wesentlichen freien Luftübertragungskanal darin zwischen den beiden Sätzen von Luftschlitzen zu ergeben, wobei feuerfestes schallabsorbierendes Material, das mindestens die Teile des Luftkanals zwischen und die den Luftschlitzen gegenüberliegenden Teile des Luftkanals auskleidet, jedoch frei von den Luftschlitzen selbst, die Teile der Luftübertragungskanalwand direkt gegenüber den Luftschlitzen auf der dem Raum zugewandten Seite der Platte weisen eine Schicht aus dichtem, schallundurchlässigem, feuerfestem, schallreflektierendem, nichtmetallischem Material auf, angeordnet zwischen der schallabsorbierende Schicht dort und dem entsprechende Wandabschnitt des Luftübertragungskanals.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Raumbegrenzungselement zu schaffen, welches trotz des Bereitstellens eines ausreichenden Luftdurchlasses eine ausreichende akustische Isolierung gewährleisten kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Raumbegrenzungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das Raumbegrenzungselement der Erfindung weist eine Durchgangsöffnung, die sich in einer Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements durch das gesamte Raumbegrenzungselement hindurch erstreckt, und einen in und/oder vor der Durchgangsöffnung angeordneten Einsatz, der sich in Richtungen quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements jeweils zumindest über die gesamte Durchgangsöffnung erstreckt, auf. Der Einsatz weist seinerseits wenigstens einen Luftdurchlassbereich im Bereich der Durchgangsöffnung und wenigstens einen Schallabsorptionsbereich auf, wobei der wenigstens eine Schallabsorptionsbereich in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements neben dem Luftdurchlassbereich angeordnet ist. Dieser wenigstens eine Schallabsorptionsbereich weist wenigstens ein Schallabsorptionselement auf, das eine Schallabsorptionswirkung in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements besitzt; und der wenigstens eine Luftdurchlassbereich weist in der Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements wenigstens zwei Lagen von mehreren Schallreflexionselementen auf, wobei die Schallreflexionselemente in einer Lage jeweils in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements zueinander beabstandet sind und die Schallreflexionselemente in verschiedenen Lagen in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements zueinander versetzt angeordnet sind.
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In dem Raumbegrenzungselement der Erfindung wird in/vor die Durchgangsöffnung anstelle eines herkömmlichen Lüftungsgitters ein spezieller Einsatz gesetzt, der die Funktionalitäten der Luftdurchlässigkeit und der Schallabsorption in sich vereint. Auf diese Weise kann eine Strömungsöffnung mit einem ausreichenden freien Querschnitt bereitgestellt und gleichzeitig eine ausreichende akustische Isolierung geschaffen werden. Da die Schallabsorptionselemente nicht im Luftdurchlassbereich angeordnet sind, wird der Luftdurchfluss durch sie nicht negativ beeinflusst. Die Schallreflexionselemente im Luftdurchlassbereich des Einsatzes lassen ausreichend freien Querschnitt für den Luftdurchfluss. Durch ihre zueinander versetzte Anordnung in wenigstens zwei Lagen reflektieren die Schallreflexionselemente zumindest einen Teil des auf den Einsatz treffenden Schalls mehrfach zwischen sich und auch zur Seite in Richtung zu dem wenigstens einen Schallabsorptionsbereich. Insgesamt lässt sich mit dem Einsatz vorzugsweise ein Schalldämmmaß von 2 bis 3 dB(A) und mehr für den relevanten Frequenzbereich erreichen, bevorzugt bei einem freien Querschnitt von etwa 200 cm2.
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Das erfindungsgemäße Raumbegrenzungselement ist vorzugsweise als eine Tür oder eine Wand, insbesondere eine Tür oder eine Wand eines Sanitärraums, ausgestaltet. Diese Tür bzw. Wand ist bevorzugt in einem Fahrzeug (Luft-, Wasser-, Landfahrzeug) oder einem Gebäude einsetzbar.
