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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Lärmschutzelement zur Verwendung in Lärmschutzwänden gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik auf dem Gebiet von Lärmschutzwänden wie sie an Verkehrswegen (Straßen, Autobahnen, Bahnlinien und dgl.) angebracht werden, sind zwischen im Boden verankerten Stehern eingesetzte Lärmschutz-Elemente bekannt. Aus den Lärmschutzelementen werden die Wände aufgebaut. Solche Elemente für Lärmschutzwände, können an der der Lärmquelle zugekehrten Seite Löcher aufweisen und sind im Inneren mit ein- oder mehrlagige Dämmlagen aus Mineralwolle gefüllt. Die Lärmschutzwirkung ist bei diesen Elementen jedoch trotz ständiger Weiterentwicklung immer noch unbefriedigend. Auch verschmutzt die dem Lärm zugewandte Seite stark und die Löcher werden durch Verschmutzungen teilweise vollständig zugesetzt. Dies mindert die Wirkung des Schallschutzes.
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Aufgabe der Erfindung
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Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe ein Lärmschutzelement zu schaffen, das verbesserte Eigenschaften hinsichtlich eines Lärmschutzes aufweist. Zusätzlich soll das Lärmschutzelement weniger stark verschmutzen.
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Beschreibung
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Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Lärmschutzelement durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die Öffnungen sind rechteckig und sind von horizontalen und vertikalen Lamellen umrahmt. Die Öffnungen sind daher nach hinten versetzt und der Lärm wird von den Lamellen in effizienter Weise zu einem Grossteil vernichtet. Die schallabsorbierenden Lagen dämmen den noch vorhandenen Lärm, sodass auf der der Lärmquelle abgewandten Seite ein möglichst grosser Anteil des Lärms abgedämmt ist. Auch ist durch die Gestaltung der Frontseite mit Öffnungen und Lamellen keine plane Fläche vorhanden, welche für Graffitis interessant wäre. Deshalb ist das Lärmschutzelement auch vor mutwilligen Sprayattacken geschützt. Die rechteckigen Öffnungen lassen sich ohne grossen Aufwand herstellen, da sie bevorzugt relativ grosse Abmessungen von 50 x 60 mm aufweisen.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die die horizontalen Lamellen einen Neigungswinkel zur Horizontalen zwischen 10 und 20 Grad und bevorzugt zwischen 13 und 17 Grad aufweisen. Die Schrägstellung der horizontalen Lamellen bewirkt in überraschender Weise, dass Partikel in der Luft bzw. Staub von den Öffnungen eingefangen werden und sich dort ablagern. Dazu zählt Feinstaub, Gummiabrieb, Metallstaub oder Bremsenabrieb. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Partikelverschmutzungen direkt bei den Strassen oder Geleisen eingefangen werden, wo die Lärmschutzelemente aufgestellt sind. Die Orientierung der horizontalen Lamellen hat sich auch als besonders effizient für die schallabsorbierende Wirkung erwiesen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Element ein quaderförmiges Gehäuse auf, an dessen Vorderseite eine Füllöffnung vorgesehen ist. Die Füllöffnung erstreckt sich nahezu über die gesamte Vorderseite des Gehäuses, wodurch die Füllöffnung von einem schmalen Rahmen umrahmt ist. Durch die Füllöffnung lässt sich das Gehäuse besonders einfach mit der ersten und zweiten Lage befüllen. Die Grösse der Füllöffnung stellt kein Problem für den Schutz der ersten Lage dar, da die Öffnung von einem Gitterrost abgedeckt ist.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Element einen Gitterrost auf, an welchem die rechteckigen Öffnungen und die Lamellen vorgesehen sind. Der Gitterrost lässt sich separat fertigen und mit ihm die Lamellen. Durch die Zweiteiligkeit des Lärmschutzelements lässt sich dieses besonders einfach fertigen, befüllen und verschliessen.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der Gitterrost an der Vorderseite des Gehäuses in das Gehäuse einsteckbar ist und die Füllöffnung verschliesst. Dadurch kann die Füllöffnung nach der Befüllung mit den schallschluckenden Lagen mit geringem Aufwand formschlüssig durch den Gitterrost verschlossen werden.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die horizontalen Lamellen schräg nach unten orientiert. Dadurch werden die rechteckigen Öffnungen teilweise verdeckt. Dies ermöglicht einerseits, dass besonders viel Schall durch die Lamellen geschluckt wird und andererseits ist die Füllöffnung vor Regen geschützt. Regen wird über die schrägen Lamellen nach unten abgeleitet. Die schräg gestellten horizontalen Lamellen dienen auch als Schmutzfänger von in der Umgebung der Lärmschutzwand entstehendem Schmutz. Beispielsweise werden von den Lamellen Reifenabrieb oder Abrieb von Schienen und Eisenbahnrädern eingefangen, wodurch die umliegende Umwelt geschützt wird.
