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Die Erfindung betrifft ein Schallschutzelement für eine Schallschutzwand sowie eine Schallschutzwand.
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Schallschutzelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt. Schallschutzelemente werden dort eingesetzt, wo hohe Lärmpegel entstehen. Dies gilt insbesondere für Verkehrswege, wie Straßen oder Eisenbahnstrecken, aber auch an Flughäfen. Auch Tunnel werden oftmals mit Lärmschutzelementen versehen, um die Reflektion des Schalls von den Tunnelwänden zurück auf die Nutzer des Tunnels zu vermeiden. Schallschutzelemente sind bevorzugt aus einer metallischen Grundkonstruktion mit zusätzlichen schallabsorbierenden Elementen hergestellt. Neben einer akustischen Wirksamkeit ist aber auch eine statisch sichere und haltbare Konstruktion erforderlich, die zudem möglichst einfach zu fertigen sein soll. Die Schallschutzwände werden installiert, indem in bestimmten Abständen Trägerprofile im Boden verankert werden. Dabei weisen die häufig U-förmig ausgebildeten Profilräume aufeinander zu. Zwischen die parallel ausgerichteten Trägerprofile werden die Schallschutzelemente eingeschoben. Die Trägerprofile umfassen dabei die Enden der Elemente.
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Aus der
EP 1 659 222 B1 ist beispielsweise ein Schallschutzelement bekannt, welches eine Vorder- und eine Rückseite, Seitenteile und einen Obergurt und einen Untergurt umfasst, wobei der Ober- oder Untergurt mit der Vorder- oder Rückseite des Schallschutzelements über zumindest eine Verbindung fest miteinander verbunden sind. Der Ober- oder Untergurt weist ein Basisprofil und einen umbiegbaren Steg auf, wobei ein Endabschnitt der Vorder- oder Rückseite zwischen diesen eingeklemmt ist. Bei den einzelnen Teilen handelt es sich um Strangpressprofile. Nachteilig bei den bekannten Schallschutzwänden ist es, dass insbesondere die Ober- und Untergurte sehr kompliziert ausgebildet sind. Einzelne Profilelemente dienen dazu, die Seitenwände mit den Ober- und Untergurten zu verbinden. Andere Profilelemente dienen wiederum zur Nut- und Federverbindung. Dies führt zu einem hohen Fertigungsaufwand und hohen Fertigungskosten.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Schallschutzelement bereitzustellen, das zum einen den starken Beanspruchungen infolge starker Druck-Sog-Wirkungen an den betreffenden Verkehrswegen durch eine sichere und haltbare Konstruktion dauerhaft unbeschadet widersteht und zum anderen einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Schallschutzelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Schallschutzwand mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Das erfindungsgemäße Schallschutzelement umfasst einen Obergurt, einen Untergurt, zwei Seitenwandteile und zwei Stirnwandteile, die kastenförmig zusammengesetzt sind, wobei Ober- und Untergurt jeweils einen Nut- bzw. Federbereich aufweisen, so dass übereinander angeordnete, gleichartige Schallschutzelemente mittels einer Nut- und Federverbindung zwischen Ober- und Untergurt verbindbar sind, wobei die Seitenwandteile gewalzte oder gebogene Bleche sind. Das erfindungsmäße Schallschutzelement ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ober- und Untergurt gebogene Bleche sind, die jeweils den Nut- bzw. Federbereich bildende Umkantungen aufweisen, wobei die Seitenwandteile dazu korrespondierende Umkantungen aufweisen, die an den Umkantungen der Ober- und Untergurte formschlüssig anliegen.
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Das erfindungsgemäße Schallschutzelement weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass es bei sehr guten mechanischen Eigenschaften einfach und kostengünstig in der Herstellung ist. Den erfindungsgemäßen Umkantungen kommen gleich mehrere Funktionen zu. Sie bewirken eine Versteifung der Teile. Hierdurch erhält das gesamte Schallschutzelement eine hinreichend große Stabilität. Ferner sorgen die Umkantungen für eine Verbindung der Seitenwandteile mit dem Ober- und Untergurt. Schließlich bilden die Umkantungen die Feder- und Nutelemente aus.
