DE202010017487U1 - Furniture element with sound absorption device - Google Patents

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Abstract

Möbelelement (1) mit einer Einrichtung zur Schallabsorption, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Absorptionsprinzipien in einer Schallschutzvorrichtung (2), welche in einer Wirkverbindung mit einem Kastenmöbel (1) steht (1), zusammen geführt werden und deren Schallabsorptionswirkungsgrad, sowie der Wirkungsgrad der Sichtblendenfunktion durch Hohenverstellung durch einen Schiebebeschlag der Raumsituation örtlich und/oder zeitlich anpassbar ist, wobei die Schichten der Schallschutzvorrichtung (2) aus mehr als zwei der folgenden Elemente: einem Lochblech, einem Vlies, einem Dämmstoff, einem Blech, einem weiteren Dämmstoff, einem weiteren Vlies und einem zweiten Lochblech, vorgesehen sind.Furniture element (1) with a device for sound absorption, characterized in that more than two absorption principles are brought together in a soundproofing device (2), which is operatively connected to a cabinet unit (1) (1), and their sound absorption efficiency and efficiency the screen function by height adjustment by a sliding fitting of the room situation and / or temporally adaptable, the layers of the soundproofing device (2) consisting of more than two of the following elements: a perforated plate, a fleece, an insulating material, a sheet metal, another insulating material, one another fleece and a second perforated plate are provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Möbelelement mit einer Einrichtung zur Schallabsorption. Derartige Möbel wurden vom Anmelde bereits hergestellt.The invention relates to a furniture element with a device for sound absorption. Such furniture has already been manufactured by the applicant.

Der Zwang zur Immobilienwirtschaftlichkeit hat unsere Arbeitswelt stark verändert. Moderne Ausbaustrukturen sind geprägt durch zunehmend mehr Menschen pro Arbeitsfläche. War vor Jahren der durchschnittliche Flächenverbrauch noch 20 bis 30 m2 pro Arbeitsplatz, liegen wir heute bei 10–15 m2. In hochverdichteten Arbeitszonen werden oftmals 5–10 m2 Arbeitsfläche pro Mensch realisiert. Unausweichlich steigen hiermit die akustischen Lasten. Die Lärmpegel durch kommunizierende und telefonierende Menschen erreichen Größenordnungen im Arbeitsplatzbereich von 65–80 dB.The compulsion to real estate economics changed our working world strongly. Modern expansion structures are characterized by more and more people per working area. Years ago, the average space consumption was still 20 to 30 m 2 per workstation, today we are at 10-15 m 2 . In highly compressed work zones often 5-10 m 2 working area per person are realized. Inevitably, this increases the acoustic loads. The noise levels by communicating and telephone people reach sizes in the workplace of 65-80 dB.

Die Entwicklung wirksamer schallabsorbierender Komponenten erlangt hierdurch zunehmend mehr Bedeutung. Klassische Maßrahmen zur Schallpegelreduktion in Mehrpersonenräumen waren Akustikdecken, Akustikwandverkleidungen, sowie Akustikstellwände. Die Senkung der Lärmpegel mit diesen Komponenten reicht bei flächenintensiv genutzten Gruppen- und Teambüros häufig nicht aus. So hat man in den letzten Jahren zunehmend auch die Fronten und Rückwände der Möbel zur Schallabsorption aktiviert. Der Wirkungsgrad dieser Komponenten ist jedoch sehr begrenzt und in keinem Fall, wie von den Normen gefordert, über das Frequenzband gleichmäßig. Typische Komponenten waren bislang Akustikrolladen, gelochte Holzwände, sowie Lochbleche, welche zur Absorption von Schall mit Vlies und oder Dämmstoff belegt waren. Aufgabe der Erfindung ist es, zusätzliche Schallabsorption bereitzustellen, sowie die aktuelle Forderung der DIN nach gleichmäßiger Absorption mit neuen Maßnahmen zu ermöglichen.The development of effective sound-absorbing components is thereby becoming increasingly important. Classic scale frames for reducing noise levels in multi-person rooms were acoustic ceilings, acoustic wall cladding, and acoustic partition walls. Reducing the noise level with these components is often not enough for area-intensive group and team offices. In recent years, for example, the fronts and rear walls of the furniture have increasingly been activated for sound absorption. However, the efficiency of these components is very limited and in no case, as required by the standards, evenly across the frequency band. Typical components to date have been acoustic roller shutters, perforated wooden walls, and perforated metal sheets which were used to absorb sound with fleece and or insulating material. The object of the invention is to provide additional sound absorption, and to enable the current requirement of the DIN for uniform absorption with new measures.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Entwicklung eines neuen Bauteils mit Wirkprinzipien gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention this object is achieved by the development of a new component with active principles according to claim 1.

