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Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Verbundplattensystems mit verbesserter Stabilität im Aufbau, vorteilhaften schallabsorbierenden, schalldämmenden und schallerzeugenden Eigenschaften. Es sollen hierbei die Vorzüge der passiven Schalldämmung und der passiven Schallabsorption mit den Möglichkeiten von aktiven Systemen auf Basis der Digitalisierung miteinander verknüpft werden, also die gemeinsame Nutzung von Active Sound Design (ASD) und Active Noise Cancellation (ANC, Antischall) und den mechanischen und den passiven Systemeigenschaften des Verbundplattensystems.
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Das erfindungsgemäße Verbundplattensystem aus Fasermaterial besteht mindestens aus zwei Plattenmodulen, wobei jedes Plattenmodul aus zwei Deckschichten und einer dazwischen angeordneten Kernschicht besteht. Die Kernschicht ist als eine sandwichartige Struktur aufgebaut und besteht aus einer Kernlage, die zumeist oben und unten von jeweils einer Decklage abgedeckt ist. Ein komplettes Verbundplattensystem besteht dementsprechend mindestens aus zwei, vorteilhaft aus drei Plattenmodulen, die in Summe eine Gesamtplatte und damit das passive Verbundplattensystem bilden. Dieses passive Verbundplattensystem wird mittels elektroakustischer Wandler zu einem aktiven Verbundplattensystem aufgebaut.
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Der Aufbau des Verbundplattensystems ist einfach realisiert. Das Verbundplattensystem kann mit kostengünstigen Fasermaterialien bzw. Faserverbundmaterialien erstellt werden. Durch die Leichtbauweise sind eine einfache Montage und geringe Kosten realisierbar. Die geringen Flächenlasten der Verbundplattensysteme ermöglichen eine kostengünstige Nachrüstung in vorhandenen Räumen ebenso wie einen temporären und variablen Aufbau. Das Verbundplattensystem bietet statische, optische und akustische Vorteile.
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Verbundplattensysteme sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. So ist aus der
DE 20016051 U1 eine schallabsorbierende Verbundplatte bekannt bei der die Kernschicht aus einer eigensteifen Trägerplatte besteht, die eine Vielzahl röhren- oder wabenartig angeordneter Zellen bzw. Durchgangskanäle aufweist. Dabei verläuft die Längsrichtung der Durchgangskanäle der Röhren oder der Waben beziehungsweise Zellen im Wesentlichen senkrecht auf die Ebenen der Trägerplatte. Die Trägerplatte kann als sogenannte Honey-Comb-Platte bezeichnet werden, bei der die Durchgangskanäle von der einen Plattenoberfläche zur anderen Plattenoberfläche reichen, so dass nicht nur eine Durchsicht, sondern auch ein Mediendurchtritt durch die Platte möglich ist.
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Die Form der Waben beziehungsweise Zellen ist hier nicht strikt auf die sechseckige Bienenwabenform beschränkt, sondern kann beispielsweise auch einen achteckigen, kreisförmigen oder ovalen Grundriss aufweisen. Die jeweiligen benachbarten Durchgangskanäle, welche von den Zellwänden freigelassen werden, sind in der Plattenebene im Wesentlichen gegeneinander versetzt, so dass pro Flächeneinheit eine möglichst große Anzahl solcher Zellen bzw. Waben zur Verminderung des Gewichts bzw. der Dichte vorhanden ist.
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Aus der
DE102007060662A1 ist ein Sandwichpaneel zur Schallabsorption bekannt. Das Sandwichpaneel umfasst eine Kernschicht, die eine Vielzahl röhren- oder wabenartiger Zellen aufweist, die sich über die Dicke der Kernschicht durchgehend offen erstrecken und die voneinander durch Zellwände getrennt sowie gleichmäßig ausgebildet sind und mit einer ersten Deckschicht, die dem Schallfeld abgewandt ist, sowie einer zweiten Deckschicht, die dem Schallfeld zugewandt ist, und mit einer Vielzahl von Löchern perforiert ist, wobei benachbarte Zellen durch Öffnungen in den Zellwänden verbunden sind. Um ein Sandwichpaneel für den Einsatz in Flugzeugen mit verbesserten Schallabsorptionseigenschaften zur Verfügung zu stellen weist die Perforation der zweiten Deckschicht einen Lochabstand auf, der größer als die Schlüsselweite der Zellen der Kernschicht ist.
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Aus dem Dokument
EP 2937483 A1 ist eine Bauplatte bekannt, welche eine erste, sichtseitige Schicht mit einer Vielzahl von durchsetzenden Schallein- und -Durchtritts-Ausnehmungen aufweist. Die nächste, sich daran flächig anschließende, mittlere, zweite Schicht ist aus zumindest zwei Teilschichten gebildet, wobei die eine Schicht eine Wabenstrukturteilschicht ist. Zwischen der Wabenstrukturschicht und der ersten Schicht ist eine akustisch dämpfende Strömungswiderstandsteilschicht aus einem schalldämpfenden, vorzugsweise folien- oder vliesartigen, gegebenenfalls faserigen und/oder porösen und/oder geschäumten Material angeordnet.
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Aus Dokument
WO 2013159240 A1 ist ein schallabsorbierendes Element bekannt, das eine Deckschicht mit einer Mikroperforation, eine Trägerschicht mit mehreren durchgehenden Öffnungen, wie insbesondere Bohrungen oder Schlitzungen und eine Decklage, welche die Deckschicht beabstandet von der Trägerschicht hält, bekannt. Die Decklage ist ausgebildet, um zur Erzeugung einer schallabsorbierenden Wirkung zwischen der Mikroperforation, der Deckschicht und Öffnungen der Trägerschicht eine kommunizierende Verbindung zu erstellen.
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Die Erfindung
US 2,501,180 A betrifft Platten mit einer gewellten Struktur, wobei die Platten wiederum aus einer Mehrzahl von mehr als zwei Platten aus Wellpapier besteht, wobei jede Platte eine Struktur Streifen aus gewelltem Papier gleicher Breite umfasst, die so parallel angeordnet sind, dass die Dicke der Platte der Breite der Streifen entspricht und die Achsen der Wellungen im rechten Winkel zu den Stirnflächen der Platte stehen. Weiterhin ist ein flacher Papierstreifen zwischen benachbarten Streifen aus Wellpapier angeordnet und ist an den Kronen der Wellungen der Streifen geklebt. und Mittel zum Befestigen der Platten aneinander in gestapelter Beziehung mit Stirnflächen benachbarter Platten in gegenüberliegender Beziehung, wobei die Befestigungsmittel ein Blatt mit Klebematerial umfassen, welches zwischen jedem Paar gegenüberliegender Stirnflächen der Platten angeordnet ist und die Stirnflächen an den Platten befestigt. Nur bei den beiden äußeren Platten ist die gewellte Struktur mit Schlitzen versehen, die sich im rechten Winkel zu deren Stirnflächen und von der äußeren Stirnfläche jeder äußeren Platte um einen Abstand nach innen erstrecken, der größer ist als die Hälfte der Dicke der Platte, aber kurz vor der Platte zwischen der Außenplatte und der nächsten Innenplatte endet.
