DE19628090C2 - Noise protection device, especially for roadsides and tunnels - Google Patents
Noise protection device, especially for roadsides and tunnelsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lärmschutzeinrichtung, insbesondere für Straßenränder und Untertunnelungen, aus flachen, eine Vielzahl von Resonatoren aufweisenden Bauelementen, die zu einer lärmschluckenden Anordnung miteinander kombinierbar sind, wobei mindestens einzelne Bauelemente verschiedene, auf unterschiedliche Frequenzbereiche ansprechende Resonatoren besitzen.The invention relates to a noise protection device, in particular for Road edges and tunnels, from flat, a variety of Components having resonators which result in a noise-absorbing Arrangement can be combined with each other, at least some Components different, on different frequency ranges have attractive resonators.
Es gibt Lärmschutzreinrichtungen, insbesondere Lärmschutzwände, die den auftreffenden Schall mindestens teilweise absorbieren und zum Teil diffus reflektieren. Solche Lärmschutzwände können Gerüste aus Beton, Holz oder Metall aufweisen und mit Bepflanzungen versehen sein. Es sind auch schallabsorbierende Füllungen aus Faserstoffen, wie Mineralwolle, bekannt. Wirksamer für die Lärmvernichtung sind die Lärmschutzwände, die Resonatoren enthalten und als Hohlraumschwinger wirken. Derartige Lärmschutzwände sind beispielsweise aus der DE-23 14 396 A1 und der CH 578 657 bekannt. Lärmschutzeinrichtungen, die auf Basis der in den beiden Druckschriften beschriebenen Resonatoren arbeiten, zeigen gute schallabsorbierende Eigenschaften. Jedoch sind die in den Druckschriften angedeuteten Möglichkeiten, die Schallabsorption auf einen genügend breiten Frequenzbereich auszudehnen, entweder zu aufwendig oder nicht zufriedenstellend. Aus der DE 25 09 360 C2 sind Hohlblocksteine mit schallabsorbierenden Eigenschaften bekannt. Bei den Hohlblocksteinen nach der DE 25 09 360 C2 handelt es sich um komplziert aufgebaute Mauersteine, die aus verschiedenen Gründen für die Erstellung großflächiger Lärmschutzeinrichtungen nicht geeignet sind. Dies hängt damit zusammmen, daß die Hohlblocksteine aufgrund einer integrierten Trennwand schwierig herzustellen sind, zum anderen können die Hohlblocksteine wegen ihres Gewichtes auch nur eine begrenzte Größe besitzen, da sie sonst als Mauersteine nicht mehr verarbeitet werden können. Aus der US-Patentschrift 29 33 146 sind Hohlblocksteine aus Zement bekannt, die an der Vorderseite Schlitze unterschiedlicher Größe zur Bildung von Helmholtzresonatoren aufweisen. Auch diese Steine sind schwer zu handhaben.There are noise protection devices, in particular noise protection walls, that absorb the incident sound at least partially and partially reflect diffusely. Such noise barriers can be made of concrete, Have wood or metal and be planted. There are also sound absorbing fillings made of fibrous materials, such as mineral wool, known. The noise barriers are more effective for noise reduction, contain the resonators and act as a cavity oscillator. Such Noise barriers are for example from DE-23 14 396 A1 and CH 578 657 known. Noise protection devices based on the in the resonators described in both documents work, show good sound absorbing properties. However, those are in the publications indicated ways of reducing the sound absorption to a sufficient level to expand the wide frequency range, either too complex or not satisfactory. DE 25 09 360 C2 contains hollow blocks sound-absorbing properties known. With the hollow blocks according to DE 25 09 360 C2, there are complex structures Bricks used for various reasons for creating large-scale noise protection devices are not suitable. This depends together with the fact that the hollow blocks due to an integrated Partition are difficult to manufacture, on the other hand, can Hollow blocks are only a limited size due to their weight own, otherwise they will no longer be processed as bricks can. Hollow blocks are made of US Pat. No. 2,933,146 Cement known, the slots on the front of different sizes to form Helmholtz resonators. These stones are too difficult to handle.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die bekannten, mit Resonatoren arbeitenden Lärmschutzeinrichtungen dahingehend zu verbessern, daß mit einem möglichst geringen Aufwand eine gute Abstimmung der Lärmschutzeinrichtungen auf die störenden Lärmquellen möglich ist.The invention is therefore based on the object, the known To this end, resonators operate noise protection devices improve that with as little effort as possible a good one Matching the noise protection devices to the disturbing noise sources is possible.