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Die
Neuerung betrifft einen Steinkorb zur Erstellung einer Schallschutzwand
gemäß dem Oberbegriff
des Schutzanspruchs 1.
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Aus
der
DE 202 13 129
U1 ist ein gattungsgemäßer Steinkorb
bekannt. Dieser Steinkorb besteht aus Drahtgitterwänden, die
aneinander gehalten sind. Im Innenraum dieser Drahtgitterwände ist eine
weitere Drahtgitterwand vorgesehen, die den Steinkorb in unterschiedliche
Abteilungen aufteilt. Dabei soll das größere Abteil mit Steinen und
das kleinere Abteil mit einem Lärmdämm-Material,
insbesondere Schaumglasschotter, gefüllt sein. Eine mit diesen bekannten
Steinkörben
errichtete Schallschutzwand zeichnet sich durch einen geringen Reflexionsgrad
aus, die direkte Schalltransmission wird jedoch nur unzureichend
gedämpft.
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Der
Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steinkorb der eingangs
genannten Art zu schaffen, der sich durch einen geringen Schallreflexions-
und Transmissionsgrad auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den
Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Der
Steinkorb gemäß Anspruch
1 dient zur Erstellung einer Schallschutzwand, die eine Schallquelle
dämpft.
Insbesondere ist an eine Schalldämpfung
an Eisenbahnstrecken, vor allem ICE-Strecken sowie Autobahnen gedacht,
an denen hohe Strömungsgeschwindigkeiten
auftreten. Weitere Anwendungen dieser Schallschutzwand sind jedoch
möglich.
Der Steinkorb ist von Drahtgitterwänden gebildet, die ein festes
Gerüst
des Steinkorbs bilden. Diese Drahtgitterwände halten die darin aufgenommene Steinschüttung zusammen,
so daß die
Schallschutzwand in Form bleibt. Der Innenraum der Drahtgitterwände ist
in mindestens zwei Abteilungen geteilt, die mit Schüttgut gefüllt sind.
Wenigstens die der Schallquelle abgewandte Abteilung ist dabei mit
Steinen gefüllt,
die im wesentlichen zur Bildung einer ausreichenden Masse und Stabilität des Steinkorbs
beitragen. Zur Erzielung einer ausreichenden Dämpfung von Schallwellen durch
die Schallschutzwand hindurch sind die Abteilungen durch eine Transmissionssperre
getrennt. Diese besteht aus einer im wesentlichen luftundurchlässigen,
festen Platte. Diese Platte dämpft
das Durchdringen von Schallwellen durch die Steinschüttung aufgrund
von Beugungseffekten in den Hohlräumen zwischen den einzelnen Steinen.
Die feste Platte bildet für
Luftschwingungen ei ne Barriere, so daß die Schallwellen keine direkte Verbindung
zwischen der dem Schall zugewandten und der abgewandten Seite des
Steinkorbs nutzen können.
Dabei ist es insbesondere wichtig, daß die Steinschüttung an
der Transmissionssperre anliegt, wodurch eine Schallübertragung
durch Schwingungen der gesamten Platte zuverlässig unterdrückt wird.
Die Ausbildung der Transmissionssperre als feste Platte hilft ebenfalls,
Schwingungen der gesamten Platte zu verhindern, die zur Schalltransmission beitragen
könnten.
Durch diese Transmissionssperre ergibt sich eine ausreichend geringe
Schalltransmission, wobei in Folge der Steinschüttung auch die Schallreflexion
hinreichend gering bleibt. Dies wäre beim Einsatz der festen
Platte ohne die Steinschüttung
nicht gegeben, da diese zu hohe Schallreflexionswerte aufweisen
würde.
Außerdem
wäre das
Problem des Entstehens von Schwingungen der Platte auf diese Weise
nicht mehr beherrschbar.
