DE202020002240U1

DE202020002240U1 - Trianguläres, nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement als kombiniertes Diffusor-Absorber-Element für kleine und mittelgroße Räume

Info

Publication number: DE202020002240U1
Application number: DE202020002240.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2030-05-23

Abstract

Geschlossenes, nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement in dreieckiger Form, dadurch gekennzeichnet, dass es vorrangig mittels Formgebung, also in erster Linie vermittels Frontabdeckung P (Abb. 1) und Seitenteilen S₁ bis S₃ (Abb. 1) Schall diffundiert, zugleich durch seine Materialbeschaffenheit und einen gegebenenfalls mit Absorbermaterial ausgestatteten Hohlraum Schallwellen absorbiert, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass es leicht montiert und in beliebiger Anzahl und in allen Richtungen lückenlos aneinandergefügt werden kann, und zwar vorrangig an Wänden, etwaig aber auch an Decken.

Description

Trianguläres, nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement
als kombiniertes Diffusor-Absorber-Element
für kleine und mittelgroße Räume
Kurzbeschreibung:
(einleitende und beschreibende Vorbemerkung)
Die Erfindung betrifft ein akustisch wirksames Element, um in Abhängigkeit von den jeweiligen Frequenzen Schall in unterschiedlicher Intensität zu diffundieren oder zu absorbieren, einsetzbar in kleinen und mittelgroßen Räumen, das seriell hergestellt werden kann.
Vorgesehen ist das Element vor allem für den Einsatz in Raumkanten bzw. sehr nahe den Raumkanten, um über das gesamte Spektrum des hörbaren Schalls den Resonanzeffekt von Raumkanten durch Diffusion und Absorption zu verhindern.
In seiner kombinierten Wirksamkeit ist das Element ebenfalls dafür vorgesehen, vor allem in die Wandflächen hinein Anwendung zu finden, um eine diffundierende und zugleich absorbierende Wandbekleidung nach Bedarf und übergangslos aufbauen zu können, soweit die akustischen Verhältnisse eines Raumes das erfordern.
Vorstellbar ist auch eine partielle Anwendung unter Deckenflächen.
Ausdrücklicher Zweck der Erfindung ist es, ein Raumelement zur Verfügung zu stellen, das sowohl in seiner Größe selbst als auch im Hinblick auf Menge und Anordnung der Elemente unbegrenzt skalierbar ist. Darüber hinaus ist Zweck der Erfindung, ein Raumelement zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe Räume bei geringem Installationsaufwand und ohne, dass diese ihrer geläufigen Nutzung entzogen werden müssen, akustisch saniert werden können.
Der weitere ausdrückliche Zweck der Erfindung ist es, ein Raumelement zu bieten, das in kleineren Werkstätten oder in Manufakturen, aber auch großindustriell jeweils seriell kosten- und aufwandsoptimiert gefertigt werden kann. Das heißt weiterhin auch, dass es sowohl Fachbetrieben zur professionellen Installation als auch Endkunden zur Selbstmontage und sowohl in Komponenten vorgefertigt als auch, je nach der möglichen Befestigungsart, als fertiges Element ausgeliefert werden kann, das folglich vor Ort entweder vereinfacht im Zuge der Hängung zusammengefügt oder endfertig nur noch gehängt werden muss.
Damit ist es geeignet, über Fachbetriebe oder Fachmärkte oder auch über Endkundenvertriebskanäle (hier also etwaig Baumärkte) verkauft zu werden.
Stand der Technik:
Die akustischen Effekte, die in Raumkanten und in Raumecken auftreten, sind in der Raumakustik grundsätzlich seit Langem bekannt. Insbesondere sei verwiesen auf Ausführungen des Wissenschaftlers, Autoren und Erfinders Helmut V. Fuchs, Berlin-Schlachtensee. Dieser geht in diversen Publikationen ausführlich auf diese Kanteneffekte ein, die insbesondere die Sprachverständlichkeit in Räumen, aber auch die Klarheit musikalischer Vorträge beeinträchtigen, schließlich zudem zu akustischen Effekten führen, die eine eigenständige physische und psychische Belastung für Personen darstellen, die sich in einem solchen Raum befinden, unabhängig davon, ob sie als Sprecher oder Musiker selbst Quelle des Schalls sind, oder ob sie als Hörer passiv beteiligt sind.
Dem zum Trotz werden gegenwärtig in der Raumakustik im Allgemeinen diese Effekte eher nachgeordnet, mithin sogar gar nicht berücksichtigt, da bei Planern das Problembewusstsein nicht angemessen aufgerufen worden ist oder auch, weil bei modernen Bauweisen eine angemessene akustische Ausstattung von Räumen schwer dargestellt werden kann, so zum Beispiel beim Einsatz klimatisch aktivierter Betondecken.
Dazu nicht im Widerspruch gibt es bereits unterschiedliche Konzepte, mit denen auf diese Kanteneffekte eingegangen wird.
Eines dieser Konzepte ist die unter DE 20 2017 105 121 beim DPMA erfasste Anmeldung, mit der auf die Absorption der akustischen Effekte in Raumkanten abgestellt wird. An der Entwicklung dieser Erfindung war der Anmelder maßgeblich beteiligt und ist gemeldeter Miterfinder.
Zum Beispiel aber auch so genannte Verbund-Platten-Resonatoren ( DE 102 13 107 bim DPMA) können eingesetzt werden, um spezifisch auf den akustischen Effekt in Raumkanten einzugehen.
Eine jüngere Anmeldung - DE 20 2019 003 884 U1 - stellt, vergleichbar zu DE 20 2017 105 121 , ab auf den akustischen Effekt in den Raumkanten und begegnet diesem Effekt mit von der Decke abgehängten Elementen.
Zielsetzung der angemeldeten Erfindung:
Im Gegensatz zu bisher bekannten Herangehensweisen, um explizit auf den akustischen Effekt in Raumkanten eingehen zu können, stellt das hier vorgestellte akustisch wirksame Raumelement sowohl auf Diffusion von (mittleren und höheren) Schallfrequenzen, als auch auf Absorption (insbesondere von tieferen Frequenzen) in einem einzigen Element für kleine und mittelgroße Räume, das in beliebiger Anzahl und einer vorbestimmten Ordnung aneinandergefügt werden kann ( und ).