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bauelemente jeweils mindestens zwei eine Vielzahl von Resonatoren aufweisende Resonatorbausteine aus geschlossenzelligem Kunststoff enthalten, die in einem Gehäuse eingeschlossen sind, die Resonatorbausteine Resonatoren mit unterschiedlicher Raumtiefe aufweisen, daß die Rückseite der Resonatorbausteine offen ist und die Rückwand der Resonatoren von der Gehäuserückwand gebildet wird, und zwischen Gehäuserückwand und Resonatorbaustein eine Fasermatte eingelegt ist, die die einzelnen Resonatoren akustisch voneinander trennt. Bei der Erfindung sind die einzelnen Resonatoren akustisch voneinander getrennt, so daß keine Kopplung von zwei oder mehr Resonatoren untereinander erfolgt. Vielmehr sind die einzelnen Resonatoren unterschiedlich hinsichtlich ihrer räumlichen Ausbildung gestaltet. Insbesondere ist die Tiefe des Resonanzraumes und die Gestaltung der Löcher des Resonators in Abhängigkeit von der gewünschten verschiedenen Resonanz unterschiedlich gestaltet. Dadurch ist es möglich, bei einem einfachen Aufbau der Lärmschutzwand eine Anpassung an die Frequenzbreite der Lärmquellen vorzunehmen. Dies ist insbesondere für Lärmschutzwände an Straßen wichtig, wo Fahrzeuge mit unterschiedlichen Motoren, Motordrehzahlen und Geschwindigkeiten vorbeifahren, so daß Motorgeräusche und Reifengeräusche sich in einem relativ breiten Frequenzbereich bewegen und trotzdem wirksam absorbiert werden müssen, um beispielsweise Anwohner wirksam zu schützen. Die erfindungsgemäße Lärmschutzeinrichtung ist aber nicht nur für Straßen geeignet, sondern auch für die Lärmvernichtung an anderen lärmerzeugenden Stellen, wie Flughäfen, Schießplätzen und dergleichen. Hohlraumresonatoren der bekannten Art haben bei baugleicher Ausführung normalerweise einen Absorptionsbereich, der relativ eng ist. So können Resonatoren, deren Absorptionsmaximum bei beispielsweise 800 Hz liegt, noch Frequenzen im Bereich zwischen 700 und 900 Hz absorbieren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, verschiedene Resonatoren vorzusehen, deren Absorptionsmaximum sich um 100 bis max. 200 Hz unterscheidet, wobei die Differenz bei tieferen Frequenzen vorzugsweise geringer ist. Durch geeignete Kombination solcher unterschiedlicher Resonatoren und entsprechende mengenmäßige Verteilung dieser Resonatoren kann die Absorptionswirkung einer Lärmschutzeinrichtung spezifisch den störenden Lärmquellen angepasst werden und zwar sowohl hinsichtlich der Bandbreite der Frequenz als auch hinsichtlich der Intensität bestimmter Frequenzen. Die erfindungsgemäße Lärmschutzeinrichtung kann somit über den gesamten Bereich von ca. 200 bis 3000 Hz wirksam Schall vernichten. Es ist auch möglich, die Resonatoren so abzustimmen, dass kleinere Bereiche innerhalb dieses größeren Bereiches erfasst werden, beispielsweise ein Bereich von 200 bis 600 Hz oder 400 bis 1000 Hz, 1000 bis 2000 Hz und 1000 bis 3000 Hz.The invention is characterized in that the individual components at least two each having a plurality of resonators Closed cell plastic resonator modules contain the in are enclosed in a housing, the resonator modules Resonators with different spatial depth have that The back of the resonator modules is open and the back of the Resonators is formed by the rear wall of the housing, and between A fiber mat is inserted into the rear wall of the housing and the resonator module, that acoustically separates the individual resonators. In the Invention, the individual resonators are acoustically separated from one another, so that no coupling of two or more resonators to one another he follows. The individual resonators are rather different designed in terms of their spatial training. In particular, the Depth of the resonance space and the design of the holes of the resonator depending on the desired different resonance designed differently. This makes it possible for a simple Construction of the noise barrier to adapt to the frequency range of the Make noise sources. This is particularly true for noise barriers Roads important where vehicles with different engines, Drive engine speeds and speeds past so that Engine noise and tire noise are reflected in a relatively wide range Move frequency range and still be absorbed effectively to effectively protect residents, for example. The Noise protection device according to the invention is not only for roads suitable, but also for noise reduction on others noise generating sites such as airports, shooting ranges and the like. Cavity resonators of the known type have the same construction Typically an absorption area that is relatively narrow. So resonators, their absorption maximum at for example 800 Hz is still frequencies between 700 and 900 Hz absorb. According to a preferred embodiment of the invention it was intended to provide various resonators, the Absorption maximum around 100 to max. 200 Hz differs, whereby the difference at lower frequencies is preferably smaller. By suitable combination of such different resonators and corresponding quantitative distribution of these resonators can Absorption effect of a noise protection device specifically the disturbing Noise sources are adjusted, both in terms of Bandwidth of the frequency as well as regarding the intensity of certain Frequencies. The noise protection device according to the invention can thus Sound effective over the entire range of approx. 