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Erfindungsgemäß zeigt eines der Seitenwandteile zu der Seite hin, wo der Lärm, der gedämmt werden soll, erzeugt wird. Das andere Seitenwandteil zeigt in die Richtung, die es gilt, durch das Schallschutzelement vor Lärm zu schützen. Die einzelnen Seitenwandteile werden nachfolgend als Vorder- und Rückseite bezeichnet. Die Stirnwandteile weisen erfindungsgemäß zu den vertikal verlaufenden Profilen bzw. Pfosten hin, die die Schallschutzelemente halten.
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Der Ober- und Untergurt kann jeweils mit den Seitenwandteilen im Bereich der Umkantungen durch Verbindungsmittel, vorzugsweise durch Schrauben oder Nieten, verbunden sein. Hierdurch wird eine sichere und haltbare Befestigung zwischen den einzelnen Elementen des Schallschutzelements gewährleistet. Hierzu weisen der Ober- bzw. Untergurt und die Seitenwandteile bevorzugt passende Bohrungen auf. Idealerweise sind die Bohrungen in Reihe entlang der Längsausdehnung der Gurte angeordnet. Bevorzugt sind die Bohrungen entlang der gesamten Längsausdehnung der Gurte angeordnet. Hierdurch kann eine gleichmäßige Verbindung zwischen den Elementen sichergestellt werden.
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Bevorzugt sind der Ober- und Untergurt jeweils zweifach und die Seitenwandteile jeweils dreifach umgekantet. Hierdurch wird erreicht, dass die Seitenwandteile bis in einen Nutgrund der Nut- und Federverbindung reichen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine besonders gute formschlüssige Verbindung zwischen Seitenwandteilen und Ober- und Untergurt erzielt werden. Idealerweise sind die Seitenwandteile jeweils im Bereich des Nutgrunds mit Ober- bzw. Untergurt verbunden. Die Seitenwandteile können im Bereich der Umkantungen von außen an Ober- bzw. Untergurt anliegen.
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Die Maße der Umkantungen an Ober- und Untergurt können sich voneinander unterscheiden. Hierdurch wird verhindert, dass die Feder der Nut- und Federverbindung am Nutgrund anliegt. Auf diese Weise wird Flächenreibung zwischen den übereinander angeordneten Schallschutzelementen vermindert, und zwar insbesondere an den im Bereich des Nutgrunds befindlichen Verbindungsmitteln. Aufgrund des Verkehrsflusses werden die Schallschutzwädne permanent einer Druck-/Sogwirkung ausgesetzt, die eine Reibung zwischen den Schallschutzelementen bewirkt. Auf Dauer kann diese Reibung dazu führen, dass die Verbindungselemente, z.B. die Schrauben- oder Nietköpfe zerstört werden und die Schallschutzelemente ihre Stabilität verlieren.
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Sind die Umkantungen des Ober- und Untergurts erfindungsgemäß unterschiedlich ausgebildet, wird entsprechend zwischen Feder und Nutgrund ein spaltförmiger Hohlraum erzeugt, wo sich die übereinander gestapelten Schallschutzelemente nicht berühren können. Die dort befindlichen Verbindungselemente sind vor Verschleiß geschützt.
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Idealerweise weist das Querschnittprofil von Ober- und Untergurt jeweils wenigstens einen durch eine Materialdoppelung gebildeten Falz zur Abstützung einer Schalldämmplatte auf. Der Falz ist dabei so an den Gurten angeordnet, dass er in das Innere des Schallschutzelementes ragt. Durch den Falz kann eine zuverlässige Aufnahme der Schalldämmplatte innerhalb des Schallschutzelements gewährleistet werden, wodurch eine optimale schalldämmende Wirkung des Schallschutzelements erreicht wird. Der Falz kann außermittig angeordnet sein.
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Die Stirnwandteile sind idealerweise ebenfalls gewalzte oder gebogene Blechteile. Hierdurch lassen sich die Stirnwandteile kostengünstig und einfach herstellen, wodurch die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Schallschutzelements weiter gesenkt werden können. Auch die Stirnwandteile können Umkantungen aufweisen, wobei diese bevorzugt einen u-förmigen Querschnitt aufweisen und idealerweise identisch ausgebildet sind.