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Die Schrift
US 4,021,983 A beschreibt eine Gebäudewandstruktur, die aus einer Vielzahl von Pappwabenschichten gebildet ist, die in vertikaler Anordnung klebend aneinander befestigt sind, wobei jede Wabenschicht einen zentralen Kern aus Pappwaben mit vertikalen Wabenachsen und eine Pappverschlussfolie aufweist, die im Wesentlichen die Ober- und Unterseite des Kerns bedeckt, wobei die gegenüberliegenden langen Seiten des zentralen Kerns auf jeder Seite offen sind und die obere Verschlussfolie einer Wabenschicht klebend an der unteren Verschlussfolie einer benachbarten Wabenschicht befestigt ist, wodurch eine Vielzahl von Pappwabenschichten auf die gewünschte Wandhöhe gebildet wird. Diese Erfindung umfasst auch vorgefertigte Wände, vorgefertigte Wandabschnitte und Bausteine, um die obige Gebäudewand unter Verwendung minimaler Arbeit vor Ort zu errichten. Die Wände dieser Erfindung sind für tragende Innen- und Außenwände geeignet. Die Wände dieser Erfindung können direkt mit Materialien wie Stuck oder Innenputz verputzt werden. Die Gebäudewandstruktur dieser Erfindung stellt ein kostengünstiges Konstruktionsverfahren bereit, das am Einsatzort mit relativ ungelernter Arbeit errichtet werden kann.
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In der japanischen Schrift JP 2015- 1 643 A wird eine Akustikplatte beschrieben, die Akustikzellen enthält, die dazu dienen, die Reflexion einer ankommenden Schallwelle zu verhindern. Die einzelne Akustikzelle besitzt ein Gehäuse, welches eine Frontplattenoberfläche mit einer Vielzahl von keilförmigen Vorsprüngen aufweist und einen Innenraum bildet. Diese Vorsprünge sind in einem vorbestimmten Intervall entlang der Plattenoberfläche angeordnet und deren Querschnittsfläche sich in von der Plattenoberfläche entfernenden Richtung allmählich verringert. Weiterhin ist eine Geräuschunterdrückungseinrichtung vorgesehen zum Ausgeben einer Schallwelle mit einer Phase entgegengesetzt zu einer Schallwelle, die in den Innenraum eintritt. In einem Raum zwischen benachbarten Vorsprüngen ist ein akustischer Transformator in Form eines Lautsprechertelefons gebildet, bei dem der Querschnitt dieses Raumes zu einem Halsteil geändert wird, der sich von einer breiten Öffnung zur Plattenoberfläche hin allmählich verengt und in der Plattenoberfläche ist ein Verbindungsloch vorhanden, das mit dem Innenraum des Gehäuses in der Einschnürungsseite des akustischen Transformators kommuniziert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verbundplattensystem in Leichtbauweise mit verbesserten mechanischen und akustischen Eigenschaften, wie passive Schalldämmung und passive Schallabsorption, bereitzustellen und dieses Verbundplattensystem mit den Möglichkeiten von aktiven Systemen auf Basis der Digitalisierung zu verknüpfen und somit Active Sound Design (ASD) und Active Noise Cancellation (ANC, Antischall) und damit eine 3D-Audio-Raumgestaltung mit höchsten Ansprüchen zu realisieren.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verbundplattensystem gekoppelt mit elektroakustischen Wandlern mit den Merkmalen des Hauptanspruchs, des Nebenanspruchs und und der dazugehörigen Verfahrens- und Unteransprüche gelöst.
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Die Erfindung betrifft ein Verbundplattensystem mit verbesserten mechanischen und akustischen Eigenschaften. Zur Lösung der Erfindungsaufgabe ist vorgesehen, dass das Verbundplattensystem aus zwei oder mehreren miteinander verbundenen Plattenmodulen besteht, wobei jedes Plattenmodul eine Kernschicht umfasst, die auf beiden Seiten mit jeweils einer Deckschicht versehen ist. Ein komplettes Verbundplattensystem besteht somit mindestens aus zwei, vorteilhaft aus drei als Plattenmodulen ausgeführte Plattenmodule, die in Summe eine Gesamtplatte und damit das Verbundplattensystem bilden. Entsprechend sind erfindungsgemäße Verbundplattensysteme auch mit mehr als drei Plattenmodulen realisierbar. Bestandteil dieser Plattenmodule ist mindestens ein oder besser mindestens zwei übereinander angeordnete elektroakustische Wandler. Diese Wandler sind so in den Plattenmodulen angeordnet, dass das Huygenssche Prinzip zum Tragen kommt, es entsteht beim Einsatz der Wandler eine Wellenfront. Die Wandler sind formschlüssig in den Plattenmodulen eingelassen. Das Verbundplattensystem erbringt eine Schalldämmung zur Seite und nach hinten vom Wandler aus gesehen. Die Hauptschallrichtung erfolgt senkrecht zum Verbundplattensystem. Die Schallabgabe kann nach innen oder nach außen, oder mittels zweier Wandler nach innen und außen erfolgen.
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Derartige Plattenmodule sind auch als Sandwichplatten bekannt. Bei aneinanderliegenden Plattenmodulen kann auch jeweils nur eine Deckschicht zwischen beiden Kernschichten angeordnet sein. Die Plattenmodule sind jeweils durch die angrenzenden Deckschichten miteinander verbunden. Das Verbundplattensystem kann auch mit beispielsweise durch Distanzelemente zueinander beabstandeten Plattenmodulen ausgeführt werden. Die miteinander verbundenen Plattenmodule bilden die Makrostrukturschichtung des Verbundplattensystems. Die Verbundplattensysteme können vorzugsweise zur optischen und akustischen Raumtrennung genutzt werden.
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Die Kernschicht der Plattenmodule besteht gemäß erstem Anspruch aus sandwichartig aufgebauten Lagen. Die Lagen der Kernschicht sind jeweils rechtwinklig zu den Deckschichten der Plattenmodule orientiert.
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Die Lagen der Kernschicht werden durch eine jeweils zwischen zwei Decklagen angeordnete, beispielsweise wellenartige Kernlage gebildet. Die Lagen können auch aus einer Kernlage und einer Decklage gebildet werden, so dass zwischen zwei Kernlagen jeweils nur eine Decklage angeordnet ist und somit Kernlagen und Decklagen abwechselnd übereinander angeordnet sind. Durch die Kernlagen und die Decklagen wird somit die Mesostrukturschichtung realisiert.