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Zweckmässigerweise verjüngen sich die Lamellen zu ihrem freien Ende. Beispielsweise haben die Lamellen an ihrer Basis eine Dicke von 10 mm und verjüngen sich zu ihrem freien Ende auf 5 mm. Dadurch lässt sich Material sparen und die Lamellen sind an ihren freien Enden nicht überdimensioniert. Das freie Ende ist sinnvollerweise abgerundet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Wände des Gehäuses Nuten auf. Diese Nuten erhöhen die Stabilität des Gehäuses. Wenn die Nuten von direkt übereinander liegenden Elementen relativ zueinander versetzt sind, so werden die zwischen den Nuten vorhandenen Erhebungen in den Nuten des Nachbarelements aufgenommen. Dadurch ergibt sich eine besonders stabile Lärmschutzwand.
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Die Erfindung zeichnet sich auch bevorzugt dadurch aus, dass an dem linken und rechten Seitenende des Gehäuses eine erste bzw. eine zweite Stufe zur Aufnahme des Flansches eines I-Trägers ausgebildet ist. Dadurch ist an der Frontseite eine plane Fläche aus den Flanschen der I-Träger und dem Rahmen des Gehäuses gebildet. Auf dieser Fläche kann der Gitterrost aufliegen und kann daran besonders gut befestigt werden.
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Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn an der Vorderseite des Gehäuses oberhalb und unterhalb der Füllöffnung ein erster und zweiter Haltesteg ausgebildet ist. Zwischen den Haltestegen lässt sich der Gitterrost aufnehmen. Deshalb ist es bevorzugt, wenn der Abstand der Stege der Höhe des Gitterrostes entspricht.
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Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn das Gehäuse und der Gitterrost aus einem rezyklierten Kunststoff hergestellt sind. Dies ist besonders umweltfreundlich. Zudem können die Bauteile mit verhältnismässig geringem Aufwand in Formen gegossen werden.
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Zweckmässigerweise ist die erste Lage eine Steinwolle mit einer Dichte von 25 bis 45 kg/m3 und bevorzugt mit einer Dichte von 30 bis 40 kg/m3. Die erste Lage nimmt den Schall effizient auf und leitet ihn auch an die zweite Lage weiter. Die geringere Dichte der ersten Lage im Vergleich zur zweiten Lage hat auch den Vorteil, dass die erste Lage weniger rasch durch Verschmutzungen aus der Luft verstopft wird.
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Zweckmässigerweise ist die zweite Lage eine Steinwolle mit einer Dichte von 70 bis 110 kg/m3 und bevorzugt mit einer Dichte von 80 bis 100 kg/m3. An der zweiten Lage wird der Schall möglichst vollständig neutralisiert. Auch dass das Gehäuse eine Rückwand besitzt, trägt zur Schallvernichtung bei.
