DE202017003303U1

DE202017003303U1 - Hygiene-Schallabsorber - Schallabsorber für Räume mit hohen hygienischen Anforderungen

Info

Publication number: DE202017003303U1
Application number: DE202017003303.8U
Authority: DE
Original assignee: SILENCESOLUTIONS GmbH
Current assignee: SILENCESOLUTIONS GmbH
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2017-08-22
Anticipated expiration: 2027-06-24

Abstract

Schallabsorber (1) zur Schallabsorption vorzugsweise in Räumen mit hohen hygienischen Anforderungen, der vorzugsweise an eine Trennwand, massive Wand (8) und/oder eine Decke gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein poröses und/oder faseriges Schallabsorptionsmaterial (2) von einer schalldurchlässigen, vorzugsweise aus Lochblech bestehenden Kassette (4) umfasst wird. Dabei ist die Kassette (4) von einer Folie (3) mit einer Dicke zwischen 40 μm und 200 μm umspannt und nicht fest verklebt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schallabsorber gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Der in der Rede stehende Schallabsorber dient zur Schalldämmung bzw. Schallabsorption in Räumen mit hohen hygienischen Anforderungen, wie Großküchen, Räume der Lebensmittelproduktion, Räume in Krankenhäusern, Schlachtereien oder Laborräumen. Der Schall wird in geschlossenen Räumen neben dem Direktschall auch durch dessen Reflexion von Wänden, Decken oder anderen Objekten wahrgenommen. Dies führt bei entsprechender Ausprägung zu unangenehmen Nachhalleffekten, die insbesondere in Räumen mit hygienischen Anforderungen aufgrund der Vielzahl an schallharten Oberflächen besonders deutlich ausgeprägt sind. Das Arbeitsumfeld von Kliniken oder in der Lebensmittelindustrie ist häufig durch Schallemissionen von Maschinen, Werkzeugen oder menschlicher Sprache geprägt. Insgesamt umfasst das entstehende Lärmniveau den gesamten raumakustisch relevanten Frequenzbereich zwischen 50 Hz und 5 kHz. Aufgrund der schallharten Oberflächen und langen Nachhallzeiten der betrachteten Räume wird Schallenergie nicht im notwendigen Maße absorbiert, so dass es zum Anstieg des Lärmpegels kommt. Der Schallpegel am Arbeitsplatz kann je nach Lärmemission so hoch ausfallen, dass das Tragen von Gehörschutz und regelmäßige ärztliche Untersuchungen erforderlich werden.
Um dies zu vermeiden stellt der erfindungsgemäße Schallabsorber eine Möglichkeit dar, die typischer Weise porösen, faserigen oder gelochten Absorberelemente vor dem Eindringen von Keimen zu schützen. Der erfindungsgemäße Absorber erfüllt demnach vier grundlegende Anforderungen, die sich wie folgt darstellen:

– Schutz des Absorbers vor dem Eindringen von Keimen (z. B. Bakterien, Viren und Pilzen)
– Chemische Beständigkeit gegen gängige Reinigungssubstanzen, wie Chlor, Formaldehyd, Alkohol oder Säuren
– Mechanische Beständigkeit der Konstruktion bei Stoß- und Scheuervorgängen durch die Reinigung
– Breitbandige akustische Wirksamkeit