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Diese Lagen können als Kernlagen und Decklagen ausgebildet sein und weisen wiederum eine gerasterte Mikrostruktur auf, die sich vorzugsweise aus einer riffel- oder kreppartigen Formung beziehungsweise einer perforierten, geprägten, genoppten Ausführung ergibt. Diese Mikrostruktur ist im Wesentlichen senkrecht zu den Lagen der Mesostrukturschichtung orientiert. Die Ausführung der Kernlagen und Decklagen mit der Mikrostruktur ermöglicht in den Kontaktbereichen von Kernlagen und Decklagen eine formschlüssige Verbindung durch die sich ergebende mikrogerasterte Struktur. Durch die beschriebene Anordnung wird eine orthogonale Anordnung von Makrostrukturschichtung, Mesostrukturschichtung und Mikrostrukturschichtung zueinander realisiert. Die Makrostrukturschichtung bildet die tragende und von außen weitgehend sichtbare Struktur des Verbundplattensystems. In diese Makrostrukturschichtung ist die durch die Kernschicht realisierte Mesostrukturschichtung eingebettet. Sie trägt zur Verbesserung der mechanischen, wärmedämmenden und akustischen Eigenschaften des Verbundplattensystems bei. Die Mesostrukturschichtung selbst ist wiederum mit einer Mikrostruktur überformt, die zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften beiträgt. Somit kann man sagen, dass Makrostrukturschichtung, Mesostrukturschichtung und Mikrostrukturschichtung des Verbundplattensystems ineinander verschachtelt sind. Diese fraktalähnliche Struktur führt bei geringem Gewicht und kostengünstiger Herstellung zu einer unerwarteten Verbesserung der mechanischen, z.B. eine Verbesserung der Biegesteifigkeit, der wärmedämmenden und akustischen Eigenschaften.
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Die Erfindungsaufgabe wird weiterhin durch eine modifizierte Ausführung des Verbundplattensystems nach Anspruch 2 gelöst. Im Unterschied zur oben beschriebenen Ausführung berühren sich hier die Kernlagen mit ihrer mikrogerasterten Struktur direkt untereinander. Auf die Decklagen zwischen den Kernlagen wird also verzichtet. Die mikrogerasterte Struktur der Kernlagen ist auch hier im Wesentlichen senkrecht zu den Schichten der Plattenmodule orientiert.
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Erfindungsgemäß ist der Aufbau des Verbundplattensystems einfach realisierbar. Das Verbundplattensystem kann mit kostengünstigen Materialien erstellt werden und ist recyclebar. Die Leichtbauweise ermöglicht geringe Herstellungskosten und eine einfache Montage.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Kernlagen wabenförmig oder mit sinuswellenförmig/wellenförmig, kreisförmigem, L-förmigem, Z-förmigem, X-förmigem, V-förmigem oder U-förmigem Querschnitt ausgebildet. Die Kernlagen können somit neben den Wellenlagen aus Röhren, Wabenstrukturen oder anderen eindimensional gebogenen beziehungsweise abgewinkelten Flächengebilden bestehen. Die Kernlagen der Kernschicht sind jeweils rechtwinklig zu den Deckschichten der Plattenmodule orientiert. Durch die Variationsbreite und Ausrichtung der Kernlagen können Verbundplattensysteme mit unterschiedlichen Eigenschaften realisiert werden. Die Eigenschaften der Verbundplattensysteme lassen sich dabei auch richtungsabhängig modifizieren. Mit wabenförmigen und wellenförmigen Kernschichten lassen sich die Verbundplattensysteme leicht und kostengünstig herstellen. Zusätzlich wird damit eine hohe Stabilität erreicht.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die mikrogerasterte Struktur zur Ausbildung der Mikrostruktur der Kernlagen mit den Decklagen durch riffel- oder kreppartig geformtes Material, Perforierung, Einprägung, Noppen, bzw. durch eine Bearbeitung durch Bürsten, Kratzen oder chemischen Aufschluss an der Oberfläche an den Kernlagen und/oder Decklagen realisiert. Durch die mittels der genannten Mikrostruktierung/Mikrorasterung ausgebildete raue, strukturierte beziehungsweise profilierte Oberfläche werden die Schalldämmungs- bzw. die Schallabsorptionseigenschaften verbessert.
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Einer Weiterbildung der Erfindung entsprechend bestehen das Verbundplattensystem, insbesondere die Kern- und Deckschichten aus einem Materialverbund. Der Materialverbund kann insbesondere durch in ein Bindemittel eingebettete/durch ein Bindemittel verklebte Faserstoffe realisiert sein. Insbesondere Papier und faserverstärkte Kunststoffe sind dieser Gruppe zugehörige Verbundmaterialien. Auf andere Weise kann der Materialverbund durch eine formschlüssige Verbindung der Faserstoffe erfolgen. Formschlüssige Verbindungen in diesem Sinne können insbesondere durch Spinnen, Weben, Stricken und Walken realisiert sein. Der Materialverbund ist somit kostengünstig in Leichtbauweise herstellbar.
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Als Material, insbesondere Fasermaterial können beispielsweise pflanzliche Fasern, wie insbesondere Zellulose, Flachs, Nessel, Hanf und Baumwolle sowie Karbonfasern, mineralische Fasern, tierische Fasern und/oder Kunststofffasern verwendet werden. Vorzugsweise kommt Papier beziehungsweise Pappe zum Einsatz. Diese sind kostengünstig aus nachwachsenden Rohstoffen herstellbar und können nach ihrer Nutzungsdauer recycelt beziehungsweise thermisch verwertet werden. Es können auch Papier und Pappe mit eingebetteten Fasern anderer der o.g. Materialien für das Verbundplattensystem genutzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Deckschichten mit einer Perforation/Löchern versehen. Die Perforation/Löcher sind insbesondere auf einer der Schallquelle zugewandten Seite des Verbundplattensystems angeordnet. Durch die Perforation/Löcher wird insbesondere das Eindringen der Schallwellen in das Verbundplattensystem und damit die Schalldämmung beziehungsweise Schalldämpfung mittels der Meso- und Mikrostrukturen in dem Verbundplattensystem ermöglicht.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend sind die Verbundplattensysteme ganz oder teilweise bogenförmig ausgebildet. Mit bogenförmig ausgebildeten Verbundplattensystemen können die mit den Verbundplattensystemen ausgerüsteten Räume mit abgerundeten Ecken ausgeführt werden, was insbesondere die Schallreflexion verringert bzw. ganz neue Anwendungsfälle für das Verbundplattensystem schaffen. Darüber hinaus können abgerundete Wandformen vorteilhaft für die Raumgestaltung genutzt werden. Insbesondere können durch die Abrundung diese Verbundplattensysteme freistehend aufgestellt werden.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend weist das Verbundplattensystem eine farblich gestaltete und/oder wischfeste Oberfläche auf. Entsprechend ist/sind die außenliegenden Deckschichten auf der Außenseite ausgeführt. Durch die Farbgestaltung kann auf die Wirkung des mit Verbundplattensystemen gebildeten beziehungsweise ausgerüsteten Raumes auf den Nutzer Einfluss genommen werden. Die wischfeste Oberfläche ermöglicht ein leichtes Reinigen der Verbundplattensysteme.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verbundplattensysteme zu einer Anordnung von Verbundplattensystemen zusammengefügt sind. Die Verbundplattensysteme bestehen dazu aus mindestens drei Plattenmodulen/Einzelplatten. Im Randbereich der Verbundplattensysteme sind diese mit einer Nut beziehungsweise einer dazu korrespondierenden Feder ausgebildet. Damit ist eine homogene Nut-Feder-Verbindung zwischen einzelnen Verbundplattensystemen realisierbar. Durch Nut-Feder-Verbindungen lassen sich Verbundplattensysteme leicht und werkzeuglos zu einer homogenen Wand, Decke und/oder Fußboden zusammensetzen. Damit können aus mehreren Verbundplattensystemen montagefreundlich und ohne zusätzliche Verbindungselemente Wände, Decken und/oder Böden mit vorteilhaften akustischen und wärmedämmenden Eigenschaften erstellt werden. Auch die Demontage ist einfach ausführbar.