Durch diese Erfindung wird es nunmehr möglich, eine bisher nicht erreichte Variabilität der Akustik zweier benachbarter Arbeitsplätze, zusätzlich zu einer allgemeinen Verbesserung der Raumakustik, zu realisieren. Durch das Koppeln mehrerer Schallabsorptions-Wirkprinzipien in einer justierbaren Schallschutzvorrichtung an einem Kastenmöbel, erreichen die damit generierten Absorptionsgrade eine hohe Breitbandigkeit, welche zu einer Pegelreduzierung zweier benachbarter Arbeitsplätze von nachgewiesenen 20 dB führen. Dies gilt z. B. für 5 m × 5 m große Räume, in welchen eine Akustikdecke mit einem bewerteten Schallabsorptionsgrad αw, von mindestens 0,9, Breitband-Kompaktabsorber in den Raumecken, sowie Akustikmöbel entsprechend vier Ordnerhöhen, schallabsorbierend in einem Frequenzbereich zwischen 100 Hz und 5000 Hz ausgelegt, und in den Ausbreitungsrichtungen Raum-längs und -quer zum Schall vorhanden sind.With this invention, it is now possible to realize a previously unachieved variability of the acoustics of two adjacent workstations, in addition to a general improvement of the room acoustics. By coupling several sound absorption principles of action in an adjustable soundproofing device to a cabinet furniture, the degrees of absorption generated thereby achieve a high bandwidth, which leads to a level reduction of two adjacent workstations of proven 20 dB. This applies z. B. for 5 m × 5 m large rooms in which an acoustic ceiling with a weighted sound absorption αw, of at least 0.9, broadband compact absorber in the corners, and acoustic furniture corresponding to four folder heights, sound-absorbing in a frequency range between 100 Hz and 5000 Hz designed, and in the propagation directions space-longitudinal and transverse to the sound are present.

Durch das einfache Verschieben bzw. Umhängen der Schallschutzvorrichtung kann der arbeitende Mensch selbst über einen nunmehr zufriedenstellenden Sicht- und/oder Schallschutz zu seinem unmittelbaren Nachbarn bestimmen.By simply moving or transferring the soundproofing device, the working person can determine himself via his now satisfactory visual and / or sound insulation to his immediate neighbors.

Folgende Prinzipien werden dabei zur Anwendung gebracht:The following principles are used:

Poröser AbsorberPorous absorber

Bei der Schallabsorption durch poröse Stoffe wird Schallenergie durch Reibung in Wärmeenergie umgewandelt. Das poröse Material muss für optimale Absorptionseigenschaften im interessierenden Frequenzbereich bestimmte Eigenschaften erfüllen. Diese werden hauptsächlich durch die Porosität, den Strukturfaktor und spezifischen sowie längenbezogenen Strömungswiderstand beschrieben. Ein Beispiel dafür ist Mineralwolle mit einem Raumgewicht von 40 kg/m3 und einem längenbezogenen Strömungswiderstand von 11 kPas/m2.In sound absorption by porous substances, sound energy is converted by friction into heat energy. The porous material must fulfill certain properties for optimum absorption properties in the frequency range of interest. These are mainly described by the porosity, the structure factor and specific and length-related flow resistance. An example of this is mineral wool with a density of 40 kg / m 3 and a length-related flow resistance of 11 kPas / m 2 .