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Schallabsorber zu entwickeln, der eine hohe breitbandige Schallabsorption bei gleichzeitiger hygienischer Unbedenklichkeit aufweist und resistent gegen chemische und mechanische Einwirkungen ist. Klassische Schallabsorber verfügen über faseriges und offenporiges Material, das ein Eindringen von Keimen in Poren oder Luftspalten ermöglicht. Solche Absorber können nicht ausreichend gereinigt werden, da Reinigungsmittel nur an den Oberflächen der Materialien wirken, so dass ein Wachsen von Keimen nicht verhindert werden kann. Schallabsorber, die nur aus geschlossenporigen Materialien bestehen, können Schall jedoch nicht breitbandig absorbieren. Typische Schallabsorber dieser Art sind Resonanzabsorber z. B. in Form von Plattenresonatoren, Membranabsorber oder Helmholtzresonatoren. Bei Plattenresonatoren und Membranabsorbern kann eine glatte Oberfläche des Schallabsorbers realisiert werden. Allerdings absorbieren diese Systeme nur schmalbandig im Bereich ihrer Resonanzfrequenz. Zwar können mehrere dieser Absorber so kombiniert werden, dass die Resonanzfrequenzen jeweils unterschiedlich abgestimmt sind, jedoch ist dies mit einem hohen technischen und wirtschaftlichen Aufwand verbunden.
Helmholtzresonatoren benötigen einen schwingenden Luftmassepfropfen vor einem federnden Luftkissen. Daher kann zwar die Deckfläche des Absorbers aus geschlossenporigem Material hergestellt werden, allerdings muss diese regelmäßig gelocht sein, so dass Keime in den Hohlraum des Absorbers eindringen können. Für eine breitbandigere Schallabsorption müssen die Resonanzfrequenzen aufeinander abgestimmt werden. Dies kann durch die Lochgeometrie bzw. die Änderung des Luftvolumens im Rückraum erfolgen. Derartige Bauweisen sind technisch und wirtschaftlich aufwändig.
Stand der Technik sind auch mikroperforierte Absorber. Bei diesem Schallabsorber ist die Oberfläche regelmäßig mit sehr kleinen Öffnungen (Durchmesser < 1 mm) perforiert oder geschlitzt. Durch Reibung der Luftmolekühle an den Rändern der Öffnungen wird die Schallabsorption ermöglicht. Um eine breitbandige Absorption zu erreichen, müssen mehrere Lagen mikrogelochter oder geschlitzter Platten in bestimmten Abständen hintereinander vor eine Wand angeordnet werden. Zwar sind auch frei im Raum aufgestellte oder von der Decke abgehängte Systeme realisierbar, diese absorbieren jedoch Schall weniger gut, als vor schallharten bzw. massiven Wänden angeordnete Systeme, die vom zusätzlichen Absorptionseffekt eines Helmholtzresonators profitieren.
Es ist auch aus der Praxis und Literatur bekannt, dass Folienumspannungen um poröse Absorber bei sehr dünnen Folien (im Bereich von 10 bis ca. 35 μm) eine ausreichende akustische Transparenz aufweisen. Allerdings sind derartige Folien nicht ausreichend mechanisch und chemisch stabil. Weiter Informationen zu Schallabsorptionsmaterialien
Weitere Details zu marktgängigen Aborbern und deren Ausführungen sind beispielsweise im Taschenbuch der Akustik (Teil 2) von Wolfgang Fasold (Verlag Technik Berlin, 1994) und im Taschenbuch der technischen Akustik von Gerhard Müller und Michael Möser (Springer Verlag Berlin-heidelberg, 2003) zu finden.
Der erfindungsgemäße Schallabsorber (1) (1 und 2) besteht aus einer schalldurchlässigen vorzugsweise gelochten Kassette (4) mit einem Lochflächenanteil bzw. freien Querschnitt von mehr als 10%. Als Kassette wird in diesem Dokument ein beliebig geformtes Gehäuse verstanden, in das ein schallabsorbierendes Material (2) eingelegt wird. Die Kassette ist vorzugsweise aus Metall, plattenförmig ausgebildet und kann eine Wandstärke von 1 bis 3 mm aufweisen. Grundsätzlich kann die Kassette (4) auch aus Kunststoff, Holz oder Textil ausgeführt werden.
