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Die Erfindung geht aus von einer Schallschutzvorrichtung mit einer biegeschlaffen ersten Lage und einer biegeschlaffen zweiten Lage.
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Die Wirkung von Schallschutzvorrichtungen mit mehreren biegeschlaffen Lagen beruht zu einem wesentlichen Teil auf Schallabsorption. Derartige Schallschutzvorrichtungen sind beispielsweise Bestanteil von Schallschutzvorhängen, Stellwänden in Gebäuden oder Lärmschutzwänden an Straßen und Bahntrassen oder von Maschinengehäusen. Stellwände bestehen häufig aus einer schallharten Platte, beispielsweise aus einem Holzwerkstoff mit beidseitig angebrachtem Absorptionsmaterial, beispielsweise schallabsorbierende Schaumplatten oder ein schallabsorbierendes Mineralfasermaterial, und einer Stoffbespannung. Einfallende Schallwellen werden durch das Absorptionsmaterial und die Stoffbespannung teilweise absorbiert. Schall, der die Stoffbespannung und das Absorptionsmaterial durchdringt, wird an der schallharten Platte reflektiert und beim erneuten Passieren des Absorptionsmaterials und der Stoffbespannung weiter abgeschwächt. Schallschutzvorhänge sind an einer Vorhang-Profilschiene geführt. Entlang der Vorhang-Profilschiene kann der Schallschutzvorhang von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewegt werden. Hierzu kann der Schallschutzvorhang an Laufwagen angeordnet sein, die an der Vorhang-Profilschiene geführt sind. Ein derartiger Schallschutzvorhang kann beispielsweise als Raumteiler dienen. Darüber hinaus werden Schallschutzvorrichtungen mit biegeschlaffen Lagen in Gebäuden zur Schalldämmung an beliebigen Positionen angeordnet. Der Einsatz erfolgt in unterschiedlichen Bereichen, wie beispielsweise im Veranstaltungsbereich, in Theater- und Konzertsälen, in Büros, öffentlichen Gebäuden oder in Wohnräumen.
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Bekannte Schallschutzvorrichtungen mit mehreren biegeschlaffen Lagen bestehen aus mehreren Lagen verschiedener akustisch relevanter Stoffe. Um eine hohe Schalldämmung zu erreichen, werden bis zu zwölf Lagen verschiedener Stoffe konfektioniert, vernäht und zum Schallschutzvorhang zusammengefügt. Es werden Stoffe mit überwiegend schallabsorbierenden und solche mit überwiegend schallreflektierenden Eigenschaften verwendet. Die überwiegend reflektierenden Lagen können auch aus zwei aufeinander kaschierten unterschiedlichen Stoffen oder aus einem beschichteten Stoff bestehen. Anstelle der reflektierenden Stoffe werden auch Folien verwendet. Je nach gewünschtem Schalldämm-Maß kann ein Vorhang aus mehr als zehn Schichten bestehen. In einem solchen Vorhang laufen die Schallwellen durch Mehrfachreflexion an den reflektierenden Schichten hin und her, wobei sie sich gegenseitig auslöschen und beim Durchqueren der absorbierenden Schichten in Wärme umgewandelt werden. Neben dem hohen Konfektions- und Fertigungsaufwand birgt der Umfang der Herstellung großes Fehlerpotential. Der Aufbau mit vielen verschiedenen Stofflagen sorgt zudem für eine erheblich erschwerte Wiederaufbereitung der Rohstoffe bei der Entsorgung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schallschutzvorrichtung mit beigeschlaffen Lagen zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Schalldämmung bei geringem Konfektions- und Fertigungsaufwand ermöglicht, die bei der Herstellung ein geringes Fehlerpotential aufweist und im Fall der Entsorgung eine Wiederaufbereitung der enthaltenen Rohstoffe erleichtert.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schallschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Schallschutzvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit Verbindungselementen ausgestattet ist, welche die erste und zweite Lage miteinander verbinden und dabei die erste Lage auf einen vorgegebenen Abstand zur zweiten Lage halten. Der Zwischenraum zwischen der ersten und zweiten Lage kann durch die Verbindungselemente in mehrere Kammern unterteilt sein. Der Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Lage ist zumindest teilweise mit einem schüttfähigen Granulat gefüllt.