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Der Einsatz erstreckt sich in Richtungen quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements jeweils zumindest über die gesamte Durchgangsöffnung. D.h. der Einsatz ragt vorzugsweise in wenigstens einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements in einen an die Durchgangsöffnung angrenzenden Materialabschnitt des Raumbegrenzungselements hinein. Dabei ist der wenigstens eine Luftdurchlassbereich des Einsatzes im Bereich der Durchgangsöffnung angeordnet. D.h. der gesamte Luftdurchlassbereich erstreckt sich vorzugsweise innerhalb der Durchgangsöffnung des Raumbegrenzungselements, er kann aber alternativ - zum Beispiel aus Montage- oder Designgründen - auch teilweise außerhalb der Durchgangsöffnung positioniert sein. Andererseits weist das Raumbegrenzungselement bevorzugt wenigstens eine Ausnehmung auf, welche in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements an die Durchgangsöffnung angrenzt. Wenigstens einer des wenigstens einen Schallabsorptionsbereichs des Einsatzes ist dann zumindest teilweise innerhalb wenigstens einer dieser wenigstens einen Ausnehmung angeordnet. Bei Bedarf kann auch der Luftdurchlassbereich des Einsatzes in wenigstens eine dieser wenigstens einen Ausnehmung hinein ragen. Im Gegensatz zur Durchgangsöffnung erstreckt sich die wenigstens eine Ausnehmung in der Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements nicht durch das gesamte Raumbegrenzungselement, sondern ist bevorzugt als ein- oder beidseitig in Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements geschlossene Tasche in einer Wandung des Raumbegrenzungselements ausgestaltet. Alternativ können aber auch die Schallabsorptionsbereiche des Einsatzes vollständig innerhalb der Durchgangsöffnung des Raumbegrenzungselements positioniert sein.
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Der Begriff „Schall“ bezeichnet in diesem Zusammenhang insbesondere den sog. Hörschall, d.h. für den Menschen hörbaren Schall, in einem Frequenzbereich von etwa 16 Hz bis etwa 20 kHz. In Zusammenhang mit Sanitärräumen ist insbesondere der Frequenzbereich von etwa 500 Hz bis etwa 8 kHz relevant. Außerdem handelt es sich bei dem Schall insbesondere um sog. Luftschall, d.h. sich über Luft ausbreitende Schallwellen. Die Begriffe „Schallreflexion“ und „Schallabsorption“ beziehen sich vorzugsweise ebenfalls auf diese Frequenzbereiche. Dies soll jedoch nicht ausschließen, dass die Schallreflexionselemente und die Schallabsorptionselemente daneben auch Schall anderer Frequenzbereiche reflektieren bzw. absorbieren können.
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Der wenigstens eine Luftdurchlassbereich weist wenigstens zwei Lagen von mehreren Schallreflexionselementen, d.h. von insgesamt wenigstens zwei Schallreflexionselementen auf. Vorzugsweise sind in jeder Lage mehrere, d.h. wenigstens zwei Schallreflexionselemente vorgesehen. Die Schallreflexionselemente einer Lage sind vorzugsweise innerhalb einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die mehreren Lagen verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander. Die wenigstens zwei Lagen sind in der Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements zueinander beabstandet. Der Abstand zwischen zwei in der Dickenrichtung benachbarten Lagen beträgt vorzugsweise wenigstens etwa 10 mm und/oder höchstens etwa 20 mm, und der Freiraum zwischen benachbarten Lagen beträgt vorzugsweise wenigstens etwa 10 mm und/oder höchstens etwa 15 mm, bevorzugt etwa 11,5 mm, 12,0 mm oder 12,5 mm.
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Die Schallreflexionselemente der verschiedenen Lagen sind in einer Richtung (oder mehreren Richtungen) quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements zueinander versetzt angeordnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Einsatz in Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements keinen geradlinigen Durchgang aufweist und der Schall nicht ungehindert durch den Einsatz gelangen kann.