200 to 3000 Hz destroy. It is also possible to tune the resonators in such a way that smaller areas within this larger area are recorded, for example a range from 200 to 600 Hz or 400 to 1000 Hz, 1000 up to 2000 Hz and 1000 to 3000 Hz.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die unterschiedlichen Resonatoren bei der erfindungsgemäßen Lärmschutzeinrichtung zu verwirklichen. Bei einer Ausführungsform sind die Resonatoren innerhalb eines mehrere Resonatoren aufweisenden Bauelementes jeweils gleich ausgebildet, und es sind in einer Lärmschutzeinrichtung voneinander verschiedene, auf verschiedene Frequenzen ansprechende Bauelemente vorgesehen. Durch geeignete Kombination derartiger verschiedener Bauelemente, beispielsweise zu einer Lämschutzwand, kann der gewünschte Frequenzberiech für die Absorption zusammengestellt werden. Andererseits ist es auch möglich, dass mindestens einzelne Bauelemente verschiedene, auf unterschiedliche Frequenzen ansprechende Resonatoren besitzen. Dabei sind die unterschiedlichen Resonatoren vorzugsweise so abgestimmt, dass sie auf benachbarte Frequenzbereiche ansprechen. Solche Bauelemente mit unterschiedlichen Resonatoren können dann untereinander oder mit Bauelementen, die lauter gleiche Resonatoren enthalten, kombiniert werden. Unabhängig von der Verschiedenheit der Resonatoren sind die Bauelemente mit besonderem Vorteil, jeweils in Bezug auf ihre äußere Erscheinung und ihre Außenmaße, gleich ausgebildet. Dadurch können sie sich ohne Schweierigkeiten beliebig miteinander kombinieren lassen.There are different ways to use the different resonators to implement the noise protection device according to the invention. At a The resonators are within one embodiment Component having resonators each have the same design, and they are different from each other in a noise protection device different frequencies responsive components provided. By suitable combination of such different components, for example to a lamb protection wall, the desired one Frequency range for the absorption can be compiled. On the other hand, it is also possible for at least individual components different, responsive to different frequencies Own resonators. The different resonators preferably tuned to match adjacent frequency ranges speak to. Such components with different resonators can then with each other or with components that are the same Contain resonators to be combined. Independent of Diversity of the resonators are the components with special Advantage, each in terms of their external appearance and their External dimensions, the same design. This allows them to do without Let us combine any difficulties.
Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus Metall, beispielsweise pulverlackbeschichtetem Aluminium, oder Holz oder anderen nichtmetallischen Werkstoffen, und nimmt die auf die Bauelemente einwirkenden mechanischen Kräfte auf. Dabei ist die auf der akustisch wirksamen Seite der Resonatoren vorgesehene Vorderwand des Gehäuses in an sich bekannter Weise gelocht. Der Lochanteil liegt vorzugsweise über 50%, vorzugsweise zwischen 60 und 90% der Oberfläche der Vorderwand. Der Luftwiderstandt der gelochten Vorderwand soll möglichst gering sein. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Lochdurchmesser der Löcher in der Vorderwand möglichst groß ist, vorzugsweise größer als 10 mm, insbesondere größer als 12 mm. Die Löcher können aber auch von der Kreisform abweichen. So kann die Vorderwand auch aus Streckmetall bestehen, das geschlitzte bzw. rautenförmige Löcher aufweist und einen sehr hohen Lochanteil besitzt. Eigenschwingungen der Vorderwand sollen vermieden werden. Dies kann durch eine entsprechende Profilierung bzw. Rippenbildung verhindert werden.The housing is preferably made of metal, for example powder coated aluminum, or wood or other non-metallic materials, and takes on the components acting mechanical forces. The one on the acoustic effective side of the resonators provided front wall of the Perforated housing in a conventional manner. The percentage of holes lies preferably over 50%, preferably between 60 and 90% of the Surface of the front wall. The air resistance of the perforated The front wall should be as small as possible. This can be achieved that the hole diameter of the holes in the front wall is as large as possible is, preferably greater than 10 mm, in particular greater than 12 mm. The Holes can also deviate from the circular shape. So it can Front wall also consist of expanded metal, the slotted or has diamond-shaped holes and has a very high proportion of holes. Natural vibrations of the front wall should be avoided. This can prevented by appropriate profiling or rib formation become.