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Einer Ausgestaltung der Erfindung entsprechend ist ein mit den Nuten beziehungsweise Federn korrespondierendes Eckelement ausgebildet. Mit diesem Eckelement können die Verbundplattensysteme zu einer raumbildenden Anordnung zusammengesetzt werden. Die Eckelemente können aus entsprechend profiliertem Holz, Metallschienen beziehungsweise aus dem für die Verbundplattensysteme verwendeten Material, wie beispielsweise Papier und Pappe verwendet werden. Durch die homogenen Eckverbindungen können die Verbundplattensysteme freistehend errichtet werden, so dass Stellfüße beziehungsweise Stützen etc. entfallen. Damit ist es beispielsweise einfach möglich, das Verbundplattensystem direkt auf dem Boden aufzustellen. Zum Ausgleich von Bodenunebenheiten können elastische Unterlagen zwischen Boden und Platte eingelegt werden. Damit werden Schalllecks vermieden. Die stoßseitigen Nut-Feder-Verbindungen sowie die Eckverbindungen und die vielgestaltigen, beispielsweise bogenförmig ausgebildeten Verbundplattensysteme ermöglichen eine große Variationsmöglichkeit bei der Gestaltung von Räumen mit dem Verbundplattensystem.
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Die Verbindung der Platten untereinander kann auch mit trapezförmigen oder keilförmigen Koppelelementen erfolgen, wobei die Koppelelemente den gleichen Aufbau wie die Plattenmodule besitzen. Zusätzlich können auch Verriegelungselemente, wie z. B. Spanner, eingesetzt werden. Hierdurch ist eine schnelle Montage oder Demontage gegeben.
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Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend sind die Verbundplattensysteme mit einer Raumwand verbunden. Die Verbindung der Verbundplattensysteme mit der Raumwand kann beispielsweise durch Aufkleben, durch Klammern, beziehungsweise Halterahmen in einer Art Trockenbau, realisiert sein. Auf diese Weise lassen sich vorhandene Räume auf einfache Weise durch die Verbundplattensysteme wärme- beziehungsweise schallgedämmt ausführen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kernlagen mit Öffnungen und deren Ränder vorteilhaft aufgefranst. Dies hat Einfluss auf die Akustikeigenschaft der Verbundplatte.
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In einer Weiterbildung lassen sich die Plattenmodule in der Ebene der Deckschichten verdreht zu einander anordnen, wodurch sich der Verlauf und die Richtung der Kernschichten bzw. Kernlagen bezogen auf zumindest eine der benachbarten Plattenmodule unterscheiden. Es lassen sich die jeweiligen Plattenmodule so anordnen, dass die Kernschichten bzw. Kernlagen eines Plattenmoduls horizontal oder vertikal oder in einer anderen Winkellage schräg verlaufen oder ausgerichtet sind. Damit wird eine verbesserte mechanische Festigkeit des Verbundplattensystems erreicht.
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Bei einer Anordnung von zwei Verbundplattensystemen und einer dazwischenliegenden Hohlraumschicht kann durch eine Sensorik und entsprechenden elektroakustischen Wandlern ein Antischall erzeugen. Hierdurch kann insbesondere niederfrequenter Lärm eliminiert werden. Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende Anordnung von Grenzflächenmikrofonen ein Mikrofonarray, ein Beamforming für die Erzeugung akustischer Bilder für eine Sounddesignerzeugung zu realisieren. Das Mikrofonarray bildet über Beamforming Teilschallquellen ab, wie z. B. angenehme Motorengeräusche oder unangenehme Lüfter- oder Knistergeräusche. Die elektroakustischen Wandler realisieren dann den gewünschten Schall als Wellenfeldsynthese. Der Sounddesigner stellt den „guten“ Schall laut und den „bösen“ Schall leiser.
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Mit dem Verbundplattensystem lässt sich ein geschlossener Raum für ein 3D-Objektmodell realisieren. Hierbei sind die Wände und die Decke in die Schallabsorption und in die Schallerzeugung mit einbezogen. Auch die Bodenplatte kann durch Körperschallwandler in die Erzeugung von Schwingungen auf den menschlichen Körper mit einbezogen werden.