Zum Zwecke der begrifflichen Zuordnung sei hier verwiesen auf die Verständnisgrundlage der DIN 18041:2016-03, dort Ordnungspunkt 1, „Anwendungsbereich“, weiterhin mit Beispielen untermauernd die Tabelle 1 („Beschreibung der Nutzungsarten der Räume der Gruppe A“) und Tabelle 2 („Nutzungsarten mit Beschreibung und Beispiele für Räume der Gruppe B“), um „kleine und mittelgroße Räume“ gemeinverständlich bestimmt zu finden.

In erster Linie soll das hier beschriebene Element die Möglichkeit bieten, in vorhandenen Räumen der Erfordernis der akustischen Sanierung mit geringem Aufwand nachrüstend nachkommen zu können, um zugleich einen herausragenden und klaren Raumklang zu erzielen, der sowohl eine optimale Sprachverständlichkeit gewährleistet, als auch musikalische Darbietungen optimal unterstützt.

Hierbei hebt sich der Nachhallcharakter in so beruhigten Räumen von solchen nach zur Zeit der Anmeldung gängigen Empfehlungen und Toleranzen bedämpften Räumen insoweit ab, als insbesondere in tieferen Frequenzen geringere Nachhallzeiten vorliegen, das heißt auch, eine geringere Überlagerung der für die Klarheit von musikalischen Klängen und für eine gute Sprachverständlichkeit erforderlichen mittleren und höheren Frequenzen weniger überlagert werden. Zugleich sind längere Nachhallzeiten besonders in den höheren Frequenzen zu erwarten, die für musikalische Klänge eine Klarheit abbilden bzw. für die Sprachverständlichkeit günstig sind, weil die Hörbarkeit der Konsonanten unterstützt wird.

Weiterhin soll mit der Erfindung auch den Erfordernissen in modernen Gebäuden und in Neubauten entsprochen werden, und zwar sowohl allgemein, um eine hervorragende Raumakustik erzielen zu können, als auch im Speziellen in Gebäuden zum Beispiel mit klimatisch aktivierten Decken, in denen also mit klassischen Mitteln der Raumbedämpfung von vornherein nicht oder nur sehr eingeschränkt gearbeitet werden kann. Zu diesem Zweck zielt das hier vorgestellt System darauf ab, einerseits den in Raumkanten auftretenden akustischen Störeffekten durch Diffusion insbesondere mittlerer und höherer Frequenzen als auch durch Absorption insbesondere tieferer Frequenzen zu begegnen, um die akustischen Kanteneffekte in kubischen Räumen von vornherein zu unterbinden, mindestens aber diese weitestgehend aufzuheben. Weiterhin soll es eingesetzt werden, um über Diffusion und Absorption auf Flächen, den Nachhall in Räumen gezielt justieren zu können.
Das trianguläre akustische Element wird mithilfe entsprechender Aufhängevorrichtungen, für die der Fachmann angemessene Lösungen beiträgt, an der Wand, aber auch möglich an der Decke, montiert.