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Zur
Erzielung einer ausreichend geringen Schalltransmission durch die
Schallschutzwand ist es gemäß Anspruch
2 günstig,
wenn die Transmissionssperre den Steinkorb im wesentlichen ausfüllt. Damit
ergeben sich ggf. nur geringe Spalten zwischen aneinander grenzenden
Steinkörben,
die vom Schall auf direktem Wege durchdringbar sind. Der bei weitem
größte Teil
der in den Steinkorb eindringenden Schallwellen wird jedoch durch
die Transmissionssperre zuverlässig
gedämpft.
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Zur
Reduktion der Spalten zwischen den Steinkörben und den Steinkorbsegmenten
ist es gemäß Anspruch
3 vorteil haft, wenn die Transmissionssperre flächig an Profilleisten anliegt,
welche an den Drahtgitterwänden
gehalten sind. Diese Profilleisten decken damit die zwischen den
Gitterwänden
und der Transmissionssperre gebildeten Spalten ab, so daß innerhalb
des einzelnen Steinkorbs praktisch keine Schalltransmission gegeben
ist.
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Zur
weiteren Senkung der Schalltransmission ist es gemäß Anspruch
4 günstig,
wenn die Profilleisten Schlitze aufweisen, in die die Gitterstäbe der Drahtgitterwände eingreifen.
Die Profilleisten durchsetzen dabei die Drahtgitterwände, so
daß sie
außenseitig über die
Drahtgitterwände überstehen.
Damit decken die Profilleisten auch einen Bereich um den Steinkorb
herum ab, wobei sich die Profilleisten aneinandergrenzender Steinkörbe überlappen
können.
Damit wird auch der Bereich zwischen den Steinkörben durch die Profilleisten
abgedeckt, so daß an
diesen Stellen praktisch keine Schalltransmission mehr möglich ist.
Damit ergeben sich besonders geringe Schalltransmissionswerte der
Schallschutzwand.
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Zur
Erleichterung der Montage der Transmissionssperre innerhalb des
Steinkorbs ist es gemäß Anspruch
5 günstig,
wenn die Profilleisten L- oder U-förmig ausgebildet sind. Die
zum Korbinneren gerichteten Schenkel der Profilleisten erfassen
dabei flächig
die Transmissionssperre, so daß ein
im wesentlichen schalldichter Anschluß der Transmissionssperre an
den Schenkeln der Profilleisten gegeben ist. Diese Maßnahme erhöht damit
die Dämpfung
der Schallwellen in Transmission.
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Alternativ
ist es gemäß Anspruch
6 vorteilhaft, wenn die Profilleisten mit einer Platte verbunden sind,
die zusammen eine Wanne bilden. Diese Wanne nimmt die Transmissionssperre
auf und schützt diese
insbesondere im empfindlichen Stirnseitenbereich. Die Transmissionssperre
kann in diesem Fall sehr einfach hantiert und in den Korb eingebracht werden.
Vorzugsweise ist die Platte einstöckig mit den Profilleisten
erstellt, so daß sich
eine einfache und damit kostengünstige
Erstellung der Wanne ergibt. Insbesondere ist daran gedacht, die
Wanne als Blechbiegeteil zu fertigen. Damit die Transmissionssperre
gut innerhalb der Wanne gehalten ist, ist außerdem daran gedacht, die Profilleisten
an der der Platte gegenüberliegenden
Seite nach innen zu biegen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Transmissionssperre
im Randbereich von drei Seiten umfaßt wird.
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Zur
Erleichterung der Montage der Steinkörbe zu einer Schallschutzwand
ist es gemäß Anspruch 7
günstig,
wenn die Profilleisten korbaußenseitig
so zueinander ausgebildet sind, daß sie mit den Profilleisten
des anschließenden
Steinkorbs einen Fugenverschluß bilden,
ohne die Montage der Schallschutzwand durch die Profilleisten zu
behindern. Ein zwischen den Steinkörben gebildeter Spalt wird
daher durch die Profilleisten vollständig abgedeckt.
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Als
Materialien für
die Transmissionssperre haben sich gemäß Anspruch 8 Holz, Kunststoff
bzw. Metall bewährt.