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Die Hauptvorteile der Erfindung sind zusammengefasst eine 3D-Audio-Raumgestaltung, also die Umsetzung von Immersive Audio, die Trennung von real und virtuell wird aufgehoben. Audiovisuelles Hören und Sehen sind miteinander integriert. Personen im erfindungsgemäßen Raum können offen und uneingeschränkt miteinander kommunizieren. Eine Schalldämmung von innen nach außen oder umgekehrt ist sehr gut möglich. Die 3D-Struktur des Verbundplattensystems ist ein sehr hochwertiger Absorber. Eine Schallabsorption „trockener Raum, möglichst kurze Abklingzeiten“ im Zusammenhang mit Absorber in Kombi-Boxen, damit hohe digitale Variabilität, der Hall wird digital berechnet, lässt sich gut realisieren. Eine Raumsimulation zwischen trocken und hallig ist gut möglich. Die Akustik im eigenen Wohnraum soll verbessert werden, dazu muss man den Hall innerhalb der Wohnung reduzieren. Schwingungsdämpfung allgemein beeinflusst maßgeblich die Bedämpfung der Boxen, Minimierung eines „Akustischen Kurzschlusses“, verhindert „Klappern“ und Vibrationen und damit negative Störmuster. Schalldämmung durch Active Noise Cancellation (ANC, Antischall) ist mit dem erfindungsgemäßen System möglich, hier spielt auch die gesamte Struktur des aktiven Verbundplattensystems eine wichtige Rolle. Das Verbundplattensystem ist fest, stabil, robust, leicht und mobil, auf- und abbaubar, es sind variable Raumsimulationen möglich. Kabel sind am Verbundplattensystem fixiert. Indoor- und Outdoor-Anwendungen sind möglich. Active Sound Design (ASD), Active Noise Cancellation (ANC, Antischal), passive Schalldämmung und Schallabsorption sind insgesamt vorteilhaft kombinierbar.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein aus drei Plattenmodulen mit beidseitigen Deckschichten bestehendes Verbundplattensystem in Perspektivdarstellung,
- 2 eine Perspektivdarstellung eines aus drei Plattenmodulen bestehenden Verbundplattensystems, wobei zwischen den Plattenmodulen jeweils nur eine Deckschicht angeordnet ist und im Plattenmodul 2a zwei Lautsprecher angeordnet sind,
- 3 eine Kernschicht mit Wellenstruktur in einer Perspektivdarstellung,
- 4 ein als Sandwichplatte mit Wellenstruktur ausgeführtes Plattenmodul in einer Perspektivdarstellung und der Darstellung der x-, y- und z-Ebene,
- 5 eine Draufsicht auf die Kernlagen mit den Decklagen in y-Richtung gesehen,
- 6 ein Verbundplattensystem bestehend aus drei Plattenmodulen mit wellenförmigen und perforierten Kernlagen in perspektivischer und aufgeschnittener Darstellung,
- 7a eine Ausführung mit einer wellenförmigen Kernlage mit Prägungen und einer Decklage mit Löchern,
- 7b eine Schnittdarstellung und eine Draufsicht einer Kernlage bzw. Decklage mit Prägungen ähnlich einer Brailleschrift,
- 8 eine mikrostrukturierte/aufgeflauschte wellenförmige Kernlage mit zwei Decklagen im Schnitt,
- 9 eine mikrostrukturierte/aufgeflauschte wellenförmige Kernlage mit zwei mikrostrukturierten/aufgeflauschten Decklagen im Schnitt,
- 10 eine wellenförmige Kernlage aus Krepppapier in einer Perspektivdarstellung,
- 11a eine Perspektivdarstellung von zwei Decklagen mit einer dazwischenliegenden Kernlage, alle Teile in wellenartiger Ausführung,
- 11b eine Schnittdarstellung der gleichen Ausführung wie 11a,
- 12 eine wabenartig ausgebildete Kernlage zwischen zwei Decklagen in einer Perspektivdarstellung, eine Decklage noch nicht aufgelegt,
- 13 eine wabenartig ausgebildete Kernschicht zwischen zwei aufgelegten Deckschichten in einer Perspektivdarstellung,
- 14 Lagenausbildungen zur Realisierung einer wabenartigen Kernlage,
- 15 mögliche Kernschichtausbildungen in Form von Waben- oder Röhrenstrukturen zwischen zwei Deckschichten ohne Darstellung darin liegender Kernlagen und Decklagen,
- 16 zwei Nut-Feder-Verbindungen von Verbundplattensystemen aus drei Plattenmodulen,
- 17 eine Nut-Feder-Eckverbindung von Verbundplattensystemen aus drei Plattenmodulen,
- 18a eine rechtwinklige Anordnung von Verbundplattensystemen,
- 18b eine alternative rechtwinklige Anordnung von Verbundplattensystemen,
- 18c eine Anordnung von bogenförmig ausbildeten Verbundplattensystemen,
- 18d eine rechtwinklige Anordnung von Verbundplattensystemen vor einer Wand,
- 18e eine Anordnung mit Koppelelementen,
- 19 eine Raumanordnung gebildet aus Verbundplattensystemen,
- 20 einen Ausschnitt von zwei beabstandeten Verbundplattensystemen/Plattenmodulen, die eine Hohlraumschicht bilden, in denen Sensoren und Lautsprecher zur Erzeugung von Antischall angeordnet sind und
- 21 die schematische Darstellung der Erfassung und Analyse der Teilschallquellen auf der linken Seite der Darstellung, die Synthese und Ausgabe der der Wellenfeldsynthese über ein Lautsprecherarray auf der rechten Seite der Darstellung und die dazwischenliegende Wirkung, Kreation des Sounddesigners.
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In 1 ist ein aus drei Plattenmodulen 2a, 2b, 2c bestehendes, plattenartig ausgebildetes Verbundplattensystem 1 in Perspektivdarstellung gezeigt. Die Verbundplattensysteme 1 dienen vorzugsweise als Bauteile im Innenausbau und bei der Realisierung von Spezialaufgaben. Das dargestellte Verbundplattensystem 1 besteht hier aus einer auf der linken Seite teilweise offengelegten und in 3 detaillierter gezeigten sandwichartigen Kernschicht 8. Diese sandwichartige Kernschicht 8 ist jeweils auf beiden Seiten mit einer Deckschicht 6, 7 verbunden. Somit liegen die Deckschichten 6, 7 der Plattenmodule 2a, 2b, 2c aneinander. Die Deckschichten 6, 7 können dabei miteinander verklebt, verschraubt oder durch einen umlaufenden Rahmen (nicht dargestellt) zueinander fixiert sein. Die Deckschichten 6, 7 bestehen vorzugsweise aus Papier mit höherer Grammatur im Vergleich zur weiter unten beschriebenen Kernschicht 8 oder aus Pappe. Das Verbundplattensystem 1 erstreckt sich auf der Oberseite in der y-z-Ebene, auf der Vorderseite in der x-y-Ebene und auf der Seitenansicht in der x-z-Ebene.
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Die Deckschicht 6 der der Schallquelle (nicht dargestellt) zugewandten Seite des Verbundplattensystems 1 ist mit einer Perforation/Löchern 3 versehen, die einen geringen Lochdurchmesser, vorzugsweise von 1 bis 2 mm, und eine hohe Lochdichte aufweist.
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Insbesondere die außenliegenden Deckschichten 6, 7 der seitlichen Plattenmodule 2a, 2b, 2c können beispielsweise auch aus Sperrholz bestehen. Dabei kann die Außenseite der Deckschichten 6, 7 auch mit einer wischfesten und/oder optisch gestalteten Oberflächenbeschichtung versehen sein. Ebenso können die Deckschichten 6, 7 ganz oder teilweise aus textilen Materialien gefertigt sein. Die sandwichartig aufgebaute Kernschicht 8 besteht aus, wie in 3, 5 und 6 dargestellt, übereinander angeordneten Kernlagen 12 und dazwischen liegenden Decklagen 10 und 11. Die hier sinuswellenartig ausgebildeten Kernlagen 12 mit den Decklagen 10 und 11 sind senkrecht zu den in der y-z-Ebene liegenden Deckschichten 6, 7 der Plattenmodule 2a, 2b, 2c orientiert. Damit liegen die Kernlagen 12 mit den Decklagen 10, 11 in der x-z-Ebene. Die Plattenmodule 1 haben eine Tiefe d2 von vorzugsweise 10 bis 100 mm. Die einzelnen zu einem Verbundplattensystem 1 verbundenen Plattenmodule 2a, 2b, 2c können dabei auch eine unterschiedliche Tiefe d2 untereinander aufweisen. Das plattenartige Verbundplattensystem 1 hat damit eine Gesamttiefe von 30 bis 300 mm. Das aus drei Plattenmodulen 2a, 2b, 2c bestehende Verbundplattensystem 1 bildet gewissermaßen die Makrostrukturschichtung.