Es sei an dieser Stelle hervorgehoben, dass einer Verwendung unter der Decke von Räumen grundsätzlich nichts entgegensteht, dieses jedoch nur eingeschränkt bzw. unter ganz bestimmten Umständen sinnvoll und daher für das hier vorgestellte System nur unter Vorbehalt beabsichtigt ist. Beabsichtigt ist also insbesondere der punktuelle Einsatz auch im Deckenbereich, um besonderen räumlichen und akustischen Anforderungen gezielt gerecht werden zu können.

Es ist stark von den räumlichen Gegebenheiten abhängig, ob die akustische Beruhigung eines Raumes allein über die Raumkanten bereits ausreicht. In solchen Fällen, in denen die Beruhigung der Raumakustik über die Ausstattung der Raumkanten allein nicht reicht, zielt die Erfindung darauf ab, über die Wandflächen vor allem für Diffusion zu sorgen, aber auch im Nebeneffekt über Absorption den tieffrequenten Nachhall zu reduzieren. Abb. 2-1 und Abb. 2-2 vermitteln einen ersten Eindruck davon, wie übergangslos in die Wandflächen hinein vorgegangen werden sollte.
Insbesondere die Beruhigung über die Raumkanten, zugleich aber die Möglichkeit, das trianguläre akustische Element zur unterstützenden Bedämpfung von den Raumkanten ausgehend übergangslos in die Wandflächen hinein anwenden zu können, ist ein wesentliches Merkmal der hier behandelten Erfindung.
Beschreibung der Erfindung:
Die zur Anmeldung gebrachte Erfindung ist ein Körper, der in der Aufsicht ein zumindest gleichschenkliges, vorzugsweise ein gleichseitiges Dreieck abbildet. Durch diese Formgestalt wird eine Skalierbarkeit in zweierlei Hinsicht erreicht.
Die Skalierbarkeit der Größe selbst beeinflusst sowohl das Diffusions- als auch das Absorptionsverhalten des Elementes. Dieses gilt es insoweit zu berücksichtigen, als kleinere Ausführungen eine größere relative Tiefe, also einen relativ größeren Hohlraum besitzen sollten, um auf die Absorption insbesondere tieferer Frequenzen auch in kleineren Räumen angemessen eingehen zu können. Hingegen ist es nicht erforderlich - und hiermit zugleich eher nachteilig, das Gesamtgewicht ohne sinnvolle Zweckrichtung zu steigern - größere Ausführungen in proportionaler Tiefe auszuführen, sondern dann sind solche Elemente mit relativ geringerer Tiefe vorgesehen.
Die quantitative Skalierbarkeit wird durch die Form des Elementes erreicht: In der bevorzugten Ausführung als - in der Aufsicht - gleichseitigem Dreieck, in einer ebenfalls möglichen Ausführung als gleichschenkligem Dreieck, können beliebig viele der Elemente sowohl in Reihe als auch in Fläche aneinander und ineinander gefügt werden.
Für eine gleichschenklige Variante gilt, dass das Element normal ausgerichtet oder aber kopfstehend miteinander kombiniert werden kann; so kann bei geneigter Frontplatte Schall nach unten und auch nach oben hin gerichtet reflektiert werden.
Die Variationsmöglichkeiten sind in gleichschenkliger Ausführung jedoch stärker eingeschränkt: Für eine idealtypische, auf den Grundriss bezogen gleichseitige Ausführung gilt, dass ohne Zwischenräume Element an Element lückenlos miteinander verschachtelt werden können, indem sie in Schritten um jeweils 60 Grad in insgesamt sechs unterschiedlichen Positionen genutzt werden können (Abb. 2-1 und ), weiterhin zugleich dabei die Frontfläche, soweit diese geneigt ist, in sechs unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet sein kann.