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An wenigstens einer Querseite kann das Stirnwandteil eine Nut aufweisen, die bevorzugt außermittig angeordnet ist. Die Nut dient zur Aufnahme der Falz des Ober- bzw. des Untergurts. Idealerweise weist das Stirnwandteil auf beiden Querseiten eine Nut auf, die auf einer Geraden liegen.
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Bevorzugt weisen die Flächen der Seitenwandteile Versteifungssicken auf. Hierdurch kann die Stabilität des Schallschutzelements verbessert werden. Idealerweise sind die Seitenwandteile als trapezförmiges Profil ausgebildet. Denkbar ist aber grundsätzlich auch ein wellenförmiger Verlauf.
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Bevorzugt ist wenigstens eines der Seitenwandteile gelocht. Denkbar ist aber auch, dass beide Seitenwandteile gelocht ausgebildet sind. Um die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Schallschutzelemente zu senken, können die Vorderseite und die Rückseite aus demselben Blechprofil ausgebildet sein. Durch die Verwendung von Gleichteilen sinken die Fertigungskosten.
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Zur weiteren Erhöhung der Standsicherheit des Schallschutzelements kann dieses wenigstens eine Querstrebe aufweisen. Die Querstrebe ist im Inneren des Schalschutzelements angeordnet und verläuft bevorzugt senkrecht zu den Seitenwandteilen. Weist das Schallschutzelement mehrere Querstreben auf, dann verlaufen diese idealerweise parallel zueinander. Um die Stabilität der Querstrebe zu verbessern, kann diese zwei Falze aufweisen, die bevorzugt auf einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind.
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Ferner ist Gegenstand der Erfindung eine Schallschutzwand zur Abschirmung von Verkehrswegen. Die Schallschutzwand weist wenigstens zwei übereinander angeordnete, erfindungsgemäße Schallschutzelemente auf, wobei die Schallschutzelemente an voneinander beabstandeten, vorzugsweise durch H-förmige Profile gebildeten Vertikalpfosten angeordnet sind. Idealerweise sind zwischen den Schallschutzelementen und den Vertikalpfosten elastische Abstandhalter angeordnet. Durch die elastischen Abstandhalter kann die Übertragung von Schwingungen zwischen den einzelnen Elementen gedämpft bzw. unterbunden werden.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements in einer Ausgestaltung,
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2 Querschnittdarstellung einer Vorder-/Rückseite in einer Ausgestaltung,
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3 Querschnittdarstellung eines Untergurts in einer Ausgestaltung,
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4 Querschnittdarstellung eines Obergurts in einer Ausgestaltung,
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5 Querschnittdarstellung eines Seitengurts in einer Ausgestaltung,
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6 Draufsicht auf einen Endabschnitt des Seitengurts gemäß 5,
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7 Querschnittdarstellung einer Querstrebe in einer Ausgestaltung,
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8 schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schallschutzwand in einer Ausgestaltung,
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1 zeigt eine Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 für eine Schallschutzwand 36 in einer Ausgestaltung. Das Schallschutzelement 10 weist Seitenwandteile, nämlich eine Vorder- 14 und eine Rückseite 12, ein erstes und ein zweites Stirnwandteil 46 (in 1 nicht dargestellt) und einen Obergurt 16 und einen Untergurt 18 auf. Der Ober- 16 und/oder Untergurt 18 ist bevorzugt mit der Vorder- 14 und/oder Rückseite 12 über zumindest ein Verbindungselement fest verbunden. Idealerweise liegen Umkantungen 22, 24 der Vorder- 14 und/oder Rückseite 12 an Außenflächen des Ober- 16 und/Untergurts 18 an, bevorzugt bedecken die Umkantungen 22, 24 dabei die Umkantungen 30, 32, 42, 44 des Ober- 16 und/oder Untergurts 18. Die Vorder- 14 und Rückseite 12, die Stirnwandteile 46 und der Obergurt 16 sowie der Untergurt 18 sind erfindungsgemäß aus gekanteten Blechen ausgebildet.