Ein wichtiges Kriterium beim Einsatz poröser Absorber stellt das sogenannte Lambda-Viertel-Prinzip dar, nach welchem einer Schallwelle im Bereich ihrer größten Schallschnelle, die meiste Energie entzogen werden kann.An important criterion in the use of porous absorbers is the so-called lambda quarter principle, according to which a sound wave in the region of its largest sound velocity, the most energy can be withdrawn.

Plattenschwinger und LochplattenschwingerPlate vibrator and perforated plate vibrator

Plattenschwinger und Lochplattenschwinger gehören zu den Resonanzabsorbern die nach dem sogenannten Masse-Feder-Prinzip wirken. Dabei wirkt eine Platte als Masse und ein dahinter liegendes Luftvolumen oder Dämpfungsmaterial als Feder. Das Schallfeld regt vor allem tieffrequent die Platte zum Schwingen an, welche ihrerseits diese Energie in Zusammenspiel mit der jeweiligen dahinterliegenden Feder in Wärmeenergie umwandelt. Die Resonanzfrequenz dieses Systems kann wie folgt berechnet werden:

Figure 00030001
wobei, f0 = Resonanzfrequenz, m' = flächenbezogene Masse in kg/m2, dL = Abstand zwischen Plattenrückseite und Wand in cmPlate vibrators and perforated plate vibrators belong to the resonance absorbers which act according to the so-called mass-spring principle. Here, a plate acts as a mass and an underlying air volume or damping material as a spring. Above all, the sound field stimulates the plate to vibrate in a low-frequency manner, which in turn converts this energy into heat energy in interaction with the respective underlying spring. The resonance frequency of this system can be calculated as follows:
Figure 00030001
where, f 0 = resonance frequency, m '= basis weight in kg / m 2 , d L = distance between the back of the panel and the wall in cm

Durch die Auswahl der Feder als Dämpfermaterial oder Luftvolumen bzw. Möbelvolumen, kann die Resonanzfrequenz anwendungsbezogen verschoben und der Frequenzbereich verbreitert werden. Folgendes Beispiel soll diesen Effekt verdeutlichen: Eine 1 m × 1 m große, 50 mm starke Holzplatte, weist aufgrund seiner Masse eine Resonanzfrequenz auf. Diese kann grob durch ein Klopfen auf die Platte herausgefunden werden. Das bedeutet, dass die Platte in diesem Frequenzbereich Schallenergie aufnehmen und umwandeln kann. Diese Absorptionseigenschaft kann durch eine elastische Lagerung der Platte verbessert werden. Als elastisches Medium könnte dabei z. B. ein abgeschlossenes Luftvolumen oder ein elastisches Material zum Einsatz kommen. Das Resultat dieser Maßnahme ist eine erhöhte Absorption in einem breiteren Frequenzband.By selecting the spring as damper material or air volume or furniture volume, the resonance frequency can be moved application-related and the frequency range widened. The following example is intended to illustrate this effect: A 1 m × 1 m large, 50 mm thick wooden plate has a resonant frequency due to its mass. This can be roughly found by tapping on the plate. This means that the disk can absorb and convert sound energy in this frequency range. This absorption property can be improved by an elastic storage of the plate. As an elastic medium could be z. B. a closed air volume or an elastic material can be used. The result of this measure is an increased absorption in a wider frequency band.

Strömungsabsorberflow absorber

Der Strömungsabsorber basiert auf dem Prinzip der Schallabsorption durch hohe Reibungsverluste bei Durchdringung des Schalls durch das Absorptionsmedium. Dabei kommt ein engfaseriges, jedoch noch luftdurchlässiges Material, z. B. ein Akustikvlies, zum Einsatz, welches eine Dicke von 1 mm oft nicht überschreitet.The flow absorber is based on the principle of sound absorption by high friction losses when penetration of the sound through the absorption medium. It comes a tight-fiber, but still air-permeable material, eg. As an acoustic fleece used, which often does not exceed a thickness of 1 mm.