Vorzugsweise wird Metall, insbesondere ein Eisenwerkstoff eingesetzt,
da sich dieses Material durch eine hohe Dichte, Form- und Witterungsbeständigkeit
auszeichnet. Da die Transmissionssperre keinerlei tragende Funktion
hat, spielen Korrosionseffekte bei der Transmissionssperre keinerlei
Rolle.
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Zur
Erzielung einer hohen Sperrwirkung für durchgehende Schallwellen
ist es gemäß Anspruch
9 günstig,
wenn die Transmissionssperre ein hohes Flächengewicht aufweist. Bei einem
Flächengewicht von
mindestens 2 kg/m2, ergibt sich zusammen
mit der dem Schall abgewandten Seite vorgesehenen Steinschüttung eine
ausreichende Sperrwirkung für durchgehende
Schallwellen. Bei einem Flächengewicht
von mindestens 7 kg/m2 ergibt sich durch
die Transmissionssperre selbst bereits eine ausreichend hohe Sperrwirkung
für durchgehende
Schallwellen, so daß die
gesamte Sperrwirkung des Steinkorbs nicht mehr im Einzelfall geprüft werden
muß. Dies vereinfacht
die Handhabung der Steinkörbe
erheblich.
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Zur
weiteren Reduktion der Schalltransmission ist es gemäß Anspruch
10 vorteilhaft, wenn der Transmissionssperre eine Absorberplatte
zugeordnet ist, die eine geringere Dichte als die Transmissionssperre
aufweist. Diese Absorberplatte sorgt mit ihrer geringen Dichte für eine wirksame
Schallabsorption, so daß die
Gefahr, daß die
Transmissionssperre in Schwingungen gerät, entsprechend reduziert ist.
Auf diese Weise verbessert sich die Schalldämpfung des Steinkorbs erheblich.
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Zur
Erzielung einer effektiven Schallabsorption durch die Absorberplatte
ist es gemäß Anspruch 11
günstig,
wenn diese gasdurchsetzt ist. Beispielsweise besteht die Ab sorberplatte
aus gepreßten
Naturfasern. Alternativ kann die Absorberplatte auch aus einem Polymerschaum,
wie geschäumtem
Polystyrol, gebildet sein. Vorzugsweise wird in diesem Fall ein
geschlossenzelliger Polymerschaum eingesetzt, um das Eindringen
von Wasser in die Absorberplatte zu verhindern. Durch die in der
Absorberplatte eingebrachte Gasmenge ergeben sich erhebliche lokale
Dichteunterschiede innerhalb der Absorberplatte, die zu einer effektiven
Schallabsorption führen.
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Zur
effektiven Schallabsorption ist es gemäß Anspruch 12 günstig, wenn
die Absorberplatte schallquellenseitig an der Transmissionssperre
festgelegt ist. Damit stabilisiert die Transmissionssperre zusätzlich die
Absorberplatte, so daß Schwingungen
der Absorberplatte aufgrund eindringender Schallwellen weiter geschwächt werden.
Außerdem
läßt sich
auf diese Weise der Steinkorb sehr einfach herstellen, da vor dem
Befüllen
des Steinkorbs lediglich die mit der Absorberplatte versehene Transmissionssperre
in den Steinkorb eingebracht werden muß.
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Alternativ
hat sich gemäß Anspruch
13 eine Schicht aus einem elastischen Material zwischen den Stirnseiten
der Transmissionssperre bewährt.
Diese besteht vorzugsweise aus Moosgummi, Kautschuk, Silikonkautschuk
oder Polyurethan-Schaum.
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Zur
weiteren Unterdrückung
von Schwingungen der Transmissionssperre bzw. der Absorberplatte
ist es gemäß Anspruch
14 vorteilhaft, wenn die Abteilungen des Steinkorbs beidseits der
Transmissionssperre mit Steinen befällt sind.
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Damit
steht die Transmissionssperre und ggf. die Absorberplatte unter
dem Anpreßdruck
der Steinfüllung
und wird auf diese Weise stabilisiert und gleichzeitig gegen Umwelteinflüsse wie
Licht, Nässe, Sturm
und Fahrtwind geschützt.