Abb. 2-1 und Abb. 2-2 zeigen beispielhaft eine Ausführung der Erfindung in einer Raumkante. Hier ist die besondere Beruhigung der vertikalen Raumkante mit einbezogen, um bei einer Raumhöhe von circa 340 cm (eine ältere Bausubstanz, eine dann häufig vorkommende Raumhöhe) den Kanteneffekt auch in der Kante Wand-zu-Wand angemessen zu berücksichtigen, zugleich mit der Installation der Elemente nicht unterhalb von Oberkante Türhöhe zu gelangen (hier konkret: bei Einhaltung von 50 mm zwischen Decke und oberstem Element eine Unterkante ab Boden von 220 cm).
Abb. 2-2 stellt dar, wie sich die Installation auf einer Raumrückwand mit einer Höhe von 340 cm ausnimmt.
Das Element weist in diesem Beispiel eine Länge der Außenkanten L ( ) von 330 mm auf; die Kanten K₁ und K₂ ( ) sind gleichlang, die Kante K₃ ( ) fällt kürzer aus. Gleichzeitig ist die Frontabdeckung zwischen Kanten K₁ und K₂ zurückversetzt, an Kante K₃ vorn bündig gehalten.
So ergeben sich für diese Ausgestaltung des triangulären Akustik-Elementes sechs Varianten der Nutzung, nämlich
Nr. 1 mit einer größten Seitenfläche parallel zur Decke,
Nr. 2 um 60 Grad gedreht,
Nr. 3 um 120 Grad gedreht,
Nr. 4 kopfstehend bzw. um 180 Grad gedreht,
Nr. 5 um 240 Grad resp. -120 Grad gedreht,
Nr. 6 um 300 Grad resp. -60 Grad gedreht.
Entsprechend der schräg zum Raum hin gerichteten Frontabdeckung lässt sich durch eine solche unterschiedliche und unstrukturierte Variation eine maximale Diffusion der Schallwellen besonders im mittleren und höheren Frequenzbereich erzielen.