Der optimale Strömungswiderstand liegt generell im Bereich:

Figure 00040001
The optimum flow resistance is generally in the range:
Figure 00040001

MultiimpedanzabsorberMulti impedance absorber

Aufbau eines porösen Absorbers mit wechselnden StömungswiderständenConstruction of a porous absorber with changing flow resistances

Diese Absorptionsprinzipien addieren sich in einer dünnen Membranschicht, zu einem breitbandigen Hochleistungsabsorber. Er ist mit einem bisher nicht erreichten Absorptionsgrad bei Möbeln von fast 100% und maximaler Wirkbandbreite über den Frequenzbereich von 80 Hz bis 4000 Hz ausgestattet, welcher dadurch generiert wird, dass nicht wie bislang nur ein oder zwei der typischen Absorptionsprinzipien (Strömungsabsorber, z. B. Vlies, oder poröser Absorber, z. B. Dämmstoff) die wesentliche Schallabsorption des Elementes erbringen, sondern die gezielte Auswahl des Wirkprinzips und die Auswahl des dazugehörigen Absorptionsmaterials und die optimale Reihenfolge der ausgewählten mehr als zwei Schallabsorberelemente der Schallschutzvorrichtung.These absorption principles add up in a thin membrane layer, to a broadband high-performance absorber. It is equipped with a previously unattained absorption rate for furniture of almost 100% and maximum effective bandwidth over the frequency range from 80 Hz to 4000 Hz, which is generated by the fact that not one or two of the typical absorption principles (flow absorbers, eg Non-woven, or porous absorber, eg insulating material) provide the substantial sound absorption of the element, but the targeted selection of the active principle and the selection of the associated absorption material and the optimal order of the selected more than two sound absorber elements of the soundproofing device.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Anhand der 1–5 erläutert:An embodiment of the invention is based on the 1 - 5 explains:

1: Justierbare Schallschutzvorrichtung (2) ohne seitlichen Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1) 1 : Adjustable soundproofing device ( 2 ) without lateral projection in connection with a box furniture ( 1 )

2: Justierbare Schallschutzvorrichtung (2) mit seitlichem Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1) 2 : Adjustable soundproofing device ( 2 ) with a side projection in connection with a box furniture ( 1 )

3: Aufbau der Schallschutzvorrichtung aus ...Lochstruktur-Vlies – Dämmstoff – Plattenresonator – Dämmstoff – Vlies-Lochstruktur... 3 : Structure of the sound insulation device made of ... Hole structure fleece - Insulation material - Plate resonator - Insulation - Fleece hole structure ...

4: Verschobene Schallschutzvorrichtung (2) mit seitlichem Überstand in Verbindung mit einem Kastenmöbel (1) 4 : Suspended soundproofing device ( 2 ) with a side projection in connection with a box furniture ( 1 )

5: Anordnung der Erfindung zwischen zwei benachbarten Arbeitsplätzen 5 : Arrangement of the invention between two adjacent workplaces

Claims (10)