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Die Schallreflexionselemente sind beliebige Vorrichtungen, die in der Lage sind, Schall in dem gewünschten Frequenzbereich zumindest teilweise zu reflektieren. Die Schallreflexionselemente haben vorzugsweise einen Schalltransmissionsgrad von bis zu 0%, können optional aber neben den Schall reflektierenden Eigenschatten auch Schall absorbierende Eigenschaften aufweisen. Die Schallreflexionselemente sind vorzugsweise im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet. Die Schallreflexionselemente sind vorzugsweise im Wesentlichen plan ausgestaltet, mit Strukturen versehen oder mit gewinkelten Kanten ausgebildet. Die Schallreflexionselemente sind vorzugsweise aus einem metallischen oder einem Kunststoffmaterial gefertigt.
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Die Schallabsorptionselemente sind beliebige Vorrichtungen, die in der Lage sind, Schall in dem gewünschten Frequenzbereich zumindest teilweise zu absorbieren. Die (Haupt- )Schallabsorptionswirkung der Schallabsorptionselemente verläuft in einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements, nämlich eben in jener Richtung, in der der Schallabsorptionsbereich neben dem Luftdurchlassbereich liegt. Die Schallabsorptionselemente sind vorzugsweise aus einem Material mit Schall absorbierenden Eigenschaften gefertigt und/oder mit einer Schall absorbierenden Struktur versehen. Die Schallabsorptionselemente sind vorzugsweise aus einem geschäumten Material, bevorzugt aus einem geschlossenporigen Hartschaum gefertigt. In den Schallabsorptionselementen sind vorzugsweise Bohrungen eingebracht, die im Wesentlichen in der Richtung der gewünschten Schallabsorptionswirkung verlaufen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eines der Schallreflexionselemente in wenigstens einer Lage derart ausgestaltet und/oder angeordnet, dass es Schall in Richtung zu einem Schallabsorptionselement des wenigstens einen Schallabsorptionsbereichs umlenkt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens eines der Schallreflexionselemente in wenigstens einer Lage mit einem weiteren Schallabsorptionselement ausgestattet. Das wenigstens eine weitere Schallabsorptionselement ist bevorzugt aus einem offenporigen Schaum gebildet und auf einer Oberfläche eines plattenförmigen Schallreflexionselements angebracht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das oder die Schallabsorptionselemente des wenigstens einen Schallabsorptionsbereichs insgesamt derart ausgestaltet, dass sie eine Schallabsorption in unterschiedlichen Frequenzbereichen bewirken. Bevorzugt sind in den Schallabsorptionselementen insgesamt mehrere Bohrungen vorgesehen, welche unterschiedlich dimensioniert sind, insbesondere unterschiedliche Bohrtiefen aufweisen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Einsatz wenigstens ein Abdeckelement auf, welches mehrere Öffnungen aufweist und in der Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements auf einer Seite der wenigstens zwei Lagen von Schallreflexionselementen angeordnet ist. Vorzugsweise sind auf beiden Seiten der wenigstens zwei Lagen von Schallreflexionselementen Abdeckelemente angeordnet. Das wenigstens eine Abdeckelement ist vorzugsweise im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet, bevorzugt als ein Gitterelement ausgestaltet. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Abdeckelement aus einem metallischen Material, bevorzugt aus Edelstahl gefertigt. Vorzugsweise hat das wenigstens eine Abdeckelement Schall reflektierende Eigenschaften. Das wenigstens eine Abdeckelement dient bevorzugt als Montageelement zum Befestigen der Lagen von Schallreflexionselementen und/oder der Schallabsorptionselemente und/oder wird als Designelement genutzt.
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Vorzugsweise überragt das wenigstens eine Abdeckelement die Durchgangsöffnung in wenigstens einer Richtung quer zur Dickenrichtung des Raumbegrenzungselements. Auf diese Weise kann der Einsatz mit Hilfe des Abdeckelements an einer an die Durchgangsöffnung angrenzenden Wandung des Raumbegrenzungselements befestigt werden.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein luftdurchlässiger Einsatz für eine Durchgangsöffnung in einem oben beschriebenen Raumbegrenzungselement der Erfindung.
