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Ein besonderes Problem in kleinen und mittelgroßen Räumen ist es, wenn vertikale Raumkanten, also Wand auf Wand, ungenutzt offen bleiben, das heißt, wenn diese nicht ohnehin durch Schränke oder Regale genutzt werden. Nicht nur in den oberen Raumkanten, also im Übergang von Wand zu Decke, sondern auch in den Vertikalen, also in Raumkanten Wand-zu-Wand, entstehen störende Raumeigenresonanzen.
Darüber hinaus sind geschlossene und glatte Schrankoberflächen, je nach Schwere des Materials und je nach Oberflächenbeschaffenheit, überwiegend wiederum akustisch sehr ungünstige Bestandteile eines Raumes. So entstehen mit glatter Schrankoberfläche im rechten Winkel zu einer Wand in senkrechten Raumkanten mithin extrem störende akustische Kanteneffekte, die nicht nur musikalische Vorträge - verkürzt und vereinfacht ausgedrückt - zu stark basslastig und auch dem Rest des Raumes gegenüber überproportional nachhallend überlagern, sondern die Sprachverständlichkeit massiv beeinträchtigen. Dasselbe gilt für hohe, praktisch deckenschlüssige Schrankwände für den Übergang der Schrankwand zur Decke.
Hier soll nun ein erfindungsgemäßes Regalsystem Abhilfe schaffen, das speziell für die Positionierung in Raumkanten ausgelegt ist und durch seine Formgebung dafür vorgesehen ist, den klassischen akustischen Kanteneffekt für mittlere bis höhere Frequenzen durch Reflexion zu stören, weiterhin die tieferen Störfrequenzen zu absorbieren.
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Hauptanspruch:
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Die angemeldete Erfindung betrifft ein raumakustisch gestaltendes Regalsystem, das sich durch ein in der Größe variierbares Hauptfach A ( auszeichnet, nach dessen Größe die übrigen Dimensionen dieser Möbeleinheit anzupassen sind, das jedoch in erster Linie den Erfordernissen der Absorption und der Diffusion von Schall unterworfen wird. Dabei sind die drei wesentlichen Hauptmerkmale des Regalsystems die praktisch beliebige Variabilität in der Höhe seiner einzelnen Elemente, so dass leicht einige wenige Regalkomponenten als standardisierte Produkte festgelegt werden können (zu denen der Erfinder ein aus seiner Sicht sinnvolles Konzept vorschlägt), weiterhin die Schräge der dem Raum zugewandten Seitenteile S (Abb. 1), die auch mit Winkeln bereits ab 5 ° zur auf der Raumwand stehenden Vertikalen, idealerweise aber mit solchen Winkeln ab 10 ° oder mehr anzulegen sind, schließlich die drei Hohlräume H (Abb. 1), von denen mindestens der in der hinteren tiefen Ecke angeordnete mit schallabsorbierendem Material zusätzlich ausgerüstet werden sollte, idealerweise aber auch die beiden vorderen Hohlräume, da zu vermeiden ist, dass diese Seitenteile ihrerseits Eigenresonanzen entwickeln.
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Stand der Technik:
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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 solche 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.
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Dem zum Trotz werden gegenwärtig in der Raumakustik im Allgemeinen diese Effekte eher nachgeordnet, mithin auch gar nicht berücksichtigt, weil bei Planern das Problembewusstsein nicht angemessen aufgerufen worden ist oder auch, weil moderne Bauweisen eine angemessene akustische Ausstattung von Räumen nicht zulassen, 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. Dieses ist im Grunde das einzige Konzept, mit dem auch auf senkrechte Raumkanten einfach und nachrüstend eingegangen werden kann.