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2 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Vorder-/Rückseite 12, 14 eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 in einer Ausgestaltung. Das Seitenwandteil 12, 14 umfasst einen Steg 20, an dessen Enden Umkantungen 22, 24 angeordnet sind. Idealerweise ist der Steg 20 als trapezförmiges Profil ausgebildet. Grundsätzlich ist aber auch denkbar, dass der Steg 20 wellenförmig oder aber auch plan ausgebildet ist. Die Umkantungen 22, 24 weisen beide bevorzugt jeweils drei Bereiche 22‘, 22‘‘, 22‘‘‘, 24‘, 24‘‘, 24‘‘‘ auf, wobei benachbarte Bereiche idealerweise rechtwinklig zueinander verlaufen. Während der zweite Bereich 22‘‘ der ersten Umkantung 22 nach innen gebogen ist, ist der zweite Bereich 24‘‘ der zweiten Umkantung 24 nach außen gebogen. Die zweiten Bereiche 22‘‘, 24‘‘ verlaufen horizontal.
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Die Vorder- 12 und Rückseite 14 sind bevorzugt aus demselben Blechprofil ausgebildet, d. h. sie sind identisch ausgebildet. Die Vorder- 12 und/oder Rückseite 14 können aus einem Lochblech ausgebildet sein.
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3 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Untergurts 18 eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 in einer Ausgestaltung. Der Untergurt 18 weist einen Steg 28 auf, an dessen Längsseiten Umkantungen 30, 32 angeordnet sind, wodurch eine Feder einer Nut-/Federverbindung erzeugt wird. Der Untergurt 18 bzw. der Steg 28 des Untergurts 18 weist einen Falz 36 auf, der sich in Längsrichtung des Stegs 28 erstreckt. Der Falz 36 dient dazu, eine Schalldämmplatte, die innerhalb des Schallschutzelements 10 angeordnet ist, zu halten. Der Falz 36 ist bevorzugt außermittig angeordnet. Idealerweise verläuft der Falz 36 auf einer Höhe mit einem Falz 40 des Obergurts 16. Die Umkantung 30 weist einen weiteren Falz 34 auf, ebenfalls zur Halterung der Schalldämmplatte.
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4 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Obergurts 16 eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 in einer Ausgestaltung. Der Obergurt 16 weist einen Steg 38 auf, an dessen Längsseiten Umkantung 42, 44 angeordnet sind, wodurch eine zu der Feder des Untergurts 18 korrespondierende Nut gebildet wird. Der Obergurt 16 bzw. der Steg 38 des Obergurts 16 weist einen Falz 40 auf, der sich in Längsrichtung des Stegs 38 erstreckt und ebenfalls zur Halterung der Schalldämmplatte dient.
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Die Umkantungen 42, 44 des Obergurts 16 weisen jeweils bevorzugt einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf. Der Abschnitt 42‘, 44‘ der Umkantungen 42, 44, der nicht unmittelbar an dem Steg 38 angeordnet ist, verläuft parallel zum Steg 38 und ist nach außen, also weg vom Steg 28, gebogen.
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5 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Stirnwandteils 46 eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 in einer Ausgestaltung. Das Stirnwandteil 46 weist einen Steg 48 auf, an dessen Längsseiten jeweils ein Schenkel 50, 52 angeordnet ist. Die Umkantungen 50, 52 umgreifen wenigstens bereichsweise die Vorder- 14 und/oder Rückseite 12. Die Breite B der Umkantungen 50, 52 entspricht dabei bevorzugt der Höhe H des trapezförmigen/ wellenförmigen Profils der Vorder- 14 und/oder Rückseite 12.
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6 zeigt eine Draufsicht auf einen Endabschnitt des Stirnwandteils 46 gemäß 5. An einer Querseite weist das Stirnwandteil 46 bzw. der Steg 48 des Stirnwandteils 46 eine Nut 54 auf, die außermittig angeordnet ist. Die Nut 54 dient zur Aufnahme der Falz 36, 40 des Ober- 16 bzw. des Untergurts 18.