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Die Verbindungselemente sorgen damit dafür, dass zwischen der ersten und der zweiten biegeschlaffen Lage ausreichend Raum für das schüttfähige Granulat zur Verfügung steht. Sie verhindern ferner ein Ausbauchen der ersten und zweiten biegeschlaffen Lage und damit eine Anhäufung des Granulats in bestimmten Bereichen. Damit wird eine gleichmäßige Verteilung des Granulats in der Schallschutzvorrichtung erzielt und eine Sedimentation des Granulats ausgeschlossen. Die Verbindungselemente verhindern, dass das schüttfähige Granulat der Gewichtskraft folgt, nach unten absackt und sich am tiefsten Punkt der Schallschutzvorrichtung ansammelt, während in den übrigen Bereichen der Schallschutzvorrichtungen zwischen den beiden biegeschlaffen Lagen kein Granulat vorhanden ist.
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Die erste und die zweite biegeschlaffe Lage können hinsichtlich des Materials und der Struktur übereinstimmen oder unterschiedlich sein. Beispielsweise können beide Lagen oder eine der beiden Lagen aus einem Textil bestehen. Dabei kommt es auf die Dimensionsstabilität, die Textilstruktur und die Textilkonstruktion an. Besonders geeignet sind Kunstfasern und daraus hergestellte Monofilament-, Multifilament- oder Stapelfasergarne. Die Fasern können zu einem Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht, Nähgewirk, Vliesstoff oder Filz verarbeitet sein. Die textile Lage muss so ausgestattet sein, dass bei der fertig hergestellten und am Einsatzort angeordneten Schallschutzvorrichtung das schüttfähige Granulat die textile Lage nicht durchdringen kann. Die textile Lage muss eine für das Granulat geschlossene Oberfläche aufweisen. Hierzu darf entweder die textile Lage nur winzige Öffnungen aufweisen, die kleiner sind als die Korngröße des Granulats oder die textile Lage muss mit einer Decklage ausgestattet sein, die für das Granulat undurchdringlich ist. Alternativ können beide Lagen oder eine Lage aus einer Folie, beispielsweise aus einer Kunststofffolie bestehen.
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Ein Teil der auf die Schallschutzvorrichtung auftreffende Schallenergie wird durch diese transmittiert und an der gegenüberliegenden Seite wieder abgestrahlt. Ein Teil des Schalls wird beim Auftreffen auf der Oberfläche reflektiert. Von der in die Schallschutzvorrichtung übergehenden Schallenergie wird ein Teil dissipiert und ein weiterer Teil wird als Körperschall abgeleitet. Der transmittierte Anteil der Schallenergie wird an der abstrahlenden Oberfläche der Schallschutzvorrichtung durch den Übergang von Körperschall in Luftschall weitergeleitet. Die Schalldämmung wird durch das Verhältnis der auf einer Seite der Schallschutzvorrichtung einfallenden Schallleistung p
1, zu der auf der gegenüberliegenden Seite abgestrahlten Schallleistung p
2 beschrieben. Das Schalldämm-Maß R berechnet sich aus dem zehnfachen dekadischen Logarithmus des Verhältnisses der Schallleistungen zu
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Das Verhältnis der abgestrahlten zur einfallenden Schallleistung wird als Transmissionsgrad τ bezeichnet
so dass für das Schalldämm-Maß R gilt
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Je kleiner die abgestrahlte Schallleistung p2 im Vergleich zu der einfallenden Schallleistung p1 ist, umso kleiner ist der Transmissionsgrad τ und umso größer ist das Schalldämm-Maß R. Die Kombination aus den biegeschlaffen Lagen und dem zwischen den Lagen verteilten Granulat sorgt dafür, dass das Schalldämm-Maß R groß und der Transmissionsgrad τ klein sind. Der schalldämmende Effekt eines Granulats beruht unter anderem auf der Erhöhung der Grammatur, sprich der Flächenmasse der Schallschutzvorrichtung. Der Einsatz eines Granulats ermöglicht eine höhere flächenbezogene Masse und dadurch eine höhere Schalldämmung bei gleichzeitiger Flexibilität des Gesamtsystems. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz der Schallschutzvorrichtung als Schallschutzvorhang unerlässlich. Zudem erhöhen, neben anderen Effekten, Reibungsvorgänge und Reibungsverluste an den Grenzflächen zwischen den Körnchen des Granulats die Schalldämmung.