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Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch:
- 1 eine perspektivische Teilansicht einer Toilettentür gemäß der Erfindung;
- 2A eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung des Luftdurchlasses bei der Toilettentür von 1;
- 2B eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung der Schallabsorption bei der Toilettentür von 1;
- 3 eine Vorderansicht einer Toilettentür gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3A eine Schnittansicht der Toilettentür von 3 gemäß Schnitt A-A;
- 3B eine Schnittansicht der Toilettentür von 3 gemäß Schnitt B-B;
- 4 eine Vorderansicht einer Toilettentür gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4A eine Schnittansicht der Toilettentür von 4 gemäß Schnitt A-A; und
- 4B eine Schnittansicht der Toilettentür von 4 gemäß Schnitt B-B.
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Bezug nehmend auf 1, 2A und 2B werden nun zunächst der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise eines Raumbegrenzungselements gemäß der Erfindung näher erläutert. Dabei wird das Raumbegrenzungselement am Beispiel einer Tür für einen Sanitärraum (z.B. Toilettentür) zum Beispiel für ein Verkehrsflugzeug erläutert, ohne dass die Erfindung auf diese spezielle Anwendung beschränkt sein soll.
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Das als Toilettentür ausgestaltete Raumbegrenzungselement 10 weist eine als Türblatt ausgebildete Wandung 12 auf, in welcher - bevorzugt in Bodennähe - eine Durchgangsöffnung 14 ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnung 14 hat zum Beispiel einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich in der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 durch das ganze Raumbegrenzungselement 10 hindurch.
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In dieser Durchgangsöffnung 14 ist ein erfindungsgemäß ausgestalteter Einsatz 16 eingesetzt. Der Einsatz 16 gewährleistet einerseits einen freien Querschnitt von zum Beispiel etwa 200 cm2 für einen Luftdurchlass und andererseits eine Schallabsorption mit einem Schalldämmmaß von bis zu etwa 2 dB(A) und mehr für einen relevanten Frequenzbereich von etwa 500 Hz bis 8 kHz. Insbesondere Spülgeräusche (wie z.B. von Vakuumtoiletten), etc. können so außerhalb des Sanitärraums nicht oder zumindest nur sehr gedämpft wahrgenommen werden.
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Zu diesem Zweck weist der Einsatz 16 einen Luftdurchlassbereich 18 auf, an den sich in vertikaler Richtung oben und unten (allgemein eine Richtung quer zur Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10) jeweils ein Schallabsorptionsbereich 20, 22 anschließt. Dabei ist der Luftdurchlassbereich 18 des Einsatzes bevorzugt vollständig innerhalb der Durchgangsöffnung 14 angeordnet, während die Schallabsorptionsbereiche 20, 22 zumindest teilweise in an die Durchgangsöffnung 14 angrenzende, taschenförmige Ausnehmungen im Raumbegrenzungselement 10 aufgenommen sind. Dabei kann zum Beispiel der obere Schallabsorptionsbereich 20 fest in dem Raumbegrenzungselement 10 integriert sein und kann der untere Schallabsorptionsbereich 22 zu Reinigungszwecken und dergleichen bei Bedarf entnommen werden. In horizontaler Richtung schließt sich an den Luftdurchlassbereich 18 - ggf. über einen Puffer oder dergleichen dazwischen -jeweils das Türblatt 12 an.
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In der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 schließt der Einsatz 16 jeweils mit einem als Edelstahlgitter (Schichtdicke zum Beispiel etwa 1 mm) als Abdeckelement 24, 26 ab. Die Abdeckelemente 24, 26 haben jeweils eine Vielzahl von Öffnungen 25, 27, sodass ein ausreichend großer freier Querschnitt für den Einsatz 16 erhalten bleibt. Größe, Form und Verteilung der Öffnungen 25, 27 der Abdeckelemente 24, 26 können je nach gewünschtem Design gewählt werden.
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Wie in 2A und 2B veranschaulicht weist der Luftdurchlassbereich 18 eine erste Lage von Schallreflexionselementen 182, 183 und eine zweite Lage von Schallreflexionselementen 184 auf. Allgemein sind wenigstens zwei Lagen von Schallreflexionselementen vorgesehen.