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2 zeigt wie 1 eine Perspektivdarstellung eines aus drei Plattenmodulen 2a, 2b, 2c bestehenden Verbundplattensystems 1. Hier ist im Unterschied zu 1 zwischen den sandwichartigen Kernschichten 8 jeweils nur eine Deckschicht 6 angeordnet. Somit ist die erste Deckschicht 6 eines Plattenmoduls zugleich die zweite Deckschicht 7 des benachbarten Plattenmoduls. Alle weiteren dargestellten Merkmale entsprechen den Erläuterungen zu 1. Zusätzlich sind zwei Lautsprecher 23 übereinander so angeordnet, dass das Huygenssche Prinzip einer gemeinsamen Wellenfront beim Betreiben der Lautsprecher 23 entsteht. Die Lautsprecher 23 sind formschlüssig in das Verbundplattensystem 1, im vorliegenden Beispiel in das Plattenmodul 2a, so eingebaut, dass die Hauptschwingungsrichtung senkrecht zum Plattenmodul 2a steht. Der Lautsprecher 23 schließt mit der Deckschicht 6 ab und hebt sich damit im Verbundplattensystem 1 nicht ab und ist somit äußerlich kaum erkennbar.
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Die Breite des Verbundplattensystems d1 gemäß der 1, 2 und 6 beträgt beispielsweise 1,10 m.
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In 3 ist der sandwichartige Aufbau und der übereinanderliegenden Lagen 9 als Kernschicht 8 zwischen den Deckschichten 6 und 7, wobei Deckschicht 7 nicht dargestellt ist, eines Plattenmoduls 2 in einer Perspektivdarstellung gezeigt. Die Darstellung zeigt einen Ausschnitt aus der in 1 beziehungsweise 2 auf der linken Seite gezeigten Plattenmoduls 2. Das aus den Deckschichten 6, 7 und den Kernschichten 8 bestehende Plattenmodul 2 besitzt eine Tiefe d2 von 10 bis 100 mm.
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Die sandwichartig ausgebildete Kernschicht 8 besteht hier aus mehreren sinuswellenartig ausgebildeten Kernlagen 12 und den jeweils zwischen den Kernlagen 12 angeordneten, ebenen Decklagen 10 und 11.
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Die sandwichartigen Kernschichten 8 sind als Wellpappenstapel ausgebildet und liegen in der x-z-Ebene, wobei sich die Wellen der Kernlage 12 in z-Richtung erstrecken. Dabei beträgt die Höhe der einzelnen Lagen 9 bzw. der Abstand von Lage 9 zur nächsten Lage 9 d3 vorzugsweise 3 bis 15 mm. Damit ist der Abstand der Lagen 9 d3 einer einzelnen Kernschicht 8 deutlich geringer als die Tiefe d2 der Plattenmodule 2. Die Decklagen 10, 11 liegen in der y-z-Ebene, wobei die Wandungen der sinuswellenförmigen Kernlage 12 in der z-Richtung orientiert sind. Die sandwichartig aufgebaute Kernschicht 8 bildet gewissermaßen die Mesostrukturschichtung des Plattenmoduls 2.
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Die Kernlagen 12, die Decklagen 10 und/oder die weiteren Decklagen 11 können mikrogerasterte Strukturen 13 in Form von Aufflauschungen 13 besitzen. Solch eine Aufflauschung 13 kann beispielsweise durch feine Nadelstiche realisiert sein. Die eng gesetzten und feinen Nadeldurchstiche sorgen dafür, dass die Fasern der vorzugsweise aus Papier bestehenden Kernlage 12 sich im Randbereich der Durchstiche etwa senkrecht zur Wellenstruktur 12 aufrichten und somit einen feinen samtartigen Flor/Flausch 13 an der Oberfläche der Kernlage 12 bilden. Alternativ kann die Aufflauschung 13 durch eine Aufkräuselung an der Oberfläche, wie schematisch in den 8, 9, 10, 11a und 11b gezeigt, z. B. als Krepppapier realisiert werden.
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Das Abstandsmaß d5 als Strukturmaß d5 für den Flor/Flausch 13, wie in 5 und 7a dargestellt, beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 mm und ist damit deutlich kleiner als d3. Der Flausch/Flor 13 bildet gewissermaßen zusammen mit der Kernlage 12 die Mikrostrukturschichtung des Verbundplattensystems 1.
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Die 4 zeigt eine einzelne Kernschicht 8 mit den Deckschichten 6 und 7 mit ihrer Anordnung im Koordinatensystem, wobei die Kernschicht 8 eine wellenartige Struktur besitzt, vorzugsweise in einer Sinusform. Abweichend von 4 zeigt die 5 eine einzelne Kernschicht 8 ohne Deckschichten mit ihrer Anordnung im Koordinatensystem, wobei die Kernschicht 8 ebenfalls eine wellenartige Struktur besitzt, vorzugsweise in einer Sinusform.
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Bei den Ausführungen gemäß 4, 5 und 6 ist die x-z-Ebene um 90 Grad verdreht angeordnet. Die Kernlagen 12 der Kernschicht 8 verlaufen vertikal. Die Breite d1 erstreckt sich demnach in der x-Richtung.
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Das Verbundplattensystem 1 ist einfach aufgebaut. Die Struktur von den Deckschichten 6, 7, den Decklagen 10, 11 und den Kernlagen 12, verbunden mit der Mikrorasterung 13 vergrößert die akustisch wirksame Oberfläche erheblich. Damit wirkt das Verbundplattensystem 1 wärmedämmend, schallabsorbierend und schalldämmend.
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Die fraktale Struktur erhöht darüber hinaus die Festigkeit und somit die mechanische Stabilität des Verbundplattensystems 1 und ermöglicht ein geringes spezifisches Gewicht.
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Das Verbundplattensystem 1 kann zu 100 % aus Altpapier hergestellt werden. Damit ist eine kostengünstige Fertigung der Verbundplattensysteme in Leichtbauweise möglich.
Durch die Verwendung von Papier und Pappe kann das Verbundplattensystem 1 auch sehr gut recycelt werden. Der Einsatz beziehungsweise Zusatz von flammhemmenden Stoffen ermöglicht eine schwer entflammbare beziehungsweise feuerfeste Ausführung der Verbundplattensysteme 1.