Vorzugsweise wählt man eine Anordnung zunächst mit der Oberseite des Elementes parallel zur Decke, vorzugsweise nicht unmittelbar im Kontakt mit der Decke, sondern mit einem Spalt von empfehlenswerterweise 40 bis 70 mm zur Decke hin. Die spezifischen räumlichen Erfordernisse, stets in Verbindung mit der konkreten Ausführung des Elementes (insbesondere seine Tiefe betreffend) mögen davon abweichend kleinere oder größere Abstände nahelegen.
Durch eine solche Abstandhaltung zur begrenzenden Fläche hin - dass heißt vorzugsweise zur Decke hin, gegebenenfalls auch zu einer Wand hin - wird die Wirksamkeit insbesondere als Absorber gesteigert, auch wenn die Oberflächen des Elementes geschlossen, also nicht explizit durch Lochungen oder gar Lochgitter porös sind.
Solche Ausführungen mit porösen Wandungen sind denkbar im Sinne der Erfindung, jedoch nachrangig, da die Eigenschaften der Erfindung als Diffusor die Hauptwirkung erbringen, wenn es darum geht, die akustischen Effekte der Raumkanten zu verhindern.
Zur Verwendung in Wand-an-Wand-Kanten, also die vertikalen Raumkanten hinunter, kann im fließenden Übergang montiert werden (Abb. 2-1 und ), so dass die Kante gleichsam sägezahnartig aufreißt. Es kann aber auch eine Anordnung neu angesetzt werden, um ebenfalls parallel, analog zur Anordnung unter der Decke, dann vorzugsweise auch mit einem gleichmäßigen Abstand zur seitlichen Wand hin zu montieren.
Weiterhin kann von der Montage parallel zur Decke aus im fließenden Übergang die Wand hinunter eine Fläche auch über die Breite einer Wand oder mindestens Teile einer Wand hin aufgebaut werden, die der Diffusion und zugleich der Absorption optimal dient - und den räumlichen Erfordernissen entsprechend beliebig skaliert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird gemäß das Seitenteil S₁ als Grundform und rechtwinklig angenommen, das heißt, mit gleichlangen Kanten K₁ und K₂ . Die Plattenschnitte der Kantenverläufe K₁ und K₂ können naheliegenderweise in einem Winkel von 30 Grad angeschrägt werden (Abb. 3: Detail Aufsicht).
Andere Ausführungen, zum Beispiel gerundet oder entgratet, sind denkbar; auch eine Ausführung, für die mit rechten Winkeln Kanten und Grate in Kauf genommen werden, erfüllen den Zweck und entsprechen der Erfindung.
Aus der Grundform des Seitenteils S₁ heraus können die Seitenteile S₂ und gespiegelt dazu S₃ mit einem schrägen Anschnitt so gefertigt werden, dass sie angepasst an Kante K₃ (Abb. 3) anschließen. Dieses würde bedeuten, dass alle drei Seitenteile S₁ , S₂ und S₃ diese Länge der einen Seite L_T (Abb. 3; Teillänge der Länge L der Außenkanten des Elementes) aufwiesen.
Aus produktionstechnischen Gründen kann es aber auch angeraten sein, zum Beispiel nur Seitenteile S₂ und S₃ gespiegelt gleichförmig zu fertigen, Seitenteil S₂ hingegen über die Gesamtbreite L (Abb. 3) auszudehnen.
Die Rückseite R (Abb. 3-2) des Elementes kann bündig, also an der Wand unmittelbar anliegend gefertigt werden, sollte jedoch besser nach innen versetzt montiert werden (Abb. 3-2 bis ), unter anderem um etwaig Aufhängevorrichtungen besser anbringen zu können. Vor allem aber ist es angeraten, die Rückseite R nach innen mit einem gewissen Abstand zur Wand, beispielsweise einem Abstand von circa 20 mm nach innen zu versetzten, um bei Entstehung von Eigenresonanzen sekundäre Geräuschentwicklungen, etwa durch Vibrieren im Kontakt mit der Raumwand, auszuschließen. Weiterhin wird auf diese Weise ein weiterer Hohlraum gebildet, der durchdringenden Schall zusätzlicher Reflexion ausgesetzt, einhergehend zusätzlich Absorption bietet.
Die Frontabdeckung P ( ) wird idealerweise an der einen Seite, am Seitenteil S₁ anschließend, zurückversetzt montiert, um die diffundierenden Eigenschaften des Elementes zu verbessern. An der Spitze zu Kante K₃ hin kann vorzugsweise eine nach vorn hin, also raumseitig bündige Verarbeitung vorgesehen werden (Abb. 3-3). Auch hier kann jedoch die Frontabdeckung P weiter nach innen versetzt werden, was die Eigenschaften als Diffusor noch einmal verbessert. Eine deutlich schräge Ausrichtung der Frontplatte P mit möglichst 10 Grad Neigung (zur Rückwandebene hin) und besser mehr ist optimal.
Der im Inneren des Elementes entstehende Hohlraum H ( ) kann idealerweise dann mit absorbierendem Material gefüllt werden, wenn Eigenresonanzen des Absorbers vermieden werden müssen. Dies hängt wesentlich von den Wandungsstärken ab, die man für Seitenteile S₁ , S₂ und S₃ und für die Rückwandung R und die Frontabdeckung P (Abb. 3-2 i. V. m. Abb. 3-4) wählt.
Es kann weiterhin erforderlich sein, Schallenergie - und insbesondere die tieferfrequenten Schallwellen - zusätzlich durch Befüllung des Hohlraumes H mit geeignetem Material zu absorbieren.