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Als zweckdienlich hat es sich erwiesen, wenn das Gehäuse eine Länge zwischen 1000 und 5000 mm und eine Höhe von 400 bis 600 mm besitzt. Dadurch ist es möglich, dass das Element mit seinen Seiten benachbarte I-Träger erreicht und zwischen diesen stabil gehalten ist. Der Aufbau der Wand geht rasch von Statten, da eine Mehrzahl von Elementen übereinander gestapelt wird bis die gewünschte Wandhöhe erreicht ist.
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Als vorteilhaft erweist es sich, wenn zwischen dem Gehäuse und dem Gitterrost ein Drahtgitter angeordnet ist. Dadurch ist es verhindert, dass sich Vögel oder Nagetiere in der weicheren ersten Lage einnisten.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:
- 1: eine Seitenansicht eines Lärmschutzelements;
- 2: eine Draufsicht auf das Lärmschutzelement aus 1;
- 3: eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses, welches Teil des Lärmschutzelements ist;
- 4: eine Schnittansicht des Lärmschutzelements von der Seite;
- 5: eine Schnittansicht von 2 übereinander angeordneten Gehäusen und
- 6: eine Frontansicht eines Gitterrostes
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In den 1, 2 und 4 ist ein Lärmschutzelement gezeigt, welches gesamthaft mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet ist und in einer Lärmschutzwand 11 integriert werden kann. Eine Lärmschutzwand umfasst üblicherweise eine Mehrzahl von I-Trägern 15, welche in einem Fundament 17 verankert sind (1). Zwischen den I-Trägern werden Wandelemente eingesteckt, welche von den Flanschen 19 der I-Träger gehalten werden.
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Das Lärmschutzelement 13 weist eine Länge auf, welche im Wesentlichen dem Abstand der Stege 21 benachbarter I-Träger entspricht. Diese Länge kann zwischen 1000 mm und 5000 mm betragen. Dadurch lassen sich mehrere Elemente 13 übereinander zwischen den I-Trägern 21 stapeln, bis die gewünschte Höhe der Lärmschutzwand erreicht ist. Bevorzugt hat das Element eine Höhe von 400 bis 600 mm. Zwischen dem Fundament 17 und dem ersten Element 13 ist bevorzugt eine Styroporschicht von 10 mm Dicke vorgesehen.
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Das Element 13 weist ein Gehäuse 23 auf, an dessen Vorderseite 24 eine Füllöffnung 25 vorgesehen ist. Bevorzugt ist das Gehäuse aus rezykliertem Kunststoff hergestellt. Durch die Füllöffnung 25 kann das Gehäuse mit einer ersten und zweiten Lage 27,29 einer schallabsorbierenden Steinwolle gefüllt werden. Bevorzugt besitzt die erste Lage eine Dichte von 30 bis 40 kg/m3 und die Zweite Lage eine Dichte von 80 bis 100 kg/m3.
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Das Gehäuse 23 weist an seinem linken und rechten Seitenende eine erste und zweite vertikale Stufe 31,33 auf, in welche die Flansche 19 benachbarter I-Träger aufnehmbar sind. Dadurch entsteht eine plane Fläche zwischen Gehäuse 23 und I-Träger-Flanschen 19 an welcher ein Gitterrost 35 aufliegen kann. Der Gitterost entspricht einer der Lärmquelle zugekehrten Wand 35.