Die Resonatorbausteine, die ca. 20 bis über 100 Resonatoren umfassen können, können in bekannter Weise aus einem geschlossenzelligen Kunststoff, insbesondere Polystyrol, geschäumt sein und bilden somit einen leichten, aber ausreichend steifen Körper. Die Resonanzräume der einzelnen Resonatoren werden von einer gelochten Vorderwand der Resonatorbausteine gebildet, sowie von stegartigen Trenn- und Seitenwänden, die die Resonanzräume seitlich umschließen. Die Innenwände der Resonanzräume sind vorzugsweise glatt ausgebildet und eben. Die Rückwand des Resonatorkörpers kann in bekannter Weise offen sein, wobei die Rückwand der Resonatoren von der Gehäuserückwand gebildet werden kann. Zwischen Gehäuserückwand und dem Resonatorkörper kann eine Fasermatte eingelegt sein, wie dies aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt ist. Diese stützt sich auf den Zwischenwänden bzw. Stegen des Resonatorkörpers abdichtend ab, so dass die einzelnen Resonatoren akustisch voneinander getrennt sind.The resonator modules, which comprise approx. 20 to over 100 resonators can, in a known manner from a closed cell Plastic, especially polystyrene, be foamed and thus form a light but sufficiently rigid body. The resonance rooms of the individual resonators are covered by a perforated front wall Resonator modules formed, as well as web-like separation and Side walls that laterally enclose the resonance rooms. The Inner walls of the resonance spaces are preferably smooth and just. The rear wall of the resonator body can be open in a known manner be, the rear wall of the resonators from the rear wall of the housing can be formed. Between the rear wall and the A fiber mat can be inserted as shown in the resonator body State of the art is also known. This is based on the Intermediate walls or webs of the resonator body from sealing, so that the individual resonators are acoustically separated from each other.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind innerhalb mindestens einzelner Bauelemente Resonatorbausteine nebeneinander angeordnet, die voneinander verschhiedene, auf verschiedene Frequenzen ansprechende Resonatoren aufweisen. Es ist vorgesehen, dass die Resonatoren eines Resonatorbausteins voneinander verschieden sind. So sind in einem Resonatorbaustein verschiedene Resonatoren mit unterschiedlicher Raumtiefe vorgesehen. Eine unterschiedliche Raumtiefe der Resonatoren kann an der Vorderwand eines Resonatorbausteins, insbesondere eines geschäumten Resonatorkörpers, vorgesehen sein, indem beispielsweise die Vorderwand an den Stellen von Resonatoren mit geringerer Raumtiefe zurückversetzt ist. Es ist aber auch möglich und dies ist bevorzugt, die unterschiedliche Raumtiefe der Resonatoren an der Rückseite vorzusehen und den dadurch gebildeten unterschiedlichen Zwischenraum zwischen dem Resonatorkörper und der Gehäuse rückwand durch ein oder mehrere entsprechende Ausgleichs stücke zu kompensieren, die die Resonatorrückwand bilden.In one embodiment of the invention are within at least individual components resonator modules arranged side by side, the different from each other on different frequencies have attractive resonators. It is envisaged that the Resonators of a resonator module are different from one another. So are different resonators in a resonator module different room depth provided. A different depth of space the resonators can be attached to the front wall of a resonator module, in particular a foamed resonator body, for example by using the front wall at the locations of resonators less room depth is set back. But it is also possible and this is preferred, the different spatial depth of the resonators on the back to provide and the different formed thereby Clearance between the resonator body and the housing back wall by one or more corresponding compensation to compensate for pieces that form the resonator rear wall.
Bei einem Bauelement ist zwischen der gelochten Vorderwand des Gehäuses und der gelochten Vorderwand des Resonatorbau steins vorzugsweise eine Fasermatte bzw. Faserplatte ange ordnet. Dabei hat sich herausgestellt, daß der Durchströ mungswiderstand dieser Fasermatte für Luft für die Schallab sorptionseigenschaften der erfindungsgemäßen Lärmschutzein richtung von Bedeutung ist. Ein Strömungswiderstand (gemessen nach DIN 52213) im Bereich von 40 bis 80, insbesondere 50 bis 70 KPas/m2 hat sich als besonders geeignet erwiesen.In one component, a fiber mat or fiberboard is preferably arranged between the perforated front wall of the housing and the perforated front wall of the resonator structure. It has been found that the flow resistance of this fiber mat for air is important for the sound absorption properties of the noise protection device according to the invention. A flow resistance (measured according to DIN 52213) in the range from 40 to 80, in particular 50 to 70 KPas / m 2 has proven to be particularly suitable.