Es bleibt nach Zweck und Nutzen nicht zuletzt eine Kostenabwägung, ob allein durch die Wandungsstärke und die spezifische Dichte des verwendeten Plattenmaterials bereits ein akustisch angemessen wirksames Element vorgesehen werden kann, oder ob zusätzlicher Aufwand erforderlich ist, um für hinreichende Absorption zu sorgen. Bei entsprechender Materialkombination und Konstruktion kann es in jeder Dimensionierung der Erfindung entbehrlich sein, einen zusätzlichen Absorberkem vorzusehen - der gegebenenfalls auch von anderer Materialbeschaffenheit sein müsste, als das Gehäuse, um Hohlraum H (Abb. 3-4 mit ) zu füllen.
Solch ein Füllstoff könnten Granulate sein, idealerweise mit spezifischen Dichten beginnend mit circa 100g/dm³. Solche Dichten oberhalb von circa 350 g/dm³ sind, je nach Größe des Absorbers, voraussichtlich wegen des letztlich absolut erreichten Gesamtgewichtes für das einzelne Element nicht mehr sinnvoll.
Auch andere, auch spezifisch dichtere Materialien, kommen in Frage, auch in Form von Platten, die etwaig gelocht würden, oder diverse poröse Materialien, in Granulat- oder Plattenform.
Granulate oder Fasermaterialien oder Späne sind ebenfalls denkbar, jedoch bei spezifischen Dichten unterhalb von 100 g/dm³ nicht hinreichend wirksam im Hinblick auf tiefere Frequenzen und auch im Hinblick auf die Aufgabenstellung, Eigenresonanzen des Außenkörpers angemessen aufzunehmen.
Als Material für Seitenteile S, Rückseite R und Frontabdeckung P kommen die verschiedensten Materialien in Frage.
Aus Kostengründen ist voraussichtlich vorzugsweise an mitteldichte Faserplatten (MDF, in unterschiedlichen Dichten) zu denken, dieses dann nicht zuletzt wegen der Verarbeitungseigenschaften der mitteldichten Faserplatten. Es kommen aber auch so genannte Spanplatten in Frage. Ebenfalls basierend auf Holz als Grundwerkstoff, sind schichtverleimte Platten, wie zum Beispiel Tischlerplatte, Dreischichtplatten oder Birken- oder Pappelsperrholz gut geeignet.
Je nach den Anforderungen ist unverleimtes Holz besonders geeignet, das bei entsprechender Konstruktion und Montage stabil auch ohne jegliche Zusätze von Klebstoffen als vollständig biologisch abbaubares Produkt angeboten werden könnte.
Schlussendlich sind auch Mineralfaser-Platten oder Gipskarton- oder Gipsfaserplatten als Rohmaterialien denkbar. Aber auch ganz andere Grundstoffe sind denkbar, um die Außenhülle des Absorbers abzubilden. Schlussendlich seien hier als mögliches Grundmaterial auch Platten und auch Füllstoffe aus Blähglas genannt. Nicht nur die akustischen, sondern auch die Verarbeitungseigenschaften mögen eine Nutzung von Blähglas nahelegen. Bedeutender Vorteil diesbezüglich ist die Nichtbrennbarkeit mit Einstufung in A-Klasse nach DIN 4102-1.
Je nach Anpassung der absoluten Größe des Absorbers muss die Stärke der Seitenteile S, der Rückseite R und der Frontabdeckung P (Abb. 3 und 3-3), das heißt die Dicke der verwendeten Platten, nicht notwendigerweise entsprechend proportional angepasst sein, sondern wird vom Fachmann nach Erfordernissen gewählt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass, je größer der Absorber ausfällt, die Eigenresonanzen des Körpers zunehmen, die durch eine sinnvolle Wahl der Wandungsstärke vermindert bis vermieden werden können.
Der Fachmann wägt im Hinblick auf die Größe des Elementes und damit einhergehend dem Volumen des Hohlraumes H respektive dem erzielten Gesamtgewicht des Elementes sinnvoll ab, welche Materialien als Absorber im Kern bzw. Hohlraum bestmöglich eingesetzt werden können, soweit vonnöten.
Ebenso wählt der Fachmann geeignete Aufhängevorrichtungen, die an der vorzugsweise nach innen versetzt angebrachten Rückwandung des Elementes befestigt oder im Verbund mit der Rückwand ausgelegt werden können und eine Möglichkeit bieten, das Element nicht nur in einer Position, sondern wahlweise in 60-Grad-Schritten gedreht an Raumwänden fixieren zu können (hierzu auch: ). Darüber hinaus müssen Aufhängevorrichtungen die Möglichkeit bieten, die Elemente wiederum insoweit um 90 Grad gedreht montieren zu können, als man dann entlang einer vertikalen Kante, also Wand zu Wand, an der einen Wand entlang mit geradem Abschluss montieren kann.
Letztlich ist das Element in unterschiedlichen Ausformungen denkbar und auch akustisch sinnvoll.
In einer idealtypischen Ausführung ist das Element auf gleichseitigem Grundriss, mit allen Außenkanten L ( ) in gleicher Länge und in 60-Grad-Winkeln zueinander, jedoch an seiner Vorderfront windschief dem Raum zugewandt. Das heißt wiederum, dass alle drei Kanten K₁ , K₂ und K₃ ( ) von unterschiedlicher Länge sind.