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Die akustische Wirksamkeit der Schallschutzvorrichtung wird maßgeblich von dem schüttfähigen Granulat beeinflusst. Für eine effiziente Schalldämmung ist es daher wesentlich, dass das Granulat in allen Bereichen der Schallschutzvorrichtung zwischen der ersten und zweiten biegeschlaffen Lage verteilt ist. Die schalldämmende Wirkung der Schallschutzvorrichtung wird darüber hinaus von dem Material des Granulats, von der Korngröße und der Kornform beeinflusst. Es sind nicht nur in Bezug auf Material, Korngröße und Kornform homogene Schüttungen möglich, sondern auch Schüttungskombinationen. Dabei kommt es auf die Materialkombination, die Größenmischung, die Formmischung und das Mischungsverhältnis an. Größe und Form der Körner haben darüber hinaus Einfluss auf die Schüttungsdichte und damit auf eine etwaige Sedimentation. Das Granulat kann beispielsweise Sand oder Körner aus Glas, Kunststoff, Metall, Holz oder Keramik aufweisen.
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Die Schallschutzvorrichtung weist damit ein hohes Schalldämm-Maß R auf.
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Die Herstellung der Schallschutzvorrichtung ist gegenüber einer Vielzahl an Stoff-Lagen erleichtert, da der Fertigungsaufwand wesentlich geringer ist. Die biegeschlaffen Lagen müssen nicht zwangsläufig durch Nähen miteinander verbunden werden. Sie können beispielsweise auch durch Abstandsweben hergestellt werden. Der Umfang der Nähtätigkeiten entfällt bei der Herstellung vollständig oder ist zumindest drastisch reduziert. Fehler bei der Herstellung sind minimiert. Der Materialeinsatz ist geringer. Die akustische Wirksamkeit ist verbessert. Darüber hinaus können bei der Entsorgung der Schallschutzvorrichtung die biegeschlaffen Lagen von dem Granulat getrennt und recycelt werden. Liegt das Granulat in Reinform vor, kann es besonders leicht einer Wiederverwertung zugeführt werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zwischenraum zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage durch die Verbindungselemente in Kammern unterteilt. Hierzu sind die Verbindungselemente bevorzugt in Reihen angeordnet, die geradlinig oder gekrümmt verlaufen können. Die Kammern können für das Granulat offen oder geschlossen sein. Bei offenen Kammern kann das Granulat von einer Kammer zur benachbarten Kammer gelangen. Bei einer geschlossenen Kammer ist dies ausgeschlossen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die erste Lage aus einem textilen Material.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die zweite Lage ebenfalls aus einem textilen Material.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die zweite Lage aus einer Folie.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Verbindungselemente als Polfäden ausgebildet, welche in die erste Lage und in die zweite Lage eingebettet sind. Die Polfäden können in Reihen angeordnet sein, die ein Raster ausbilden. Dieses Raster kann für eine Einteilung des Zwischenraums zwischen der ersten und zweiten Lage in mehrere Kammern sorgen. Wenn das Granulat durch die Zwischenräume zwischen den in einer Reihe angeordneten Polfäden hindurchrieseln kann, so sind die Kammern für das Granulat offen. Das Granulat kann dann von einer Kammer zur benachbarten Kammer gelangen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das textile Material ein Gewebe.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Lage, die zweite Lage und die als Polfäden ausgebildeten Verbindungselemente als Abstandsgewebe ausgebildet. Die Kombination aus erster Lage, zweiter Lage und Verbindungselemente wird dabei durch Abstandsweben hergestellt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das textile Material eine Maschenware. Hierzu zählen Gestricke und Gewirke.