Das Gehäuse eines Bauelementes ist, abgesehen von der luft durchlässigen Vorderwand, vorzugsweise im wesentlichen ge schlossen, wobei trotzdem kleine Austrittsöffnungen für ein gedrungenes und/oder kondensiertes Wasser vorteilhaft sind. Solche Austrittsöffnungen werden vorzugsweise an Stellen an geordnet, die gegen die gelochte Vorderseite vorzugsweise pneumatisch abgedichtet sind, aber trotzdem das Auslaufen von Wasser ermöglichen. Weiterhin kann mit Vorteil im Bereich der Gehäuserückwand, insbesondere wenn diese aus Metall besteht, eine wärme- und feuchtigkeitshemmende Schicht vorgesehen sein. Eine solche Schicht verhindert die Bildung von Kondens wasser an der Innenseite der Gehäuserückwand und schützt vor Korrosion. Dies ist besonders günstig, wenn, was bevorzugt ist, die Resonatorräume von der Außenwelt nicht durch eine Sperrschicht, wie zum Beispiel eine Folie, abgetrennt sind, so daß ein freier Luftzutritt von außen in die Resonatorräume möglich ist.The housing of a component is, apart from the air permeable front wall, preferably substantially ge closed, but still small outlet openings for a compact and / or condensed water are advantageous. Such outlet openings are preferably in places ordered, preferably against the perforated front are pneumatically sealed, but the leakage from Allow water. Furthermore, can be advantageous in the field of Rear wall of the housing, especially if it is made of metal, a heat and moisture resistant layer is provided his. Such a layer prevents the formation of condensation water on the inside of the rear wall of the housing and protects against Corrosion. This is particularly convenient if preferred is, the resonator spaces from the outside world are not through one Barrier layer, such as a film, are separated, so that there is free air access from the outside into the resonator rooms is possible.
Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Bechreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung und den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder in Kombination mit einander bei einer Ausführungsform verwirklicht sein.Further developments of the invention result from the following description of embodiments in connection with the drawing and the subclaims. Here, the individual features individually or in combination with each other in one embodiment.
Fig. 1 zeigt einen Horizontalquerschnitt durch eine Lärmschutzeinrichtung nach der Erfindung, und Fig. 1 shows a horizontal cross section through a noise protection device according to the invention, and
Fig. 2 zeigt einen Vertikalquerschnitt durch ein Bauelement einer anderen Ausführungsform. Fig. 2 shows a vertical cross section through a component of another embodiment.
Bei der in der Zeichnung in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist eine Schallschutzeinrich tung aus einer Vielzahl, in der Regel mehr als 50, flachen quaderförmigen Bauelementen 1 zusammensetzbar, zum Beispiel zu einer Wand oder gatterförmig, d. h. parallel zueinander auf Lücke gesetzt. Auch andere Anordnungen sind möglich. Die Bau elemente 1 besitzen ein Gehäuse 2, zum Beispiel aus mit Pul verlack beschichtetem Aluminiumblech. Das Gehäuse 2 weist an der schallaktiven Vorderwand 3 Löcher 4 auf, wobei der Loch anteil mindestens ca. 50%, vorzugsweise 70 bis 80% beträgt. Das Gehäuse 2 ist an seinen Schmalseiten 5 sowie an der Rückwand 6 geschlossen, abgesehen von kleinen Ablauflöchern 7 für Kondenswasser an der Unterseite 8 im Bereich der Rückwand 6.In the embodiments of the invention described in the drawing in FIGS. 1 and 2, a soundproofing device can be assembled from a large number, generally more than 50, flat cuboid components 1 , for example to form a wall or a gate, ie parallel to one another with a gap set. Other arrangements are also possible. The construction elements 1 have a housing 2 , for example made of powder coated aluminum sheet. The housing 2 has 3 holes 4 on the sound-active front wall, the hole proportion being at least approximately 50%, preferably 70 to 80%. The housing 2 is closed on its narrow sides 5 and on the rear wall 6 , apart from small drain holes 7 for condensed water on the underside 8 in the region of the rear wall 6 .
Bei auf Lücke gesetzter gatterförmiger Anordnung der Bauele mente können auch jeweils zwei Bauelemente Rücken an Rücken zu einem kombinierten Bauelement zusammengefaßt sein, wobei das Gehäuse anstelle der Rückwände eine Zwischenwand zur akustischen Trennung der Resonatoren aufweist.With the gate-like arrangement of the components set to a gap elements can also have two components back to back be combined into a combined component, wherein the housing instead of the back walls an intermediate wall acoustic separation of the resonators.