In der praktischen Anwendung hinreichend, daher hier als bevorzugte Variante hervorgehoben, wird jene Ausführung ( ), die auf gleichseitigem Grundriss und in dreidimensional gleichschenkliger Ausführung zwei gleichlange Kanten K₁ und K₂ (Abb. 4-2) und nur eine kurze Kante K₃ (Abb. 4-2) aufweist. In einer idealen Ausführung dieser Variante wird die Frontplatte P (Abb. 4-2) wiederum nur an Kante K₃ vorn bündig abgeschlossen, hingegen zwischen Kanten K₁ und K₂ um einen gewissen Abstand nach innen versetzt, so dass die Frontabdeckung P (hierzu auch: ) schräg angeordnet ist und wodurch die Diffusion von Schallwellen, vor allem der mittleren und höheren Frequenzen, verstärkt wird. Eine wiederum windschiefe Anordnung der Frontabdeckung P, wie in Abb. 5-4 gezeigt, ist denkbar, wird jedoch keinen physikalischen Vorteil erbringen, die Herstellung voraussichtlich erschweren und ist daher eine mögliche, auch eine theoretisch wirksamere, jedoch keine bevorzugte Variante im Sinne der Erfindung. Eine dritte Variante, bei der alle drei Seitenteile gleich gestaltet sind, das heißt alle drei Kanten K₁ , K₂ und K₃ (Abb. 4-3) von gleicher Länge sind, ist ebenfalls eine Variante im Sinne der Erfindung, weil die Grundform eines solchen akustischen Elementes noch immer die Diffusion insbesondere der mittleren und höheren Frequenzen bewirkt, dieses wiederum besonders dann, wenn die Frontplatte P mindestens schräg (hierzu auch: - in Verbindung mit Abb. 4-3), etwaig auch windschief (hierzu auch: . V. m. Abb. 4-3) eingesetzt wird, analog zu Varianten wie zuvor beschrieben und in Abb. 4-2 , und entsprechend gezeigt. Die Diffusion wird auch - hingegen weniger gut - gefördert, wenn die Frontabdeckung P (Abb. 4-3) lediglich mit einem Abstand nach innen versetzt, also parallel zur Rückwand R (vergleiche Abb. 5-2) montiert wird.
Für alle voran beschriebenen Ausführungen gilt als ideal, die Rückwandung R (Abb. 3-2 bis ) mit einem Abstand zur hinteren Außenkante hin zu montieren, also nach innen zu versetzen. Dieses sollte erfolgen, um eine Berührung der gegebenenfalls Eigenresonanz ausbildenden Rückwand mit der Raumwand zu vermeiden, da hierdurch wiederum eine sekundäre Geräuschentwicklung hervorgerufen werden könnte (Dröhnen oder Vibrieren durch Schwingungsberührung an der Raumwand). Darüber hinaus wird ein zusätzlicher Raum für Brechung und Reflexion von Schallwellen geschaffen, so dass die absorbierenden Eigenschaften des Elementes verbessert werden.
Größe des Elementes:
(hierzu erläuternd Abb. 3 - und weitere Abbildungen, dann explizit benannt)
Die hier als bevorzugt besprochene Variante ist ausdrücklich nicht als abschließend im Hinblick auf die Dimensionierung zu betrachten, da andere Raumgrößen und gegebenenfalls besondere akustische Probleme eine andere Dimensionierung dieser Elemente erfordern!
In dieser bevorzugten Variante - Raumgrößen bis ca. 60 m² und Raumhöhen zwischen 250 und 340 cm besonders beachtet - beträgt die Außenkantenlänge L 330 mm. Hier sind Kanten K₁ und K₂ 300 mm lang, K₃ weist 180 mm auf. Ein solches Element ist vorgesehen für gängige Aufenthalts- bzw. Betreuungsräume in Kindertagesstätten, für gängige Klassenräume mit Raumhöhen um 300 bis 340 cm, für gängige Aufenthalts- und Besprechungsräume in Verwaltungen und Unternehmen sowie für vergleichbare Räumlichkeiten aller Art, in denen ein guter Raumklang sowohl für musikalische Vorträge als auch insbesondere für eine gute Sprachverständlichkeit vonnöten ist sowie es erforderlich ist, eine zusätzlich durch Raumresonanzen entstehende Geräuschbelastung zu verhindern, wenn ohnehin durch ständig laufende Geräte eine relativ starke Geräuschkulisse präsent ist, so etwa in Operationssälen oder in Arbeits- oder Montageräumen von Manufakturen.
Für sehr kleine Räume - mit aufgrund ihrer kubischen Form und schallharter Wand- und Deckenflächen besonderen akustischen Problemen - bieten sich Außenkantenlängen L von 220 bis 250 mm an. Hier empfiehlt sich durch Kantenlängen K₁ und K₂ mit nicht unter 250 mm, K₃ nicht unter 180 mm eine überproportionale Tiefe des Elementes anzustreben.
Für besondere Anforderungen in größeren Räumen und Sälen, so etwa Eingangshallen und Multifunktionshallen in Mischnutzung (etwaig als Mensa wie auch Aufenthalts- und Veranstaltungsräumlichkeit), Mensahallen, Aulen, Theatersälen, Sporthallen oder Montagehallen können solche triangulären akustischen Elemente mit Außenkantenlängen L von rund 750 bis 1.000 mm vorgesehen werden. Kantenlängen K₁ und K₂ von 450 bis 550 mm, Kantenlänge K₃ von 300 bis 350 mm werden dann wiederum ausreichen. Hohlraum H (Abb. 3-4) mit Absorbermaterial zu befüllen, ist bei den besonderen Anforderungen solch großer Räumlichkeiten und bei Verwendung der Erfindung in solchen oder ähnlich großen Abmessungen erwartungsgemäß unverzichtbar.
Alle in der Anmeldung gemachten Größenangaben bieten nur Orientierungswerte im Sinne der Erfindung und sind weder nach oben noch nach unten hin als abschließend zu verstehen.
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 202017105121 [0012, 0014]
DE 10213107 [0013]
DE 202019003884 U1 [0014]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 18041:2016-03 [0015]