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Zur
akustischen Anpassung des Steinkorbs ist es gemäß Anspruch 15 günstig, wenn
die der Schallquelle zugewandte Abteilung mit Steinen geringerer,
mittlerer Größe gefüllt ist
als die der Schallquelle abgewandte Abteilung. Durch die kleinere Steingröße an der
Beschallungsseite ergeben sich entsprechend kleinere Zwischenräume zwischen
den Steinen, was zu einer effektiven Schallaufnahme in der Steinschüttung führt. Die
Größe der Steine
ist dabei an die Frequenz der abzuschirmenden Schallquelle angepaßt, wobei
die Steingröße um so
kleiner gewählt
wird, je höherfrequenter
der auftreffende Schall ist.
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Schließlich ist
es gemäß Anspruch
16 vorteilhaft, wenn die der Schallwelle zugewandte Abteilung mit – in Transmissionsrichtung
betrachtet – Schichten unterschiedlicher
Steingrößen gefüllt ist.
Auf diese Weise ergibt sich eine Schichtstruktur der Steinschüttung, die
von auftreffenden Schallwellen zu durchdringen ist. Durch die unterschiedliche
Steingröße in den
einzelnen Schichten ergibt sich eine breitbandige Absorptionswirkung,
wodurch die Schallwellen bereits in der Steinschüttung erheblich geschwächt werden.
Dieser Effekt ist nicht gegeben, wenn Steine mit erheblich unterschiedlichen
Größen in eine Schüttung eingemischt
werden, da sich hierbei die kleinen Steine bevorzugt in die Zwischenräume der großen Steine
setzen und nur noch sehr kleine Zwischenräume übrig lassen. Dies könnte wiederum
zu einer übermäßigen Reflexion
des Schalls führen.
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Der
Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne
den Schutzumfang zu begrenzen.
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Es
zeigt:
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1 eine
räumliche
Schnittdarstellung eines Steinkorbs
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2 eine
Schnittdarstellung durch eine Profilleiste,
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3 eine
Seitenansicht der Profilleiste und
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4 eine
alternative Ausführungsform
des Steinkorbs.
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Ein
Steinkorb 1 gemäß 1 besteht
aus Drahtgitterwänden 2,
die einen Innenraum 3 allseitig umschließen. Im
Innenraum 3 ist eine Transmissionssperre 4 in
Form einer Eisenplatte gehalten. Auf dieser Transmissionssperre 4 ist
schallquellenseitig eine Absorberplatte 5 festgeklebt.
Die Absorberplatte 5 besteht aus einem geschlossenzelligen
Polymerschaum, insbesondere Polystyrolschaum. Die Transmissionssperre 4 und
die Absorberplatte 5 teilen den Innenraum 3 in
zwei Abteilungen 6, 7.
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Der
Steinkorb 1 wird durch eine lediglich symbolisch dargestellte
Schallquelle 8 einseitig beschallt und soll die von der
Schallquelle 8 ausgehenden Schallwellen möglichst
wenig reflektieren bzw. durchlassen. Zu diesem Zweck ist in der
der Schallquelle 8 zugewandten Abteilung 7 des
Steinkorbs 1 eine Steinschüttung in Form von zwei hintereinander angeordneten
Schichten 9, 10 eingefüllt. Die Steine 11 der
inneren Schicht 10 weisen dabei eine geringere Größe als die
Steine 11 der äußeren Schicht 9 auf. Auf
diese Weise ergibt sich eine effektive Dämpfung der von der Schallquelle 8 ausgehenden
Schallwellen in einem breiten Frequenzbereich. Die der Schallquelle 8 abgewandte
Abteilung 6 ist mit Steinen 11 gefüllt, die
relativ groß sind.
Diese Steine 11 dienen in erster Linie der Erzielung einer
ausreichenden Standfestigkeit des Steinkorbs 1. Die Steinschüttungen 11 in
den beiden Abteilungen 6, 7 drücken direkt gegen die Transmissionssperre 4 und
die Absorberplatte 5 und stabilisieren und schützen diese.