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Lage und die zweite Lage durch die Verbindungselemente miteinander vernäht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die erste Lage und die zweite Lage miteinander verschweißt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten und die zweite Lage miteinander verklebt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen das textile Material und/ oder die Verbindungselemente Kunstfasern auf.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das textile Material zumindest an einer Seite mit einer Deckschicht ausgestattet. Dadurch ist das schüttfähige Granulat am Durchdringen der aus textilem Material bestehenden Lage auch dann gehindert, wenn das textile Material kleinste Öffnungen aufweist, die größer oder gleich wie die Korngröße des Granulats ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das schüttfähige Granulat Sand.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das schüttfähige Granulat Basalt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält das schüttfähige Granulat Kunststoff, Metall, Holz oder Keramik.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem schüttfähigen Granulat Silikonöl beigemischt. Diese Mischung wird umgangssprachlich auch als kinetischer Sand bezeichnet. Aufgrund der Zugabe von Silikonöl wird die Sedimentation vollständig ausgeschlossen. Ferner wird das Granulat zusätzlich daran gehindert, durch kleinste Zwischenräume in den biegeschlaffen Lagen aus der Schallschutzvorrichtung auszutreten.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schallschutzvorrichtung schwer entflammbar. Vorteilhafterweise genügt die Schallschutzvorrichtung mindestens der Brandschutzklassifizierung B1 nach EN 13501.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schallschutzvorrichtung als Vorhang ausgebildet und bildet einen Teil eines Schallschutzvorhangs. Dieser ist entlang einer im Wesentlichen horizontal angeordneten Vorhang-Profilschiene aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewegbar. Vorteilhafterweise besteht zwischen dem Vorhang und der Vorhang-Profilschiene ein akustischer Formschluss, so dass keine Schallbrücken über dem Schallschutzvorhang auftreten. Zu dem Schallschutzvorhang gehören vorteilhafterweise neben der Schallschutzvorrichtung auch die Vorhang-Profilschiene und Gleiter oder Laufwagen, mit denen die Schallschutzvorrichtung an der Vorhang-Profilschiene beweglich geführt ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schallschutzvorhang mit einer Vorhang-Profilschiene und mit mindestens einem Laufwagen ausgestattet, welcher an der Vorhang-Profilschiene in Längsrichtung der Profilschiene beweglich aufgenommen ist und an welchem der Vorhang aufgehängt ist.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verbinden die Verbindungselemente die erste Lage und die zweite Lage der Schallschutzvorrichtung entlang vordefinierter Geraden, welche Sollknickstellen des Schallschutzvorhangs beim Übergang von der Öffnungsstellung in die Schließstellung ausbilden. Bevorzugt verlaufen die Geraden senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Schallschutzvorhangs beim Übergang von der Öffnungsstellung in die Schließstellung. Dank dieser Sollknickstellen weist der Schallschutzvorhang eine gute Faltbarkeit und Drapierbarkeit auf. Die Faltungsgeometrie kann dabei durch die Laufwagen unterstützt werden, mit denen der Schallschutzvorhang an einer Vorhang-Profilschiene geführt ist. An den Sollknickstellen sind die erste Lage und die zweite Lage zusammengeführt. Dabei liegen die ersten und die zweite Lage im Bereich der Sollknickstellen so nahe beieinander, dass sie sich berühren. In dem Bereich der Sollknickstellen befindet sich kein schüttfähiges Granulat oder allenfalls eine geringe Menge an Granulat verglichen mit den Kammern, in denen das schüttfähige Granulat aufgenommen ist. Dadurch wird an einer Sollknickstelle eine Linie mit hoher Flexibilität und mit verminderter Biegesteifigkeit verglichen mit den Kammern erreicht. Die Sollknickstellen können durch das