Möbelelement (1) mit einer Einrichtung zur Schallabsorption, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Absorptionsprinzipien in einer Schallschutzvorrichtung (2), welche in einer Wirkverbindung mit einem Kastenmöbel (1) steht (1), zusammen geführt werden und deren Schallabsorptionswirkungsgrad, sowie der Wirkungsgrad der Sichtblendenfunktion durch Hohenverstellung durch einen Schiebebeschlag der Raumsituation örtlich und/oder zeitlich anpassbar ist, wobei die Schichten der Schallschutzvorrichtung (2) aus mehr als zwei der folgenden Elemente: einem Lochblech, einem Vlies, einem Dämmstoff, einem Blech, einem weiteren Dämmstoff, einem weiteren Vlies und einem zweiten Lochblech, vorgesehen sind.Furniture element ( 1 ) with a device for sound absorption, characterized in that more than two absorption principles in a soundproofing device ( 2 ), which are in operative connection with a box furniture ( 1 ) stands ( 1 ), and their sound absorption efficiency, as well as the efficiency of the screen function by height adjustment by a sliding impact of the room situation is locally and / or temporally adjustable, the layers of the soundproofing device ( 2 ) are provided from more than two of the following elements: a perforated plate, a nonwoven fabric, an insulating material, a metal sheet, another insulating material, another nonwoven and a second perforated plate. Möbelelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei der folgenden Absorptionsprinzipien entsprechend den gewünschten Arbeitsplatzanforderungen in dem Mehrschichtaufbau der Schallschutzvorrichtung (2) wirksam zum Einsatz kommen: 1. Plattenresonator (Blechstruktur gelocht, Blechstruktur ungelocht) 2. Strömungsabsorber (Vlies) 3. Poröser Absorber (Dämmstoff) 4. Multi-Impedanzabsorber (mehrere Strömungswiderstände) 5. KantenabsorberFurniture element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that more than two of the following absorption principles corresponding to the desired workplace requirements in the multi-layer structure of the soundproofing device ( 2 ) are used effectively: 1. plate resonator (perforated sheet metal structure, unperforated sheet metal structure) 2. flow absorber (fleece) 3. porous absorber (insulating material) 4. multi-impedance absorber (multiple flow resistance) 5. edge absorber Möbelelement (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Überstände der Schallschutzvorrichtung (2) über den Möbelkorpus anpassbar sind und bei einem 10%igen seitlichen Überstand mehr als eine 150%ige, auf die Sichtfläche bezogene Absorption bewirken.Furniture element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the projections of the soundproofing device ( 2 ) are adaptable over the furniture body and with a 10% lateral projection more than a 150%, based on the visible surface absorption effect. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad der Absorberelemente der Raumsituation anpassbar ist. Furniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1-3, characterized in that the efficiency of the absorber elements of the room situation is customizable. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorberelemente des Mehrschichtaufbaus in ihren Schichtdicken und/oder Einbaureihenfolge und/oder der Strömungswiderstände wechseln und einzelne oder alle Absorberelemente so bemessen werden, dass sie in optimaler Abstimmung zueinander wirksam werden.Furniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1-4, characterized in that the absorber elements of the multi-layer structure change in their layer thicknesses and / or mounting order and / or the flow resistance and individual or all absorber elements are dimensioned so that they are effective in optimal coordination with each other. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass zur variablen Befestigung der Schallschutzvorrichtung (2) ein einfacher Verbindungsbeschlag vorgesehen ist.Furniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1-5, characterized in that for the variable attachment of the soundproofing device ( 2 ) a simple connection fitting is provided. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau und die Materialschichten von 3lagig bis über 10lagig, sowie die Materialdicken von 0,1–300 mm des jeweiligen Absorberelementes je nach Anspruch an die akustische Raumsituation sowie die Abmessungen des Möbels vorgesehen sindFurniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the structure and the material layers from 3 to more than 10 layers, and the material thicknesses of 0.1 to 300 mm of the respective absorber element depending on the claim to the acoustic space situation and the dimensions of the Furniture is provided Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungswiderstände der einzelnen Absorberelemente (3) deutlich unterscheiden, so dass es sich weder um einen typischen porösen Absorber, noch um einen typischen Strömungsabsorber, noch um einen typischen Plattenresonator handelt.Furniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the flow resistance of the individual absorber elements ( 3 ), so that it is neither a typical porous absorber, nor a typical flow absorber, nor a typical plate resonator. Möbelelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Baustoffe im Verbund gleichartige oder auch verschiedene vorgesehen sind, z. B. Vliese aus Polyester, Viskose und/oder Glasgewebe, Schäume aus Polyurethan und/oder Melamin oder Dämmstoffe aus Glas- und/oder Steinfasern.Furniture element according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that are provided as building materials in the composite similar or different, z. As nonwovens made of polyester, viscose and / or glass fabric, foams of polyurethane and / or melamine or insulation materials made of glass and / or stone fibers. Möbelelement (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abdeckung der Schallschutzvorrichtung (2) aus dekorativem Material vorgesehen sind, z. B. Holz, Stoff, Metall, Streckmetall, Kunststoffe.Furniture element ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the outer cover of the soundproofing device ( 2 ) are provided of decorative material, for. As wood, fabric, metal, expanded metal, plastics.
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