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Die Schallreflexionselemente 182, 183, 184 sind zum Beispiel aus Metall oder Kunststoff, sind jeweils im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet und erstrecken sich jeweils in einer Ebene quer zur Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10. Die Schallreflexionselemente 182, 183, 184 haben jeweils eine im Wesentlichen plane Oberfläche, die Schallreflexionselemente 183, 184 haben zudem abgewinkelte Kanten.
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Innerhalb einer Lage sind die Schallreflexionselemente 182, 183 bzw. 184 zueinander beabstandet, sodass Öffnungen zwischen ihnen verbleiben. Außerdem sind die zwei Lagen der Schallreflexionselemente 182, 183, 184 in der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 zueinander beabstandet, sodass ein Freiraum von zum Beispiel etwa 11 bis 14 mm verbleibt.
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Es ist in 2A und 2B außerdem erkennbar, dass die Schallreflexionselemente 182, 183 der ersten Lage und die Schallreflexionselemente 184 der zweiten Lage in vertikaler Richtung zueinander versetzt sind und einander etwa überlappen, sodass - zumindest in Zusammenspiel mit den Abdeckelementen 24, 26 - in der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 kein geradliniger Durchgang durch den Einsatz 16 existiert.
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Der obere Schallabsorptionsbereich 20 weist ein Schallabsorptionselement 21 aus einem Schaumstoffmaterial, beispielsweise einem geschlossenporigen Hartschaum, auf. Das Schallabsorptionselement 21 grenzt dabei direkt an das Türblatt 12 an bzw. ist zumindest teilweise in einer an die Durchgangsöffnung 14 angrenzenden Ausnehmung im Türblatt 12 aufgenommen. In das Schallabsorptionselement 21 sind ein oder mehr Reihen von Bohrungen 212, 214, 216 eingebracht. Die Bohrreihen erstrecken sich jeweils quer zur Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 und sind in der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 hintereinander vorgesehen. Die Bohrungen 212, 214, 216 des Schallabsorptionselements 21 des oberen Schallabsorptionsbereichs 20 haben jeweils eine Bohrtiefe (in vertikaler Richtung) von etwa 90 mm. Der Durchmesser der Bohrungen 212, 214, 216 beträgt zum Beispiel etwa 5,5 mm.
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In ähnlicher Weise weist der untere Schallabsorptionsbereich 22 ein Schallabsorptionselement 23 aus einem Schaumstoffmaterial, beispielsweise einem geschlossenporigen Hartschaum, auf. Das Schallabsorptionselement 23 grenzt dabei ebenfalls direkt an das Türblatt 12 an bzw. ist zumindest teilweise in einer an die Durchgangsöffnung 14 angrenzenden Ausnehmung im Türblatt 12 aufgenommen. In das Schallabsorptionselement 23 sind ein oder mehr Reihen von Bohrungen 232, 234, 236 eingebracht, wobei sich die Bohrreihen jeweils quer zur Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 erstrecken und in der Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10 hintereinander angeordnet sind. Die beiden äußeren Bohrungen 232, 236 des Schallabsorptionselements 23 des unteren Schallabsorptionsbereichs 22 haben jeweils eine Bohrtiefe (in vertikaler Richtung) von etwa 50 mm, und die inneren Bohrungen 234 des Schallabsorptionselements 23 des unteren Schallabsorptionsbereichs 22 haben jeweils eine Bohrtiefe (in vertikaler Richtung) von etwa 30 mm. Der Durchmesser der Bohrungen 232, 234, 236 beträgt zum Beispiel etwa 5,5 mm.
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Bei Ausgestaltung der Schallabsorptionselemente 21, 23 des oberen und des unteren Schallabsorptionsbereichs 20, 22 mit Bohrungen 212, 214, 216, 232, 234, 236 mit unterschiedlichen Bohrtiefen kann in den Schallabsorptionselementen 21, 23 Schall unterschiedlicher Frequenzen absorbiert werden.
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Da die Schallabsorptionselemente 21, 23 außerhalb des Luftdurchlassbereichs 18 des Einsatzes 16 angeordnet sind, beeinträchtigen sie den Luftdurchlass nicht.