Verbinden der ersten und zweiten Lage mittels Nähen, Sticken, Kleben, Pressen oder Kleben erzeugt werden. Die Sollknickstellen können gezielt zur Faltenbildung zusätzlich zu den mit Granulat gefüllten Kammern erzeugt werden. Die Sollknickstellen können jedoch auch durch die Unterteilungen der Kammern erzeugt werden. Die Sollknickstellen können eine durchgehende geometrische Gerade bilden, so dass sie eine Sollknicklinie darstellen. Alternativ dazu können die Sollknickstellen auch nur einzelne Abschnitte einer geometrischen Geraden bilden. In beiden Fällen wird eine Faltenbildung des Schallschutzvorhanges entlang der geometrischen Geraden erreicht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die durch Verbindungselemente abgetrennten Kammern zwischen der ersten Lage und der zweiten Lage der Schallschutzvorrichtung länglich. Bei dem an der Profilschiene geführten Schallschutzvorhang sind diese Kammern bevorzugt vertikal ausgerichtet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Breite der entlang von Geraden verlaufenden Sollknickstellen schmal gegenüber den Kammern zwischen den Sollknickstellen, derart, dass je zwei benachbarte Kammern beim Übergang des Schallschutzvorhangs von der Öffnungsstellung in die Schließstellung an der zwischen ihnen verlaufenden Sollknickstelle an einer vordefinierten Position scharnierartig abwinkeln. Die Sollknickstellen sind damit so schmal ausgebildet, dass sie ein Abwinkeln der Kammern an beliebigen Stellen unterbinden. Ferner sind die Sollknickstellen so schmal ausgebildet, dass sie kein eigenes Segment bilden, das der Breite einer Kammer entspricht.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Figurenliste
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
- 1 Ausschnitt aus einer als Schallschutzvorhang ausgebildeten Schallschutzvorrichtung.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Schallschutzvorrichtung 1, welche als Schallschutzvorhang ausgebildet ist. Diese weist eine erste biegeschlaffe Lage 2, eine zweite biegeschlaffe Lage 3 und Verbindungselemente 4 auf, die die beiden Lagen 2, 3 miteinander verbinden und für einen vorgegebenen Abstand zwischen der ersten Lage 2 und der zweiten Lage 3 sorgen. Die erste Lage 2 und die zweite Lage 3 bestehen aus einem textilen Material. Es handelt sich um ein Gewebe. Die Verbindungselemente 4 sind als Polfäden ausgebildet. Die erste Lage 2 und die zweite Lage 3 mit den als Polfäden ausgebildeten Verbindungselementen 4 werden durch Abstandsweben hergestellt. Jede der beiden Lagen weist dabei Kette und Schuss auf. Die Ketten 5 der ersten Lage 2 bilden dabei die Polfäden, die in die zweite Lage 3 eingebettet sind. Die Polfäden bilden dabei in Längs- und Querrichtung der ersten Lage 2 und zweiten Lage 3 Reihen 6, 7. Diese Reihen weisen in Längs- und Querrichtung jeweils einen vorgegebenen Abstand auf. Durch diese Reihen an Polfäden werden Kammern 8 zwischen der ersten und zweiten Lage 2, 3 gebildet. Die Kammern 8 werden mit in der Zeichnung nicht dargestelltem Granulat gefüllt. Die Kammern sind für das Granulat nicht geschlossen. Das Granulat kann durch die Zwischenräume zwischen den Polfäden hindurchtreten und so von einer Kammer zur benachbarten Kammer gelangen.
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Die als Polfäden ausgebildeten Verbindungselemente halten die erste Lage 2 und die zweite Lage 3 auf Abstand und unterteilen den Zwischenraum zwischen der ersten und zweiten Lage 2, 3 in Kammern 8. Die Polfäden verhindern, dass sich die erste Lage 2 und die zweite Lage 3 in unerwünschter und unkontrollierbarer Weise nach außen wölben, wenn die Kammern mit Granulat gefüllt sind.
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Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schallschutzvorrichtung
- 2
- erste biegeschlaffe Lage
- 3
- zweite biegeschlaffe Lage
- 4
- Verbindungselement
- 5
- Kette der ersten Lage
- 6
- Reihe
- 7
- Reihe
- 8
- Kammer