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In 6 erstrecken sich die Umkantungen 50‘, 52‘ in Längsausdehnung des Stegs 48 über die Querseite des Stegs 48 hinaus. Auf der gegenüberliegenden des Stegs 48 reichen die Schenkel 50, 52 wenigstens bereichsweise nicht bis zur Querseite des Stegs 48 heran, sie sind dort kürzer ausgebildet als der Steg 48.
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7 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Querstrebe 56 eines erfindungsgemäßen Schallschutzelements 10 in einer Ausgestaltung. Die Querstrebe 56 ist bevorzugt länglich, bspw. plattenförmig 58 ausgebildet und ist im Inneren des Schallschutzelements 10 angeordnet, wobei sie bevorzugt senkrecht zur Vorder- 14/ Rückseite 16 verläuft. Die Querstrebe 56 weist zwei Falzen 60, 62 auf, die sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Die Querstrebe 56 kann an ihren Querseiten jeweils eine Nut aufweisen, die unmittelbar an einen der Falzen 60, 62 angrenzt.
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8 zeigt eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schallschutzwand 36 in einer Ausgestaltung. Indem die Umkantungen 42, 44 des Obergurts 16 und die Umkantungen 30, 32 des Untergurts 18 unterschiedlich lang (L) ausgebildet sind (siehe 3 und 4), ist zwischen den Umkantungen an Obergurts 16 und Untergurt 18 zweier übereinander angeordneter Schallschutzelementen 10 ein spaltförmiger Hohlraum 27 ausgebildet. Durch den Hohlraum 27 wird verhindert, dass Verbindungsmittel, die den Ober- 16 und/oder Untergurt 18 mit der Vorder- 14 und/ oder der Rückseite 12 verbinden, aneinander reiben. Wenigstens der äußere Bereich 22‘‘‘, 24‘‘‘ der Umkantungen 22, 24 der Seitenwandteile 12, 14 ist innerhalb des Hohlraums 27 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schallschutzelement
- 12
- Rückseite
- 14
- Vorderseite
- 16
- Obergurt
- 18
- Untergurt
- 20
- Steg Seitenwandteil (Vorder-/Rückseite)
- 22
- erste Umkantung Seitenwandteil
- 22‘
- erster Bereich der ersten Umkantung – Seitenwandteil
- 22‘‘
- zweiter Bereich der ersten Umkantung – Seitenwandteil
- 22‘‘‘
- dritter Bereich der ersten Umkantung – Seitenwandteil
- 24
- zweite Umkantung Seitenwandteil
- 24‘
- erster Bereich der zweiten Umkantung – Seitenwandteil
- 24‘‘
- zweiter Bereich der zweiten Umkantung – Seitenwandteil
- 24‘‘‘
- dritter Bereich der zweiten Umkantung – Seitenwandteil
- 26
- Schallschutzwand
- 27
- Hohlraum
- 28
- Steg Untergurt
- 30
- erste Umkantung Untergurt (Nut-/Federbereich)
- 30‘
- Abschnitt der ersten Umkantung – Untergurt
- 32
- zweite Umkantung Untergurt (Nut-/Federbereich)
- 32‘
- Abschnitt der zweiten Umkantung – Untergurt
- 34
- Falz erste Umkantung Untergurt
- 36
- Falz Steg Untergurt
- 38
- Steg Obergurt
- 40
- Falz Obergurt
- 42
- erste Umkantung Obergurt (Nut-/Federbereich)
- 42‘
- Abschnitt der ersten Umkantung – Obergurt
- 44
- zweite Umkantung Obergurt (Nut-/Federbereich)
- 44‘
- Abschnitt der zweite Umkantung – Obergurt
- 46
- Stirnwandteil
- 48
- Steg Stirnwandteil
- 50
- erste Umkantung Stirnwandteil
- 50‘
- Verlängerung erste Umkantung Stirnwandteil
- 52
- zweite Umkantung Stirnwandteil
- 52‘
- Verlängerung zweite Umkantung Stirnwandteil
- 54
- Nut Stirnwandteil
- 56
- Querstrebe
- 58
- Steg Querstrebe
- 60
- erste Falz Querstrebe
- 62
- zweite Falz Querstrebe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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