Jedes Bauelement 1 hat bei den beschriebenen Ausführungsfor men eine Höhe von 50 cm, eine Länge von 4 m und eine Tiefe von ca. 13 cm. In jedem Bauelement befinden sich vier Resona torbausteine mit einer Höhe von ca. 48 cm, einer Länge von ca. 98 cm und einer Tiefe von 9 cm, die im Bauelement 1 in Längsrichtung aneinandergereiht sind. Die Resonatorbausteine 9 weisen eine Vielzahl von zum Beispiel 50 Hohlraumresonato ren 10 auf, die den Frequenzbereich, der absorbiert wird, bestimmen. Zur Bildung der Hohlraumresonatoren sind Resona torkörper 11 vorgesehen, die die Resonatoren 10 im wesentli chen zu einem einstückigen Körper zusammenfassen. Die Resona torkörper weisen eine gemeinsame gelochte Vorderwand 12 auf, von der Trennwände 13 ausgehen, die die einzelnen Resonatoren voneinander abgrenzen. Die Trennwände 13 können kreuz und quer unter Bildung von Resonatoren 10 mit rechteckigem oder quadratischem Grundriß verlaufen. Die Resonatoren können aber auch einen rautenförmigen oder wabenförmigen Grundriß besit zen. Ein Resonator, der beispielsweise im Bereich von 800 plus/minus 100 Hz absorbiert, kann eine Grundfläche von 8,5 × 8,5 cm besitzen und 81 (9 × 9) Löcher ausweisen. Der Loch durchmesser liegt bei ca. 4 mm und die Lochtiefe in der Vorderwand 12 beträgt ca. 17 mm. Der Lochanteil in der Vorderwand beträgt ca. 17% und die Resonatorentiefe ca. 8 cm. Die Baumaße für andere Frequenzbereiche lassen sich anhand der Helmholtz'schen Gleichung ermitteln.Each component 1 has a height of 50 cm, a length of 4 m and a depth of approximately 13 cm in the embodiments described. In each component there are four resonator building blocks with a height of approx. 48 cm, a length of approx. 98 cm and a depth of 9 cm, which are strung together in component 1 in the longitudinal direction. The resonator modules 9 have a plurality of, for example, 50 cavity resonators 10 , which determine the frequency range that is absorbed. To form the cavity resonators, resonator body 11 are provided, which combine the resonators 10 in Chen wesentli to an integral body. The resonator body have a common perforated front wall 12 , from the partitions 13 that separate the individual resonators. The partitions 13 can crisscross with the formation of resonators 10 with a rectangular or square plan. The resonators can also have a diamond-shaped or honeycomb-shaped plan. A resonator that absorbs in the range of 800 plus / minus 100 Hz, for example, can have a base area of 8.5 × 8.5 cm and have 81 (9 × 9) holes. The hole diameter is approximately 4 mm and the hole depth in the front wall 12 is approximately 17 mm. The proportion of holes in the front wall is approx. 17% and the resonator depth approx. 8 cm. The dimensions for other frequency ranges can be determined using the Helmholtz equation.
Die Resonatorkörper 11 sind bei den beschriebenen Ausfüh rungsformen an der Rückseite offen, wobei die akustische Rückseite der Resonatoren in verschiedener Weise ausgebildet sein kann, wie nachfolgend noch beschrieben wird.The resonator body 11 in the embodiments described are open at the rear, the acoustic rear of the resonators can be designed in various ways, as will be described below.
Zur zusätzlichen Schalldämmung befinden sich zwischen Ge häusevorderwand 3 und den Resonatorkörpern 11 sowie zwischen der Gehäuserückwand 6 und den Resonatorkörpern 11 Mineralfa sermatten 14 und 15 bzw. 15' zwischen die die Resonatorkörper 11 eingespannt sind. Dabei besitzt die Mineralfasermatte 14 an der gelochten Vorderseite eine Stärke von jeweils ca. 20 mm und einen Strömungswiderstand im Bereich von 50-70 Rayl (entsprechend 50-70 KNS/m2 oder 50-70 KPas/m2; gemessen nach DIN 52213). Dieser Strömungswiderstand hat sich als besonders günstig auf die Schallabsorptionseigenschaften der erfindungsgemäßen Lärmschutzeinrichtung erwiesen. Das Raumgewicht liegt bei ca. 180 kg/m3. Die hintere Mineral fasermatte 15 bzw. 15' ist etwas weicher und lockerer aufge baut als die vordere Mineralfasermatte 14. Sie dient dazu, den Schall im Bereich der Rückwand der Resonatoren zu absor bieren und den reflektierten Anteil diffus zu gestalten. Ihr Raumgewicht liegt normalerweise bei ca. 60 kg/m3. Ihre Materialstärke liegt bei mindestens 10 mm. Es kann bei größeren Materialstärken eine Pressung erfolgen.For additional sound insulation are between Ge front wall 3 and the resonator bodies 11 and between the rear wall 6 and the resonator bodies 11 Mineralfa sermatten 14 and 15 or 15 'between which the resonator body 11 are clamped. The mineral fiber mat 14 has a thickness of approx. 20 mm on the perforated front side and a flow resistance in the range of 50-70 Rayl (corresponding to 50-70 KNS / m 2 or 50-70 KPas / m 2 ; measured according to DIN 52213) . This flow resistance has proven to be particularly favorable on the sound absorption properties of the noise protection device according to the invention. The density is around 180 kg / m 3 . The rear mineral fiber mat 15 or 15 'is somewhat softer and looser built than the front mineral fiber mat 14 . It serves to absorb the sound in the area of the rear wall of the resonators and to make the reflected portion diffuse. Their density is usually around 60 kg / m 3 . Their material thickness is at least 10 mm. Pressing can take place with larger material thicknesses.