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Wie in 2A und 2B angedeutet, können die Schallreflexionselemente 184 optional zusätzlich mit weiteren Schallabsorptionselementen 19 zum Beispiel aus einem offenporigen Schaumstoffmaterial beschichtet sein. Wahlweise können auch die Schallreflexionselemente 182, 183 der anderen Lage mit weiteren Schallabsorptionselementen ausgestattet sein.
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In 2A ist veranschaulicht, dass der Einsatz 16 in der Durchgangsöffnung 14 des Raumbegrenzungselements 10 einen ausreichenden freien Querschnitt bereitstellt, sodass ausreichend Luft hindurch strömen kann. Wie durch die Strömungspfeile 30 dargestellt, kann die Luft im Bereich des Luftdurchlassbereichs 18 durch die Öffnungen 25, 27 in den beiden Abdeckelementen 24, 26 und die Freiräume zwischen den Schallreflexionselementen 182, 183, 184 der beiden Lagen strömen. So kann der Einsatz 16 zum Beispiel als eine Nachströmöffnung für die Frischluftzufuhr von außerhalb (rechts in 2A) ins Innere (links in 2A) eines Sanitärraums ohne (zu öffnende) Außenfenster, wie zum Beispiel in einem Verkehrsflugzeug, genutzt werden.
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In 2B ist veranschaulicht, dass der Einsatz 16 in der Durchgangsöffnung 14 des Raumbegrenzungselements 10 eine ausreichende akustische Isolierung gewährleistet, sodass Geräusche wie beispielsweise Spülgeräusche einer Vakuumtoilette in einem Sanitärraum (links in 2B) nicht oder nur gedämpft nach außen (rechts in 2B) gelangen können.
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Wie durch die Schallwellenpfeile 32 in 2B angedeutet, wird ein Teil der Schallwellen bereits am Abdeckelement 24 auf der Innenseite (links in 2B) des Raumbegrenzungselements 10 und an der ersten Lage der Schallreflexionselemente 182, 183 reflektiert. Ein anderer Teil der Schallwellen verlässt das Abdeckelement 26 auf der Außenseite (rechts in 2B) des Raumbegrenzungselements 10 nach Mehrfachreflexion zwischen den Reflexionselementen 182, 183, 184 der beiden Lagen und somit zumindest etwas gedämpft. Ein weiterer Anteil der in den Einsatz 16 eindringenden Schallwellen 32 wird von den Schallreflexionselementen 182, 183, 184 im Luftdurchlassbereich 18 in Richtungen quer zur Dickenrichtung 15 des Raumbegrenzungselements 10, hier insbesondere nach oben und nach unten, in Richtung auf die Schallabsorptionsbereiche 20, 22 umgelenkt. In den Schallabsorptionsbereichen 20, 22 wird der Schall dann in den Bohrungen 212, 214, 216 und 232, 234, 236 der Schallabsorptionselemente 21, 23 absorbiert.
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Bezug nehmend auf 3, 3A und 3B wird nun ein konkretes erstes Ausführungsbeispiel einer Toilettentür als ein Raumbegrenzungselement der Erfindung beschrieben.
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Der Aufbau des Einsatzes 16 dieses ersten Ausführungsbeispiels entspricht im Wesentlichen dem anhand von 2A und 2B erläuterten Grundaufbau.
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Der Einsatz weist ein erstes Abdeckelement 24 aus Edelstahl auf der Innenseite des Raumbegrenzungselements 10 (links in 3A, unten in 3B) und ein zweites Abdeckelement 26 aus Edelstahl auf der Außenseite des Raumbegrenzungselements 10 (rechts in 3A, oben in 3B) auf. Zumindest im Bereich des Luftdurchlassbereichs 18 sind diese Abdeckelemente 24, 26 mit Öffnungen 25, 27 versehen und somit gitterartig ausgestaltet. Der Luftdurchlassbereich 18 des Einsatzes 16 hat in vertikaler Richtung (Oben/Unten-Richtung in 3 und 3A) zum Beispiel eine Höhe von etwa 164 mm. Die Abdeckelemente 24, 26 überragen den Luftdurchlassbereich 18 an allen Seiten.