In 9 ist eine Mikrostrukturschichtung mit den Elementen Kernlage 12 in aufgeflauschter Form und mit aufgeflauschten Decklagen 10, 11 gezeigt. Der die mikrogerasterte Struktur 13 bildende Flausch 13 kann wiederum mittels feiner Nadeldurchstiche durch das Papier der Kernlage 12 und der Decklagen 10, 11 realisiert werden. Ebenso kann mittels einer geeigneten Kratzvorrichtung die Oberfläche von wellenförmiger Kernlage 12 und ebenen Decklagen 10, 11 aufgeraut werden. Eine flauschige Oberflächenstruktur der Kernlage 12 und der Decklagen 10, 11 kann gleichfalls durch die Verwendung von ungepresstem, langfaserigem Papier, das bereits eine raue Oberfläche aufweist, realisiert werden. Optimaler Weise ist der Flor 13 senkrecht zur Oberfläche von wellenförmiger Kernlage 12 und Decklagen 10, 11 und damit in der x-z-Ebene ausgerichtet. Das Abstandsmaß d5 für den Flor/Flausch 13 beträgt zwischen 0,2 und 5 mm. Der Flor von Kernlage 12 und Decklage 10, 11 verschränkt sich somit im Kontaktbereich 17 von wellenförmiger Kernlage 12 und Decklagen 10, 11.
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In 7a ist ein weiterer Ausschnitt eines Mikrostrukturschichtungsabschnittes dargestellt. Die Kernlage 12 ist wellenförmig mit Ausbuchtungen ausgeführt. Die Kernlage 12 ist am Kontaktbereich 17 mit einer Decklage 10 oder 11 verbunden. Dies kann im einfachsten Fall durch Verleimung erfolgen.
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Die 10 zeigt eine krepppapierartige Mikrorasterung 13 einer wellenförmigen Kernlage 12. Die krepppapierartige Oberflächenstruktur bildet hier die Mikrostrukturschichtung des Verbundplattensystems 1. Dies kann jedoch auch noch durch entsprechende Decklagen 10, 11 ergänzt werden.
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In jedem Falle sind die Oberflächen der Kernlagen 12 und/oder der Decklage 10, 11 nicht glatt ausgeführt. Sie können beispielsweise neben dem Flor 13 auch eine Profilierung oder Einprägung bzw. Deformation aufweisen. In 7b ist ein Beispiel einer Prägung der Kernlage 12 und einer Decklage 10, 11 dargestellt. Ähnlich einer Brailleschrift können gleiche oder voneinander abweichende Prägungen in das Papier oder Pappe gepresst werden, die dann die mikrogerasterte Struktur 13 bilden.
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In 16 sind zwei Nut-Feder-Verbindungen zur mechanischen Verbindung der Verbundplattensysteme 1 dargestellt. Die Verbundplattensysteme 1 bestehen, wie aus 1 und 2 bekannt, jeweils aus drei Plattenmodulen 2a, 2b, 2c. Der stirnseitige Abschluss des mittleren Plattenmoduls 2b ist an der Fügeseite zu den äußeren Plattenmodulen 2a, 2c jeweils versetzt, so dass dadurch eine Nut 14 beziehungsweise eine Feder 15 gebildet wird. Nut 14 und Feder 15 ermöglichen somit eine formschlüssige Verbindung der Verbundplattensysteme 1. Dabei sind die Verbindungsbereiche homogen ausgebildet, so dass Unterbrechungen in der Anordnung der Verbundplattensysteme 1 vermieden werden.
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Die 17 zeigt eine Nut-Feder-Eck-Verbindung mit einem Eckelement 16 zur mechanischen Eckverbindung von Verbundplattensystemen 1, die aus 1 und 2 bekannt sind. Die Verbundplattensysteme 1 bestehen jeweils aus drei Plattenmodulen 2a, 2b, 2c. Wie in 16 sind die stirnseitigen Abschlüsse des jeweils mittleren Plattenmoduls 2b an der Fügeseite jeweils versetzt und bilden hier eine Nut 14. Analog sind am Eckelement 16 jeweils Federn 15 ausgebildet. Somit können die Verbundplattensysteme 1 und die Eckelemente 16 formschlüssig und homogen miteinander verbunden werden. Die Eckelemente 16 sind dabei vorzugsweise als säulenartige Elemente ausgeführt. Dabei können die Eckelemente 16 auch mit anderen Winkeln als 90° ausgeführt sein. Diese Eckelemente 16 als Nut-Feder-Eck-Verbindung ermöglichen eine räumliche Anordnung der Verbundplattensysteme 1. Insbesondere können so räumliche Makrostrukturen realisiert werden.
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In den 18a bis 18e sind verschiedene räumliche Anordnungen von Verbundplattensystemen 1 bzw. der Plattenmodule 2 in einer Ansicht von oben dargestellt. Die Kreise symbolisieren hierbei die Eckelemente 16 beziehungsweise die Nut 14 - Feder 15 - Verbindungen.
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Die 18a zeigt eine rechtwinklige Anordnung der Verbundplattensysteme 1. Die Verbundplattensysteme 1 sind hierbei durch aus 17 bekannte Eckelemente 16 miteinander verbunden. Durch die winklige Anordnung ist die Aufstellung der Verbundplattensysteme 1 vorteilhaft ohne Stellfüße möglich.
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In 18b ist eine alternative rechtwinklige Anordnung von Verbundplattensystemen 1 dargestellt, wobei die Verbindung wiederum über Eckelemente 16 realisiert ist. Auch hier ist die Aufstellung der Verbundplattensysteme 1 ohne Stellfüße möglich.
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Die 18c zeigt eine bogenförmige Ausbildung der Verbundplattensysteme 1, die durch aus 16 bekannte, homogene Nut 14 - Feder 15 - Verbindungen sinusförmig angeordnet sind. Auch hier ist die Aufstellung der Verbundplattensysteme 1 ohne Stellfüße möglich.
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In 18d ist eine rechtwinklige Anordnung der Verbundplattensysteme 1 vor einer Wand 18 dargestellt. Dabei sind die Verbundplattensysteme 1 mittels Verbindungselementen 21 mit der Wand 18 verbunden. Die homogene Verbindung der Verbundplattensysteme 1 untereinander erfolgt wiederum durch Nut 14 - Feder 15 - Verbindungen beziehungsweise Eckelemente 16.
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In 18e ist die Verbindung einzelner Plattenmodule 2 mit trapezförmigen Koppelelementen 22 dargestellt. Die Koppelelemente 22 besitzen den gleichen Aufbau wie die Plattenmodule 2. Zur Verbindung der Plattenmodule 2 mit den Koppelelementen 22 werden vorzugsweise Verriegelungselemente, wie z. B. Spanner, eingesetzt. Somit können sonst notwendige Ständerelemente entfallen. Außerdem werden somit akustische Lecks vermieden.
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Die 19 zeigt eine typische Raumanordnung mit dem Strukturmaß des Raumes d0, wobei der Raum aus Verbundplattensystemen mit der Breite d1 besteht.
