DE202011002577U1

DE202011002577U1 - Schallabsorber

Info

Publication number: DE202011002577U1
Application number: DE202011002577U
Authority: DE
Original assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-02-10
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2021-02-11

Abstract

Schallabsorber mit einer Umfangsfläche und zwei Stirnseiten auf Basis einer aus einem Formkörper aus mit einem Bindemittel gebundener Mineralwolle einer Länge L und einer Außenkontur mit einer Wandstärke S mit stirnseitigen Abdeckungen, wodurch ein Hohlraum gebildet ist, und einem Rieselschutz, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Abdeckungen aus Mineralwolle gebildet sind und dass der Rieselschutz eine Kaschierung der Umfangsfläche und der zwei Stirnflächen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schallabsorber auf der Basis von Mineralwolle.
Seit langem ist es bekannt, insbesondere in größeren Räumen, in denen ein hoher Schallpegel herrscht, Schallabsorber zum Zweck der Schalldämmung einzusetzen. In solchen Fällen ist es üblich, die Schallabsorber mit Aufhängungen an der Decke, beispielsweise an Haken, oder an einer Unterkonstruktion etwa in Form von Tragschienen, zu befestigen. Diese Schallabsorber werden auch als Baffel bezeichnet. Üblicherweise weisen sie Plattenform oder Zylinderform auf. Bei der Verwendung von Fasermaterialien, insbesondere von Mineralwolle, ist eine Praxisanforderung, dass es zu keiner Freisetzung von einzelnen Fasern kommt, was den Einsatz eines Rieselschutzes bedingt. Daneben spielt die Möglichkeit einer beschädigungsfreien Reinigung der Schallabsorber sowie antimikrobakterielle Eigenschaften zur Vermeidung von Schimmelbildung aus hygienischen Gründen eine wesentliche Rolle.
Die DE 90 06 457 offenbart einen plattenförmigen Schallabsorber, der zum Zweck der Gewichtsreduzierung auf übliche Rahmen aus Metall oder Kunststoffmaterialien verzichtet und aus einer formstabilen Glasfaserplatte mit in eine Schmalseite im Abstand voneinander eingesetzten Dübeln besteht, wobei Haken in die Dübel eingeschraubt sind und diese über Aufhängungen gehalten sind. Die Glasfaserplatten können mit einem farbbeschichteten Glasfaservlies kaschiert sein.
Die DE 29 32 473 A1 offenbart einen zylindrischen Schallschluckkörper mit einem textilen Oberflächenschutz, aus schwerentflammbaren synthetischen Fasern, der eine Dämmschale aus Fasermaterial in Form eines aufgezogenen Strumpfes umgibt. Die offenen Enden sind an beiden Seiten mit Deckeln abgedeckt, die mit einem zentrisch angeordneten durchgehenden Bolzen miteinander verbunden sind. An den über den Deckeln überstehenden Bolzen kann das Element in eine Tragkonstruktion waagrecht eingelegt sein. Bei einer hängenden Anordnung dieser Elemente wie in der DE 32 01 785 C2 beschrieben kann die Aufhängung an einem überstehenden Bolzenabschnitt befestigt werden.
Die DE 200 20 044 U1 schließlich beschreibt einen Schallabsorber bestehend aus einem in einem Mantel enthaltenen Absorbermaterial, wobei der Mantel aus einem formstabilen perforierten Lochblech besteht. Die stirnseitigen Enden können mit jeweils einer Kappe versehen sein.
Zwar erfolgt die Auswahl der Schallabsorber üblicherweise auf der Basis einer schalltechnischen Berechung für den konkreten Anwendungsfall, aus ästhetischen Gründen werden für optisch anspruchsvolle Anwendungen von den Planern und Architekten zylinderförmige Baffel bevorzugt.
Die im Stand der Technik beschriebenen zylindrischen Schallabsorber auf Basis von Mineralwolle weisen wegen der aus Metall oder Kunststoff bestehenden Bauteile, insbesondere Deckel und durchgehende Bolzen, Oberflächen auf, die nicht zur Schalldämmung beitragen, weiterhin tragen diese Bauteile zu einem erhöhten Gewicht bei.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen einen inneren Hohlraum aufweisenden Schallabsorber auf der Basis von Mineralwolle bereitzustellen, der sich durch verbesserte Schalldämmung bei reduziertem Gewicht auszeichnet, hervorragende Brandschutzeigenschaften aufweist und wirtschaftlich herstellbar ist.
Die Aufgabe wird durch einen Schallabsorber auf der Basis von Mineralwolle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der erfindungsgemäße Schallabsorber auf Basis von Mineralwolle ist aus einem Formkörper aus mit einem Bindemittel gebundener Mineralwolle einer Länge L und einer Außenkontur mit einer Wandstärke S gebildet, wobei die Wandstärke S derart gewählt ist, dass der Formkörper einen inneren Hohlraum besitzt, und weist auf beiden Stirnseiten der des Formkörpers je eine an die Außenkontur des Formkörpers angepasste, d. h. diesem entsprechende, Abdeckplatte mit einer Höhe H aus gebundener Mineralwolle auf. Die Umfangsfläche des Formkörpers und der beiden Abdeckplatten sowie deren Stirnflächen, d. h. alle sichtbaren Oberflächen, weisen eine schalltransparente Kaschierung auf. In wenigstens eine der beiden Abdeckplatten sind Haltemittel für eine Aufhängung vorgesehen. Bevorzugt ist ein in der Schwerpunktachse angeordneter Dübel, der in der Abdeckplatte aus Mineralwolle fest verankert ist, wobei in diesen Dübel ein Haken zur Aufnahme der Aufhängung eingeschraubt ist.