Die erfindungsgemäßen Lärmschutzeinrichtungen weisen Hohl raumresonatoren unterschiedlicher Art auf, die in verschiede nen Frequenzbereichen wirken. Es können die Bauelemente der Lärmschutzeinrichtung jeweils gleiche Resonatoren aufweisen, wobei die Resonatoren von Bauelement zu Bauelement verschie den sind, d. h. mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier verschiedene Bauelementetypen vorhanden sind. Es ist mit Vor teil auch möglich, daß die Bauelemente jeweils verschiedene Resonatoren aufweisen und hierzu mehrere Resonatorbausteine enthalten, die jeweils gleiche Resonatoren aufweisen, wobei die Resonatoren aber von Resonatorbaustein zu Resonatorbau stein verschieden sind. Auch Kombinationen dieser Bauart mit der vorbeschriebenen Bauart sind möglich.The noise protection devices according to the invention have hollow room resonators of different types, which in different frequency ranges. The components of the Noise protection device each have the same resonators, the resonators shifting from component to component are, d. H. at least two, preferably at least four different types of components are available. It is with front partly also possible that the components are different Have resonators and for this purpose several resonator modules contain, each having the same resonators, wherein but the resonators from resonator module to resonator construction stone are different. Combinations of this type with the construction described above are possible.
Weiterhin ist es möglich, innerhalb eines Resonatorbausteins die einzelnen Resonatoren unterschiedlich auszubilden. Solche unterschiedliche Resonatoren aufweisenden Resonatorbausteine können dann untereinander und/oder mit den Resonatorbaustei nen bzw. Bauelementen der vorbeschriebenen Arten kombiniert werden. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, eine Lärm schutzeinrichtung den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Die Bauelemente sind unabhängig davon, ob die darin enthalte nenen Resonatorbausteine bzw. Resonatoren voneinander ver schieden sind oder nicht, äußerlich vorzugsweise gleich ge staltet, so daß einheitliche Lärmschutzeinrichtungen mit in verschiedenen Frequenzbereichen arbeitenden Bauelementen aufgebaut werden können. It is also possible within a resonator module to design the individual resonators differently. Such resonator modules having different resonators can then with each other and / or with the resonator NEN or components of the types described above become. This makes it easy to reduce noise adapt the protective device to the respective requirements. The components are independent of whether they contain them ver called resonator modules or resonators from each other are different or not, externally preferably the same ge stalten, so that uniform noise protection devices with in components operating in different frequency ranges can be built.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung gehören zu dem Typ, bei dem die Resonatorbau steine jeweils verschieden ausgebildet, d. h. in verschiedenen Bereichen absorbierende Resonatoren aufweisen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Trennwände 13 des Resonatorkörpers je nach Raumtiefe des Re sonators unterschiedlich tief ausgebildet. Zusätzlich kann entsprechend den Bedingungen der Helmholtz'schen Gleichung der Lochdurchmesser der Löcher 16 in der gelochten Vorderwand 12 und die Lochtiefe, d. h. die Wandstärke der Vorderwand 12 variiert werden, um eine Abstimmung auf die gewünschten Fre quenzbereiche zu erzielen. Zum Ausgleich der unterschiedlich tiefen Resonatorräume weist der Resonatorbaustein 9 eine Rückwand 17 auf, die auf die offene Seite der Resonatorkörper 11 paßt und an den Stellen, an denen die Trennwände 13 kürzer sind, eine entsprechende Verdickung und an den Stellen, an denen die Trennwände länger sind, eine entsprechende Ausneh mung aufweist. Die Mineralfasermatte 15 ist bei dieser Aus führungsform zwischen die ausgleichende Rückwand 17 und den Resonatorkörper 11 gelegt. Falls notwendig, kann die Mineral fasermatte 15 auch in verschiedene Teilstücke unterteilt sein.The embodiments of the invention shown in FIGS. 1 and 2 belong to the type in which the resonator modules each have different designs, ie have resonators that absorb in different areas. In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the