Das schallabsorbierende Material (2) umfasst grundsätzlich einen Schallabsorber, der bevorzugt aus einem porösen Material wie Glas-, Mineralwolle und/oder Schaumstoffe, insbesondere offenporigen Schaumstoff besteht. Die Eigenschaften wie Dichte, Porosität und/oder Strömungswiderstand sind besonders vorteilhaft so gewählt. dass eine im Wesentlichen breitbandige Schallabsorption erzielt wird, die auf das Frequenzspektrum der Lärmemissionsquelle angepasst ist. Falls die Schalldurchlässigkeit des Gehäuses mittels Durchbrüchen realisiert wird, sind diese vorzugsweise als Löcher und/oder Schlitze ausgebildet, die insbesondere gleichmäßig und/oder rasterförmig über die Schutzabdeckung verteilt angeordnet sind. Dies ermöglicht einen mechanischen Schutz des Schallabsorptionsmaterials (2) und gleichzeitig eine ausreichende Schalldurchlässigkeit, so dass die Schallwellen weiterhin in das Schallabsorptionsmaterial (2) eindringen können. Besonders vorteilhaft lässt sich die Schutzabdeckung als Lochblech realisieren, wobei das Lochblech insbesondere so ausgestaltet ist, dass das poröse Schallabsorptionsmaterial (2) zumindest bereichsweise umhüllt wird.
In einer bevorzugten Bauform umfasst das Schallabsorptionsmaterial insbesondere eine Mehrzahl an porösen Schichten oder Bereichen. Zwischen den porösen Schichten oder Bereichen verbleiben keine Luftspalte. Der Übergang von einer porösen Schicht zu 5 einer benachbarten porösen Schicht geht mit einem Impedanzsprung gemäß der deutschen Patentanmeldung 10 2007 000 568 A1 einher. Dies bedeutet, dass die Eingangsimpedanz bzw. der Eingangswiderstand eines porösen Bereiches sich von der Eingangsimpedanz eines benachbarten porösen Bereiches derart deutlich unterscheidet, dass hierdurch tiefe 10 Frequenzen unterhalb von 600 Hz, vorzugsweise unterhalb von 500 Hz absorbiert werden. Insbesondere wird Schall mit einer Frequenz von weniger als 600 Hz zu wenigstens 50%, vorzugsweise zu wenigstens 80% absorbiert.
Die Bautiefe der Metallkassette (4) beträgt üblicherweise zwischen 2 cm und 20 cm, vorzugsweise zwischen 6 cm und 10 cm. Die Längen- und Breitenmaße können dabei zwischen 10 cm und 400 cm ausgeführt werden. Um die Kassette ist eine chemisch und mechanisch robuste Folie (3) gespannt. Die Folie (3) ist dabei ausreichend akustisch transparent und weist eine Dicke zwischen 40 und 200 μm, vorzugsweise zwischen 50 μm und 100 μm auf. Um die Entstehung eines Resonanzsystems zu vermeiden wird die Folie nicht mit der Oberfläche der Blechkassette verklebt oder fest verspannt. Hierfür kann ein gemäß 2 dargestelltes PE-Vorlegeband (13) verwendet werden über die die Enden der Folie gezogen werden. Zur Verbindung und Fixierung der Folie (3) mit der Metallkassette (4) wird ein gut haftendes und hygienisch unbedenkliches Klebeband (11) verwendet.
Um das Eindringen von Schmutz und insbesondere Keimen in den erfindungsgemäßen Schallabsorber zu vermeiden, kann die Folie (2) als einfacher Rechteckzuschnitt um die Metallkassette (4) gespannt werden. Ermöglicht wird dies, indem die Kanten (6) der Metallkassette (4) offen ausgeführt sind. Die überschüssige Folie (2), die nicht der Abwicklung der Metallkassette (4) folgt, kann durch die Kanten (6) der Metallkassette (4) in deren Innenraum hindurchgezogen und verstaut werden. Gegenüber Folien, die nach der Abwicklung der Kassettenform zugeschnitten sind ergibt sich der Vorteil, dass beim erfindungsgemäßen Schallabsorber (1) technisch sichergestellt ist, dass Keime nicht durch Einschnitte in der Folie hindurchdringen können. Die offenen Kanten (6) der Metallkassette (4) sind nach Einführung der Folie (2) mittels einer PE-Schur und Silikon (7) abgedichtet.
Der erfindungsgemäße Schallabsorber (1) wird in einer bevorzugten Anordnung mittels Einhängelaschen in Schlüssellochform (5) an vorab an eine Wand oder Decke angebrachte Schrauben (12) und Dübel (14) angehängt. Damit der Schallabsorber vertikal und horizontal aufgehängt werden kann, sind die Einhängelaschen in an allen Rückkantungen der Metallkassette (4) eingelassen. Die Einhängelaschen (5) in den seitlichen Rückkantungen sind dabei gegenüber den stirnseitigen Rückkantungen um 90° gedreht.
In einer weiteren Anordnung kann der erfindungsgemäße Schallabsorber von der Decke abgehängt werden. Hierfür wird gemäß 3 vorzugsweise eine geschlossene Metallplatte (16) auf die Rückseite der gelochten Kassette (4) geschraubt oder geschweißt. Dadurch wird sichergestellt, dass in den Schallabsorber (1) auch bei im Abstand zur Wand montierter Anordnung keine Keime eindringen können. An die Metallplatte (16) kann ein Abhangsystem (15) installiert werden, dass den Schallabsorber (1) mit einer Decke verbindet.
Bezugszeichenliste