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Bei Bodenunebenheiten wird zum Ausgleich zwischen Boden und Verbundplattensysteme 1 vorteilhaft elastisches Material eingesetzt. Auch dies verhindert akustische Lecks.
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Bei einer Anordnung von zwei Verbundplattensystemen 1 bzw. zwei Plattenmodulen 2 und einer dazwischenliegenden Hohlraumschicht 28, wie in 20 dargestellt, kann durch eine Sensorik 25 bzw. Mikrofone 25 und entsprechenden elektroakustischen Wandlern 22 ein Antischall 26 erzeugt werden. Hierdurch kann insbesondere niederfrequenter Lärm 27 eliminiert werden. Dazu sind zwischen zwei Verbundplattensystemen 1 bzw. Plattenmodulen 2 Abstandshalter 24 angeordnet, die eine Hohlraumschicht 28 zwischen den beiden Plattenmodulen 2 bilden, auf der Rückseite des Plattenmoduls 2, bei dem von außen niederfrequenter Lärm 27 eintritt, sind Sensoren 25 bzw. Mikrofone 25 befestigt und bei dem Plattenmodul 2 gegenüber dem ersten Plattenmodul 2 auf der anderen Seite der Hohlraumschicht 26 sind elektroakustische Wandler 23 angeordnet. Dadurch werden klangschädliche Schwingungen eliminiert.
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Weiterhin ist es möglich, durch entsprechende Anordnung von Grenzflächenmikrofonen 25 ein Mikrofonarray, ein Beamforming für die Erzeugung akustischer Bilder für eine Sounddesignerzeugung zu realisieren. Das Mikrofonarray bildet über Beamforming Teilschallquellen im akustischen Raum ab, wie z. B. angenehme Motorengeräusche oder unangenehme Lüfter- oder Knistergeräusche. Diese Teilschallquellen werden in einem Extraktor vereinzelt. Ein Sounddesign-Master modifiziert die Teilschallquellen auf der Basis umfangreicher Stammdaten unter Berücksichtigung eines Audio-Kontextes. Anschließend werden die Teilschallquellen gemischt, der Wellenfeldsynthese zugeführt und über Lautsprecherarray, elektroakustische Wandler 23 der Verbundplattensysteme 1 im akustischen Raum abgebildet/ausgestrahlt.
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Zur Erzeugung von Smart Emotion Room (SER) oder Smart Emotion Wall (SEWA) wird ein nach innen besonders reflexionsarmer Raum oder eine reflexionsarme Wand mit möglichst kurzen Abklingzeiten durch den Einsatz der Verbundplattensysteme 1 erzeugt. Dabei sind die Nachhallzeiten durch das aktive System mit elektroakustischer Raumsimulation in einem Bereich von „sehr trocken“ bis „extrem hallig“ einstellbar und damit wird eine digitale Variabilität erreicht, wobei der Hall digital berechnet wird. Unter einem „trockenen“ Raum ist also ein Raum mit wenig Hall zu verstehen.
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Es gibt auch im Akustischen eine Mikroebene, das ist die Raumwahrnehmung. Die Auflösung des Ohres liegt hierbei im Mikrosekundenbereich. Nimmt man beispielhaft sechs Mikrosekunden an, so hat eine Lambda/4- Welle die Länge von 0,5 mm. Das ist etwa der Abstand bei Krepp-Papier und in vorliegender Erfindung die Mikroebene, in dem Verbundplattensystem 1 die Kernlage 12. Alles was hier läuft, beeinflusst die akustische Ortbarkeit.
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Die Akustische Mesoebene entspricht der Tonhöhenwahrnehmung, die für Musik und Sprache hoch emotional ist. Nimmt man hier eine Auflösung von 0,6 Millisekunden an, so erhält man nach analoger Rechnung wie im vorhergehenden Absatz eine Länge von 5 cm. Auch dieses Maß deckt sich gut mit der Geometrie der Sinuswaben im Verbundplattensystem 1. Alles was hier läuft, beeinflusst die Mustererkennung und allgemeine Soundqualität/Herznote.
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Die Akustische Makroebene entspricht dem Sensorischen Kurzzeitspeicher mit einem Rastermaß von etwa 30 Millisekunden. Analog der obigen Rechnung erhält man hier eine Länge von 250 cm. Auch dies deckt sich mit den Formstrukturen in der Makroebene des Verbundplattensystems 1. Alles was hier läuft, beeinflusst Raumatmosphäre, Aufmerksamkeit, Gedächtnis usw.
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Für die akustische Wohlfühlqualität spielen alle diese drei Ebenen der Akustik in ihrer Beziehung zur Mechanik des Verbundplattensystem 1 eine zentrale Rolle.
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Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen d0 für das Strukturmaß des Raums aus Verbundplattensystemen 1, d1 für die Breite des Verbundplattensystems 1, d2 für die Stärke eines Plattenmoduls 2, d3 für den Abstand der Decklagen 10, 11 mit einer dazwischenliegenden Kernlage 12, d4 für den Abstand benachbarter Kontaktbereiche 17 und d5 für das Rastermaß der mikrogerasterten Struktur stehen in folgender Größenordnung zueinander d0>d1>d2>d3>d4>d5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbundplattensystem
- 2
- Plattenmodul
- 2a
- Plattenmodul außen
- 2b
- Plattenmodul Mitte
- 2c
- Plattenmodul außen
- 3
- Löcher, Perforation in der Deckschicht
- 6
- Deckschicht
- 7
- weitere Deckschicht
- 8
- Kernschicht
- 9
- Lage, bestehend aus Kernlage 12, Decklage 10 und weitere Decklage 11
- 10
- Decklage
- 11
- weitere Decklage
- 12
- Kernlage, wellenförmige Kernlage, Wellenstruktur
- 13
- mikrogerasterte Struktur, Mikrorasterung, Flor, Flausch, Aufflauschung
- 14
- Nut
- 15
- Feder
- 16
- Eckelement
- 17
- Kontaktbereich
- 18
- Wand
- 21
- Verbindungselemente
- 22
- Koppelelemente
- 23
- elektroakustischer Wandler, Lautsprecher,
- 24
- Abstandshalter
- 25
- Sensoren, Sensorik, Mikrofon, Mikrofonkanal
- 26
- Antischall
- 27
- Lärm
- 28
- Hohlraumschicht
- d0
- Strukturmaß des Raums aus Verbundplattensystemen
- d1
- Breite des Verbundplattensystems
- d2
- Tiefe eines Plattenmoduls
- d3
- Abstand der Decklagen mit einer dazwischenliegenden Kernlage, Kernlagenstrukturmaß
- d4
- Abstand benachbarter Kontaktbereiche
- d5
- Strukturmaß der Mikrostruktur, Abstandsmaß / Rastermaß der mikrogerasterten Struktur
- x, y, z
- Achsen des kartesisches Koordinatensystems