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An dem Gitterrost 35 sind rechteckige nebeneinander angeordnete Öffnungen 37 vorgesehen. Die Öffnungen 37 sind von horizontalen und vertikalen Lamellen 39,41 umrahmt. Die horizontalen Lamellen 39 sind schräg nach unten, bevorzugt mit einem Neigungswinkel von 15 Grad zur Horizontalen, orientiert. Die Schrägstellung der horizontalen Lamellen 39 führt dazu, dass Partikel in der Luft von den Öffnungen 37 eingefangen werden und sich dort ablagern können. Solche Partikel, welche auch allgemein als Staub bezeichnet werden, sind zum Beispiel Feinstaub, Gummiabrieb, Metallstaub oder Bremsenabrieb. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Partikelverschmutzungen direkt bei den Strassen oder Geleisen eingefangen werden, wo die Lärmschutzwand 11 aufgestellt ist. Zudem vernichten die schrägen horizontalen Lamellen 39 besonders effizient Schall und dienen auch als Verschmutzungsschutz. Die Wände des Gehäuses weisen Nuten 43 auf. Die Nuten machen das Gehäuse 23 stabiler und dementsprechend kann die Wandstärke reduziert werden. Die Nuten 43 übereinander gestapelter Lärmschutzelemente 13 sind relativ zueinander versetzt, wodurch benachbarte Elemente 13 ineinander greifen können (5).
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Oberhalb und unterhalb der Füllöffnung 25 sind an dem Gitterrost 35 ein erster und zweiter Haltesteg 45,47 ausgebildet. Der Abstand der Haltestege 45,47 entspricht der Höhe des Gitterrostes 35. Dadurch lässt sich der Gitterrost 25 zwischen den Haltestegen 45,47 einstecken und beispielsweise mit Schrauben an dem Gehäuse 23 befestigen. Der Gitterrost 35 verschliesst dann die Füllöffnung 25. Bevorzugt umfasst das Gehäuse 23 eine erste und zweite Seitenwand 49,51 und eine Rückwand 53. Das Gehäuse 23 ist daher mit Ausnahme der Füllöffnung 25 rundum geschlossen.
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Das Lärmschutzelement 13 kann wie folgt bemasst sein:
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Das Gehäuse 23 hat eine Breite von 1000 bis 5000 mm, eine Höhe von 520 mm und eine Tiefe, welche im Wesentlichen dem Abstand der Flansche 19 des I-Trägers 15 entsprechen. Der Rahmen 55, welcher die Füllöffnung 25 umrahmt, besitzt an seinen Längsseiten eine Stärke von 25 mm und an seinen Breitseiten eine Stärke von 10 mm. Dadurch kann der Gitterrost 35 stabil an dem Rahmen 55 aufliegen. Wenn das Gehäuse 23 aus Kunststoff hergestellt ist besitzt es bevorzugt eine Wanddicke von 3 bis 8 mm. Wenn das Gehäuse aus Metall hergestellt ist, so besitzt es eine Wanddicke zwischen 1,5 bis 4 mm.
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Die erste Lage 27 aus Steinwolle ist 20 mm dick und die zweite Lage 29 aus Steinwolle ist 130 mm dick. Die rechteckigen Öffnungen 37 besitzen eine Breite von 53 mm und eine Höhe von 65 mm. Die Lamellen 39,41 haben eine Höhe von 60 mm und verjüngen sich zu ihrem offenen Ende von 10 mm an der Basis auf 5mm. Der Neigungswinkel der horizontalen Lamellen 39 beträgt 15 Grad nach unten relativ zur Horizontalen. Das zwischen dem Gitterrost 35 und dem Gehäuse 23 angeordnete Drahtgitter besitzt eine Maschengrösse von 8 bis 13 mm.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Lärmschutzwand
- 13
- Lärmschutzelement
- 15
- I-Träger
- 17
- Fundament
- 19
- Flansch des I-Trägers
- 21
- Steg des I-Trägers
- 23
- Gehäuse
- 24
- Vorderseite des Lärmschutzelements
- 25
- Füllöffnung
- 27
- Erste Lage
- 29
- Zweite Lage
- 31
- Erste Stufe
- 33
- Zweite Stufe
- 35
- Gitterrost, Wand
- 37
- Rechteckige Öffnungen
- 39
- Horizontale Lamellen
- 41
- Vertikale Lamellen
- 43
- Nuten
- 45
- Erster Haltesteg
- 47
- Zweiter Haltesteg
- 49
- Erste Seitenwand
- 51
- Zweite Seitenwand
- 53
- Rückwand
- 55
- Rahmen