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2 zeigt
eine Schnittdarstellung durch eine Profilleiste 12, die
zur Festlegung der Transmissionssperre 4 an den Drahtgitterwänden 2 dient.
Die Profilleiste 12 ist korbinnenseitig U-förmig ausgebildet,
wobei Schenkel 13, 14 flächig an der Transmissionssperre 4 bzw.
der Absorberplatte 5 anliegen. Die Schenkel 13, 14 übergreifen
die Transmissionssperre 4, so daß keinerlei Spalt zwischen
der Transmissionssperre 4 und der Drahtgitterwand 2 entsteht.
Dies verbessert die Transmissionssperrwirkung des Steinkorbs 1.
Die 2 zeigt auf der rechten Seite eine alternative
Ausführungsform
der Transmissionssperre. Die Profilleisten 12 sind dabei
rückseitig
mit einer Platte 17 einstückig verbunden, so daß diese
zusammen eine Wanne ergeben.
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Korbaußenseitig
ist an der Profilleiste 12 ein Steg 15 angeformt,
der mit dem Steg 15 des anschließenden Steinkorbs 1 versetzt
angeordnet ist. Dies wird durch außermittige Anbringung des Stegs 15 an
der Profilleiste 12 erreicht. Damit überlappen sich die Stege 15 aneinanderstoßender Steinkörbe 1, so
daß auch
im Verbindungsbereich der Steinkörbe 1 eine
wirksame Sperre für
eindringende Schallwellen besteht.
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Zur
Erzielung einer einfachen Montage der Profilleiste 12 ist
diese gemäß 3 im
Bereich der Stege 15 mit Schlitzen 16 versehen.
Diese Schlitze 16 sind an die Drahtgitterwände 2 angepaßt, so daß der Steg 15 der
Profilleiste 12 die Drahtgitterwand 2 durchdringen
kann.
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Schließlich zeigt 4 eine
alternative Ausführungsform
eines Steinkorbs 1 in Schnittdarstellung. Dabei benennen
gleiche Bezugszeichen gleiche Teile, wobei im folgenden lediglich
auf die Unterschiede zur vorbeschriebenen Ausführungsform eingegangen wird.
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Die
Profilleiste 12 des Steinkorbs 1 ist U-förmig ausgebildet,
wobei die beiden Schenkel 13, 14 die Transmissionssperre 4 sowie
die Absorberplatte 5 erfassen. Der Steg 15 ist
im Gegensatz zur vorbeschriebenen Ausführungsform parallel zur Ebene
der Drahtgitterwand 2 ausgerichtet und besteht aus einem
elastischen Material. Insbesondere ist an Moosgummi, Kautschuk oder
Silikonkautschuk gedacht.
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Dieser
Steg 15 bildet dabei eine Dichtung zwischen den Profilschienen 12 aneinandergrenzender
Steinkörbe 1.
Der Steg 15 kann direkt an der Profilschiene 12 festgelegt,
insbesondere festgeklebt sein. Alternativ könnte der Steg 15 auch
nachträglich zwischen
die Steinkörbe 1 eingebracht
werden, bevor diese zueinandergezogen werden.
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Der
besondere Vorteil dieser Ausführungsform
besteht darin, daß die
Stege 15 nur geringfügig über die
Drahtgitterwände 2 hinausragen,
was die Stapelbarkeit der einzelnen Steinkörbe erheblich verbessert. Durch
die Ausbildung der Stege 15 aus einem elastisch nachgiebigen
Material ergibt sich trotzdem eine ausreichende Schalldichtung im
Spaltbereich zwischen den Steinkörben 1.
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- 1
- Steinkorb
- 2
- Drahtgitterwand
- 3
- Innenraum
- 4
- Transmissionssperre
- 5
- Absorberplatte
- 6,
7
- Abteilung
- 8
- Schallquelle
- 9,
10
- Schicht
- 11
- Stein
- 12
- Profilleiste
- 13,
14
- Schenkel
- 15
- Steg
- 16
- Schlitz
- 17
- Platte