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Im Luftdurchlassbereich 18 weist der Einsatz 16 eine erste Lage von Schall reflexionselementen 182, 183 auf, die im Wesentlichen plattenförmig mit einer Schichtdicke von beispielsweise etwa 1 mm ausgebildet und in einem Abstand von etwa 2,5 mm hinter dem ersten Abdeckelement 24 im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet sind. Ferner ist im Luftdurchlassbereich 18 eine zweite Lage von Schallreflexionselementen 184 vorgesehen, die ebenfalls im Wesentlichen plattenförmig mit einer Schichtdicke von beispielsweise etwa 1 mm ausgebildet sind und in einem Abstand von etwa 2,5 mm hinter dem zweiten Abdeckelement 26 im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet sind. Die Schallreflexionselemente 182, 183 der ersten Lage sind in der vertikalen Richtung (Oben/Unten-Richtung in 3A) zum Beispiel etwa 23 mm voneinander beabstandet, und die Schallreflexionselemente 184 der zweiten Lage sind in der vertikalen Richtung (Oben/Unten-Richtung in 3A) zum Beispiel etwa 23 mm voneinander und zum Beispiel etwa 11,5 mm von den Schallabsorptionselementen 21, 23 beabstandet.
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Auf der der ersten Lage von Schallreflexionselementen 182, 183 zugewandten Seite sind die Schallreflexionselemente 184 der zweiten Lage mit weiteren Schallabsorptionselementen 19 aus einem offenporigen Schaummaterial versehen bzw. beschichtet. Diese weiteren Schallabsorptionselemente 19 haben zum Beispiel an der Basis eine Schichtdicke von etwa 3,5 mm und im Bereich der Lücken zwischen den Schallreflexionselementen 182, 183 der ersten Lage Vorsprünge in Richtung zu diesen Lücken. Insgesamt verbleibt so zwischen den Schallreflexionselementen 182, 183, 184 der ersten und zweiten Lage ein Freiraum mit einer Breite im Bereich von etwa 11,5 bis 12,5 mm.
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Der obere Schallabsorptionsbereich 20 weist ein Schallabsorptionselement 21 aus einem geschlossenporigen Hartschaum auf, das mit drei Reihen von Bohrungen 212, 214, 216 versehen ist. Der Durchmesser der Bohrungen 212, 214, 216 beträgt jeweils zum Beispiel etwa 5,5 mm, und die Bohrtiefe der Bohrungen 212, 214, 216 beträgt jeweils zum Beispiel etwa 90 mm.
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Der untere Schallabsorptionsbereich 22 weist ein Schallabsorptionselement 23 aus einem geschlossenporigen Hartschaum auf, das mit drei Reihen von Bohrungen 232, 234, 236 versehen ist. Der Durchmesser der Bohrungen 232, 234, 236 beträgt jeweils zum Beispiel etwa 5,5 mm, die Bohrtiefe der äußeren Bohrungen 232, 236 beträgt jeweils zum Beispiel etwa 50 mm, und die Bohrtiefe der inneren Bohrungen 234 beträgt jeweils zum Beispiel etwa 32 mm.
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Während der Luftdurchlassbereich 18 des Einsatzes 16 oben und unten jeweils an einen Schallabsorptionsbereich 20 bzw. 22 angrenzt, der wiederum an das Türblatt 12 des Raumbegrenzungselements 10 angrenzt, wie in 3A erkennbar, grenzt der Luftdurchlassbereich 18 seitlich über ein Pufferelement 28 einer Schichtdicke von zum Beispiel etwa 2 mm (direkt, d.h. ohne Schallabsorptionsbereiche dazwischen) an das Türblatt 12 an, wie in 3B erkennbar. In diesem seitlichen Bereich sind zudem Steckteile 29 vorgesehen, mit denen die Schallreflexionselemente 182, 184 an ihren Positionen gehalten werden.
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Bezug nehmend auf 4, 4A und 4B wird nun ein konkretes zweites Ausführungsbeispiel einer Toilettentür als ein Raumbegrenzungselement der Erfindung beschrieben.