Der aus dem Formkörper, den beiden Abdeckungen und der Kaschierung gebildete Schallabsorber weist eine ausreichende mechanische Eigenstabilität auch ohne die Verwendung von Bauteilen aus Metall oder Kunststoff auf. Die Verwendung von Mineralwolle als stirnseitige Abdeckung hat zur Folge, dass auch diese Flächen für die Schalldämmung zur Verfügung stehen, und nicht, wie im Fall eine Metall- oder Kunststoffabdeckung, den Schall reflektieren. Weiterhin kann ohne Verlust der mechanischen Stabilität auf den aus dem Stand der Technik bekannten, durchgehenden Bolzen verzichtet werden, wodurch sich in vorteilhafter Weise das Gewicht des Schallabsorbers reduziert. Aufgrund der guten mechanischen Eigenschaften von gebundenen Mineralwolleplatten bei dem Fachmann bekannter Auslegung hinsichtlich Rohdichte, Bindemittelgehalt und Höhe kann das Eigengewicht eines Schallabsorbers im vertikalen oder horizontalen Einbauzustand ohne Gefahr des Ausreißens der Haltemittel dauerhaft gehalten werden. Ebenso ist ein Durchbiegen im Fall eines horizontalen Einbaus bei hinreichender Dimensionierung ausgeschlossen.
Bevorzugt weist der Formkörper eine kreisförmige, ovale, rechteckige oder polygonale Außenkontur auf. Besonders bevorzugt ist eine kreisförmige Außenkontur, so dass der Formkörper als zylindrische Dämmschale ausgebildet sein kann. Weiterhin besonders bevorzugt ist eine rechteckige Außenkontur, die sich aus plattenförmigen Mineralwolleelementen in einfacher Form bilden lässt.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Kaschierung ein Glasvlies, ein Glasfilament oder ein Glasseidengewebe.
Die Kaschierung kann zur Erfüllung ästhetischer Anforderungen eingefärbt oder mit einer schalltransparenten Farbschicht versehen sein. Besondere optische Effekte können erzielt werden, wenn die Kaschierung der Umfangsfläche und die Kaschierung der beiden Stirnflächen unterschiedlich gefärbt sind.
Es ist bevorzugt, dass die Kaschierung der Umfangsfläche an einer Stirnseite, bevorzugt an beiden Stirnseiten, geringfügig über die Stirnseite hervorsteht, also die Kaschierung ein kleines Übermaß über die Länge der Dammschale zuzüglich die Höhen der beiden Abdeckplatten aufweist. Es hat sich gezeigt, dass mit einem solchen Überstand der Kaschierung von wenigen, maximal etwa 5 mm, die im Fall einer bündigen Kaschierung zwischen der Umfangskaschierung und der Stirnseitenkaschierung sichtbare Kante optisch verschwindet.
In einer bevorzugten Ausführung ist der durch den Formkörper und die beiden Mineralwolledeckel geformte Hohlraum mit einem weiteren Schallabsorptionsmaterial verfüllt, wobei entweder ein loses Füllmaterial oder ein entsprechend geformter fester Körper geeignet sind. Als weiteres Schallabsorptionsmaterial ist – auch aus Gründen des vorbeugenden Brandschutzes – Mineralwolle bevorzugt, wobei nicht mit einem Bindemittel versehene, sogenannte lose Mineralwolle oder Stopfwolle; oder ein ausgeformtes Einsetzteil aus mit einem Bindemittel gebundener Mineralwolle zum Einsatz kommen können.
Das den Hohlraum verfüllende Schallabsorptionsmaterial kann so ausgewählt sein, dass die Schallabsorptionseigenschaften der Dammschale und/oder der Abdeckplatten und des Füllmaterials gleich bzw. vergleichbar sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein Füllmaterial mit anderen Schallabsorptionseigenschaften vorzusehen, etwa im Fall von Mineralwolle durch die Einstellung einer zu der Rohdichte der Dammschale und/oder der Abdeckplatten unterschiedlichen Rohdichte. Unter unterschiedlichen Schallabsorptionseigenschaften wird verstanden, dass der diese Eigenschaft charakterisierende längenbezogene Durchströmungswiderstand gemäß DIN EN 29053 sich um mindestens 20% unterscheidet.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Hierbei zeigt
1 einen Schnitt eines ersten erfindungsgemäßen Schallabsorbers mit Detaildarstellung