partitions 13 of the resonator body are of different depths depending on the depth of the resonator. In addition, according to the conditions of the Helmholtz equation, the hole diameter of the holes 16 in the perforated front wall 12 and the hole depth, ie the wall thickness of the front wall 12 , can be varied in order to achieve a tuning to the desired frequency ranges. To compensate for the different depths of the resonator chambers, the resonator module 9 has a rear wall 17 which fits on the open side of the resonator body 11 and at the points where the partitions 13 are shorter, a corresponding thickening and at the points where the partitions are longer are, has a corresponding Ausneh mung. The mineral fiber mat 15 is placed in this imple mentation form between the compensating rear wall 17 and the resonator body 11 . If necessary, the mineral fiber mat 15 can also be divided into different sections.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird die Rückseite der Resonatoren von der Rückwand 6 des Gehäuses 2 gebildet. Die Trennwände 13' des Resonatorkörpers 11 enden in einer Ebene. Dementsprechend ist die Mineralfasermatte 15' ebenfalls eben angeordnet. Zur Ausbildung der unterschiedlich tiefen Resona toren ist die gelochte Vorderwand 12' abgestuft ausgebildet, so daß gegeneinander versetzte Vorderwandabschnitte vorge sehen sind. Auch hier können Lochtiefe und Lochdurchmesser der Löcher 16' in geeigneter Weise variiert sein, um die ge wünschten Resonanzbedingungen zu erhalten. Da die Vorderwand 3 des Gehäuses 2 im wesentlichen eben ist, abgesehen von einer Profilierung zur Versteifung der Vorderwand, sind die durch die abgestufte Ausbildung der Vorderwand 12' der Reso natorkörper 11 gebildeten Hohlräume zweckmäßigerweise durch zusätzliche Mineralfasermattenstücke 18 ausgefüllt, die eine weitere Vernichtung von Schall ermöglichen. An der Innenseite der Gehäuserückwand 6 ist mit Vorteil eine Isolierschicht 19, beispielsweise aus geteerter Pappe oder einem geschlossenzel ligen Schaumstoff angeordnet, die die Resonatorhohlräume so wohl wärmeisolierend als auch feuchtigkeitsisolierend von der Gehäuserückwand 6 trennt. Dadurch wird die Bildung von Kon denswasser an der Gehäuserückwand verhindert. Dies ist beson ders dann bevorzugt, wenn, wie es bei der Erfindung vorteil hafterweise der Fall ist, ein freier Luftzutritt durch die Gehäusevorderwand 3, die Mineralfasermatte 14 und die Löcher 16 bzw. 16' in die Hohlräume der Resonatoren 10 möglich ist, weil durch den freien Luftzutritt auch je nach Witterung Feuchtigkeit in die Resonatoren gelangen kann, die sich dann bei Abkühlen der Rückwand an dieser niederschlagen könnte.In the embodiment according to FIG. 2, the rear side of the resonators is formed by the rear wall 6 of the housing 2 . The partitions 13 'of the resonator body 11 end in one plane. Accordingly, the mineral fiber mat 15 'is also arranged flat. To form the different depth gates, the perforated front wall 12 'is graduated, so that mutually offset front wall sections are easily seen. Here, too, the hole depth and hole diameter of the holes 16 'can be varied in a suitable manner in order to obtain the desired resonance conditions. Since the front wall 3 of the housing 2 is essentially flat, apart from a profiling for stiffening the front wall, the cavities formed by the graded design of the front wall 12 'of the reso natorkkörper 11 are expediently filled by additional mineral fiber mat pieces 18 which further destroy sound enable. On the inside of the housing rear wall 6 , an insulating layer 19 , for example made of tarred cardboard or a closed-cell foam, is advantageously arranged, which separates the resonator cavities as well as heat-insulating as well as moisture-insulating from the housing rear wall 6 . This prevents the formation of condensation on the rear wall of the housing. This is particularly preferred when, as is advantageously the case with the invention, free air access through the housing front wall 3 , the mineral fiber mat 14 and the holes 16 and 16 'in the cavities of the resonators 10 is possible because of free air access, depending on the weather, moisture can get into the resonators, which could then be deposited on the rear wall when it cools down.
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