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Gleiche bzw. entsprechende Komponenten sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet wie im ersten Ausführungsbeispiel von 3, 3A und 3B. Nachfolgend werden insbesondere die Unterschiede zum obigen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind in dem Luftdurchlassbereich 18 des Einsatzes 16 dieses Ausführungsbeispiels insgesamt drei Lagen von Schallreflexionselementen angeordnet. Um die somit größere Schichtdicke des Einsatzes 16 im Luftdurchlassbereich 18 aufzunehmen, ist das Abdeckelement 24 auf der Innenseite des Raumbegrenzungselements 10 (links in 4A, unten in 4B) als Vorsatz mit einem Abstand von zum Beispiel etwa 10 mm auf das Türblatt 12 gesetzt und vorzugsweise mit Rippen in seiner Form stabilisiert (vgl. 4B).
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Die erste Lage von Schallreflexionselementen 182, 183 ist im Wesentlichen plattenförmig mit einer Schichtdicke von beispielsweise etwa 1 mm ausgebildet und in einem Abstand von etwa 2,7 mm hinter dem ersten Abdeckelement 24 im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet. Die zweite Lage von Schallreflexionselementen 186 ist im Wesentlichen plattenförmig mit einer Schichtdicke von beispielsweise etwa 1 mm ausgebildet und in einem Abstand von etwa 2,7 mm hinter dem zweiten Abdeckelement 26 im Wesentlichen parallel zu diesem angeordnet. Die zusätzliche mittlere Lage von Schallreflexionselementen 185 ist ebenfalls im Wesentlichen plattenförmig mit einer Schichtdicke von beispielsweise etwa 1 mm ausgebildet und im Wesentlichen mittig zwischen der ersten und der zweiten Lage und im Wesentlichen parallel zu diesen angeordnet. Die Schallreflexionselemente 185 der mittleren Lage sind beispielsweise jeweils etwa 11,6 mm von den Schallreflexionselementen 182, 183, 186 der ersten und der zweiten Lage beabstandet.
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Im Gegensatz zum oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel sind in diesem zweiten Ausführungsbeispiel keine Schallreflexionselemente im Luftdurchlassbereich 18 mit irgendwelchen weiteren Schallabsorptionselementen 19 ausgestattet. Grundsätzlich ist dies aber auch in der Ausführungsvariante von 4, 4A und 4B möglich.
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Durch das Anordnen von insgesamt drei Lagen von Schallreflexionselementen wird der Effekt der Mehrfachreflexion des auf den Einsatz 16 treffenden Schalls verstärkt. Deshalb kann auch ohne weitere Schallabsorptionselemente 19 im Bereich des Luftdurchlassbereichs 18 eine ausreichend hohe Schalldämmung erzielt werden.
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Im Übrigen entspricht der Einsatz dieses zweiten Ausführungsbeispiels dem des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels.
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In beiden Ausführungsbeispielen von 3 bis 4B können die Schallabsorptionselemente 21, 23 wahlweise mit dem Luftdurchlassbereich 18 zu einer Baueinheit integriert sein, sodass diese Baueinheit als Ganzes in die Durchgangsöffnung 14 im Raumbegrenzungselement 10 eingebaut werden kann. Alternativ können der Luftdurchlassbereich 18 und die Schallabsorptionsbereiche 20, 22 auch als separate Komponenten bereitgestellt und nacheinander in der Durchgangsöffnung montiert werden. In beiden Varianten können die Schallabsorptionselemente 21, 23 der Schallabsorptionsbereiche 20, 22 zum Beispiel in das angrenzende Türblatt 12 eingelegt und/oder eingeklebt werden.
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Während in den obigen Ausführungsbeispielen jeweils ein oberer und ein unterer Schallabsorptionsbereich 20, 22 für den Einsatz 16 vorgesehen sind, ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, nur einen Schallabsorptionsbereich angrenzend an den Luftdurchlassbereich 18 vorzusehen, den oder die Schallabsorptionsbereich(e) seitlich neben dem Luftdurchlassbereich 18 anzuordnen, mehr als einen Luftdurchlassbereich 18 vorzusehen, und dergleichen. Auch sollen die Querschnittsformen des Luftdurchlassbereichs 18 und des gesamten Einsatzes 16 nicht auf die Rechteckformen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein.