2 einen Schnitt eines zweiten erfindungsgemäßen Schallabsorbers.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen zylindrischen Schallabsorber 1, der aus einer Dämmschale 2 aus Mineralwolle mit einem Außendurchmesser D von 220 mm, einer Wandstärke von 30 mm und einer Länge L von 1000 mm, sowie zwei an der oberen und unteren Stirnseite angeordneten Abdeckplatten 3, 4 aus Mineralwolle aufgebaut ist. Die Dämmschale 2 sowie die Abdeckplatten 3, 4 sind umfangseitig mit einer Kaschierung 5 versehen, die Abdeckplatten 3, 4 haben an ihrer jeweiligen Sichtseite eine Kaschierung 6, 7. Insgesamt ist somit der Schallabsorber vollumfänglich auf allen Sichtflächen kaschiert. Die Dammschale 2 und die Abdeckplatten 3, 4 bilden einen inneren Hohlraum 8 aus. Zum Zweck der darstellerischen Vereinfachung sind Kleberschichten nicht dargestellt.
Für den hier vorgesehen Zweck eines hängenden Einbaus an der Raumdecke ist in der oberen Abdeckplatte 3 ein Haltemittel in Form eines Dübels 9 in der Symmetrieachse eingebracht, in den ein Haken 10 eingeschraubt ist. An diesem Haken 10 kann der Schallabsorber über nicht dargestellte Aufhängungen montiert werden.
Zur Vermeidung der Sichtbarkeit der Kante 11 zwischen der umfangsseitigen Kaschierung 5 und der unterseitigen Kaschierung 7 beim Blick auf den Schallabsorber im hängenden Zustand steht die umfangsseitige Kaschierung 5 etwa 3 mm über die Kaschierung 7 über, was hier aus darstellerischen Gründen übertrieben dargestellt ist.
Die Höhe der unteren und der oberen Abdeckplatte 3, 4 beträgt im Ausführungsbeispiel 50 mm. Die Rohdichte der Dammschale 2 und der Abdeckplatten 3, 4 beträgt 100 kg/m³. Zusammen mit dem als Kaschiermaterial in Form eines Glasfilaments mit einem Flächengewicht von 120 g/m² ergibt sich für den Schallabsorber mit Dübel und Haltemittel eine Masse von etwa 2,6 kg. Ein handelsüblicher zylinderförmiger Baffel aus dem Stand der Technik gemäß der DE 32 01 785 C2 mit einer identischen Rohrschale gleicher Rohdichte und Länge von 1000 mm mit stirnseitigen Blechen und einem Verbindungsbolzen weist einschließlich der Haltemittel in der Gebrauchsform ein Gewicht von etwa 3,4 kg auf. Der erfindungsgemäße Schallabsorber weist somit verbesserte Schalldämmeigenschaften in Form einer vergrößerten schalltechnisch wirksamen Oberfläche von etwa 19% unter Berücksichtigung eines freien, nicht durch den einseitigen Dübel abgedeckten Oberflächenanteil von etwa 70% bei einer Gewichtseinsparung von etwa 24% auf.
2 unterscheidet sich von 1 dadurch, dass hier zum Zweck einer horizontalen Montage auch in der zweiten Abdeckplatte ein zweiter Dübel 9' eingebracht ist. In den beiden Dübeln 9, 9' sind eingeschraubte Stifte 11, 11' vorgesehen, die auf einer nicht dargestellten Tragkonstruktion aufliegen.
Wegen der vorgesehen horizontalen Montage ist die umfangsseitige Kaschierung 5 hier auf beiden Seiten mit einem Übermaß von jeweils etwa 3 mm über die stirnseitigen Kaschierungen 6, 7 ausgeführt.
Weiterhin ist der Hohlraum 8 hier mit einem weiteren Schallabsorptionsmaterial 12 gefüllt. In den Hohlraum 8 ist 2 kg bindemittelfreie lose Mineralwolle eingebracht, wodurch sich eine Rohdichte der Füllung von etwa 78 kg/m³ im Vergleich zur Rohdichte von Dämmschale 2 und Abdeckplatten 3, 4 einstellt.
Besonders einfach kann der erfindungsgemäße Schallabsorber der Ausführungsbeispiele hergestellt werden, indem aus einer einseitig kaschierten Mineralwollerohplatte die Abdeckplatten 3, 4 herausgeschnitten werden und diese mit der Kaschierung zur Sichtseite an den Formkörper in Form der vorgefertigten Dammschale 2 stirnseitig angeordnet werden. Die Stabilität wie auch die weitere Bearbeitung kann durch ein Ankleben der Abdeckplatten 3, 4 an die Dammschale erhöht bzw. erleichtert werden, dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Nachfolgend werden die Dämmschale 2 und die Abdeckplatten 3, 4 umfangseitig kaschiert, ggf. mit ein- oder beidseitigem Übermaß. Abschließend wird der Dübel 9 achssymmetrisch eingebracht und der Haken 10 eingeschraubt.
Im Fall einer Füllung des Hohlraums 8 mit einem losen Schallabsorptionsmaterial 13 ist es vorteilhaft, zuerst einseitige eine Abdeckplatte 3 anzukleben, dann den Hohlraum von der offenen Seite zu befüllen und anschließend die zweite Abdeckplatte 4 anzukleben.
Im Fall der Verwendung von Formteilen kann ein solches unmittelbar in die Dämmschale 2 eingesetzt werden, und der Schallabsorber in der bereits beschriebenen Weise hergestellt werden.
Im Fall einer rechteckigen Außenkontur kann der Formkörper aus vier miteinander verklebten plattenförmigen Elementen aus Mineralwolle geformt werden. Die übrigen Verfahrensschritte zur Herstellung schließen sich wie beschrieben an.
Es versteht sich von selbst, dass alle Angaben zu Abmessungen und Rohdichten nur illustrierenden Charakter haben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 9006457 [0003]
DE 2932473 A1 [0004]
DE 3201785 C2 [0004, 0024]
DE 20020044 U1 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 29053 [0017]