1: Schallabsorber
2: Schallabsorptionsmaterial
3: Folie
4: Metallkassette (perforiert)
5: Einhängelaschen für Wandmontage
6: offene Seitenkanten der Kassette
7: PE-Rundschnur und Silikonabdichtung
8: Wand
9: Silikon-Wandabdichtung
10: PE-Rundschnur
11: Klebeband
12: Schraube
13: PE-Vorlegeband
14: Dübel
15: Deckenmontagesystem
16: geschlossene Rückplatte (Metall, Holz oder Kunststoff)

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 102007000568 A1 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Taschenbuch der Akustik (Teil 2) von Wolfgang Fasold (Verlag Technik Berlin, 1994) [0008]
Taschenbuch der technischen Akustik von Gerhard Müller und Michael Möser (Springer Verlag Berlin-heidelberg, 2003) [0008]

Claims

Schallabsorber (1) zur Schallabsorption vorzugsweise in Räumen mit hohen hygienischen Anforderungen, der vorzugsweise an eine Trennwand, massive Wand (8) und/oder eine Decke gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein poröses und/oder faseriges Schallabsorptionsmaterial (2) von einer schalldurchlässigen, vorzugsweise aus Lochblech bestehenden Kassette (4) umfasst wird. Dabei ist die Kassette (4) von einer Folie (3) mit einer Dicke zwischen 40 μm und 200 μm umspannt und nicht fest verklebt.
Schallabsorber (1) gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten der Kassette (6) offen ausgeführt sind, damit überschüssige Folie (3) im Inneren der Kassette verstaut werden kann und nicht abgeschnitten werden muss.
Schallabsorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Umspannung der gelochten Kassette (4) durch eine mechanisch und chemisch stabile Folie (3) erfolgt.
Schallabsorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in die Rückkantung der Kassette Einhängelaschen (5) gestanzt sind, die zur Montage der Kassette an der Wand genutzt werden.
Schallabsorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch eine mit der Kassette (4) verschraubte oder verschweißte Rückenplatte (16) angebracht ist, an die ein Abhangsystem für eine Deckenmontage (17) installiert wird.
Schallabsorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Bautiefe des Schallabsorbers (1) wenigstens 20 mm, weiter bevorzugt wenigstens 80 mm beträgt, und/oder dass die Breite des Schallabsorbers (1) wenigstens 500 mm, weiter bevorzugt wenigstens 700 mm, beträgt.
Schallabsorber (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallabsorberkassette (4) zumindest bereichsweise eine mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehen ist, deren Lochanteil bzw. freier Querschnitt mindesten 10% aufweist.