Claims

Geschlossenes, nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement in dreieckiger Form, dadurch gekennzeichnet, dass es vorrangig mittels Formgebung, also in erster Linie vermittels Frontabdeckung P ( ) und Seitenteilen S₁ bis S₃ (Abb. 1) Schall diffundiert, zugleich durch seine Materialbeschaffenheit und einen gegebenenfalls mit Absorbermaterial ausgestatteten Hohlraum Schallwellen absorbiert, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass es leicht montiert und in beliebiger Anzahl und in allen Richtungen lückenlos aneinandergefügt werden kann, und zwar vorrangig an Wänden, etwaig aber auch an Decken.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundriss des Elementes ein gleichseitiges Dreieck, mindestens aber ein gleichschenkliges Dreieck abbildet.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenteile S entweder alle mit unterschiedlich langen Kanten K₁, K₂ und K₃ (Abb. 5-1 mit ) ausgelegt sind, das heißt die Vorderfront des Elementes windschief erscheint, oder dass Seitenteile S mit zwei gleichlangen Kanten K₁ und K₂ und nur einer kürzeren Kante K₃ (Abb. 5-1 und ) angelegt sind, das heißt das Element in seiner dreidimensionalen Erscheinung gleichschenklig ist, oder dass Seitenteile S alle gleich erscheinen mit drei gleichlangen Kanten K₁, K₂ und K₃ (Abb. 5-1 mit ), das heißt die raumseitige Ebene des Elementes parallel zur Rückseite verläuft.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Frontabdeckung P des Elementes entweder an der Vorderseite der Seitenteile bündig abschließt (ohne gesonderte Abbildung) oder aber unabhängig von den Vorderkanten der Seitenteile S₁, S₂ und S₃ mindestens teilweise nach innen versetzt ist, dass heißt entweder mit umlaufend gleichtiefem Versatz nach innen oder schräg und somit nur an einem Seitenteil nach innen versetzt, zu einer Kante hin aber vorn bündig, oder aber windschief nach innen versetzt erscheint (Abb. 5-2 mit ).
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückverkleidung R (Abb. 1 und Abb. 3-3 und ) bündig mit den Seitenteilen abschließend oder nach innen versetzt ist und eine Aufhängevorrichtung bereits in sich enthalten oder zumindest aufnehmen kann.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sein Wirkprinzip aufgrund der äußeren Formgebung auf Diffusion von Schallwellen beruht.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Materialien, je nach Wellenlängen, ihrer Beschaffenheit nach Schallenergie in unterschiedlicher Weise und mehr oder minder stark absorbieren.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- bzw. Hohlraum H ( und ) zusätzlich mit schallabsorbierendem Material befüllt werden kann und dadurch Eigenresonanzen des Elementes verhindert und somit Eigenresonanzen des Raumes, insbesondere die tieferen Schallfrequenzen, stärker absorbiert werden.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum H ( ) des Elementes bevorzugt mit mineralischen, nicht-brennbaren Materialien befüllt wird.
Nicht-flächiges, akustisch wirksames Raumelement nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass seine Abmessungen nicht abschließend bestimmt sind, sondern nach plausibler Abstimmung zwischen raumakustischen Erfordernissen und den Anforderungen industrieller Serienfertigung angepasst oder nach objektbezogenen Erfordernissen in geringeren Stückzahlen, jedoch wiederum seriell gefertigt wird.