Claims

Schallabsorber mit einer Umfangsfläche und zwei Stirnseiten auf Basis einer aus einem Formkörper aus mit einem Bindemittel gebundener Mineralwolle einer Länge L und einer Außenkontur mit einer Wandstärke S mit stirnseitigen Abdeckungen, wodurch ein Hohlraum gebildet ist, und einem Rieselschutz, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Abdeckungen aus Mineralwolle gebildet sind und dass der Rieselschutz eine Kaschierung der Umfangsfläche und der zwei Stirnflächen ist.
Schallabsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper eine kreisförmige, ovale, rechteckige oder polygonale, besonders bevorzugt eine kreisförmige oder rechteckige Außenkontur aufweist.
Schallabsorber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaschierung ein Glasvlies, eine Glasfilament oder ein Glasseidengewebe ist.
Schallabsorber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaschierung eingefärbt oder mit einer schalltransparenten Farbschicht versehen ist.
Schallabsorber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaschierung der Umfangsfläche an wenigstens einer Stirnseite geringfügig, maximal etwa 5 mm, über die Stirnseite übersteht.
Schallabsorber nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum mit einem weiteren Schallabsorptionsmaterial verfüllt ist.
Schallabsorber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Schallabsorptionsmaterial ein loses Material oder ein ausgeformtes Einsetzteil ist
Schallabsorber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Schallabsorptionsmaterial Mineralwolle ist.
Schallabsorber nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Schallabsorptionsmaterial der Dammschale und/oder den Abdeckplatten aus Mineralwolle vergleichbare Schallabsorptionseigenschaften aufweist.
Schallabsorber nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Schallabsorptionsmaterial zu der Dämmschale und/oder den Abdeckplatten aus Mineralwolle unterschiedliche Schallabsorptionseigenschaften aufweist.