Die Anmeldung unter
DE 20 2020 002 304.3 geht insbesondere auf die horizontalen Raumkanten im Übergang Wand zu Decke ein, kann jedoch auch vertikal im Übergang Wand zu Wand angewendet werden. Dieses Element wird nicht allen Ansprüchen gerecht, die in der Praxis auftreten. Eine andere Anmeldung,
DE 20 2020 002 240.3 , geht nach anderen Gesichtspunkten auf die Möglichkeit ein, auch vertikale Raumkanten zu beruhigen. Auch dieses Element setzt zunächst seinen Schwerpunkt in der Beruhigung vertikaler Raumkanten, ist jedoch zugleich dafür vorgesehen, fließend in die akustische Beruhigung von vertikalen Raumkanten und auch Flächen einbezogen zu werden.
Ein weiteres Beispiel für die Beruhigung von Raumkanten und damit explizit der Bewältigung des Nachhalls im tieferfrequenten Bereich sind die so genannten Verbund-Platten-Resonatoren (
DE 102 13 107 bim DPMA).
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Beschreibung der Erfindung:
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Die eingereichte Erfindung zielt darauf ab, senkrechte Raumkanten ohne baulichen Aufwand, im günstigsten Fall durch einen begrenzten Montageaufwand, wie man diesen auch von in Einzelteilen gelieferten Möbeln kennt, akustisch komplett zu beruhigen. Die Erfindung zeichnet sich zunächst einmal durch die besondere äußere Formgebung und Gestalt aus.
Die dem Raum zugewandten Seiten sind dadurch charakterisiert, dass sie eine Schräge aufweisen, das heißt nicht im rechten Winkel zur Raumwand stehen. Diese Schräge beträgt vorzugsweise 10 ° oder mehr, von der auf der Wand stehenden Senkrechten aus betrachtet (Abb. 1; Winkel α).
Bereits ein Winkel ab 5 ° muss im Sinne der Erfindung als wirksam angesehen werden auf der Grundlage verschiedener theoretischer Ausführungen. Hingegen erweist sich in so kleiner Dimensionierung eines Gegenstandes ein so kleiner Winkel als eher schwach wirksam und somit als praktisch irrelevant.
Denkbar sind aus Ausführungen mit zwei Seitenteilen S (Abb. 1), die vertikal zur Wand stehen. Dieses ist bei kleineren Ausführungen des Regals gut denkbar, weil sich an kleinen Seitenflächen S kein akustische Kanteneffekt entwickelt ( ; für größere Seitenflächen (Abb. 1 und in Verbindung mit und , wenn eine Ordnertiefe als Normgrundlage der spezifischen Ausführung dient, ist es in einer solchen Ausführung mit α = 0 ° (Abb. 1) ratsam, gut schalldurchlässige Materialien für Seitenteile S zu wählen, damit kein Kanteneffekt entsteht.
Weiterhin denkbar ist es, einen Winkel α für Seitenteile S (Abb. 1) mit bis zu 45 ° anzulegen (Abb. 7a); in einem solchen Fall fällt lediglich das Regal sozusagen raumgreifender aus.
Die Ausgestaltung der Seitenteile S (Abb. 1 und ) in runden, rundlichen oder polygonalen Formen ist denkbar und im Sinne der Diffusion von Schall auch sinnvoll, jedoch nach seiner akustischen Auswirkung nicht unbedingt erforderlich.
Die Möglichkeiten der automatisierten Fertigung eröffnen eine Produktvielfalt unter Gesichtspunkten der Rentabilität, wie sie zum Zeitpunkt der Anmeldung dieser Erfindung noch nicht absehbar ist. Denkbar, sinnvoll und möglich sind also auch Formgestaltungen, wie sie in polygonalen oder rundlichen Ausführungen mit und nur angedeutet werden sollen. Auf diese Weise und in einer solchen Formgebung wird es auch möglich, die einzelnen Segmente eines solchen Regal-Systems als Schranksystem anzubieten, nämlich in dem Sinne, dass ein Schrank ein mit Seitenteilen umschlossenes und darüber hinaus mit Türen geschlossenes Regal ist.
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Die Ableitung aus einem idealtypischen Viertel eines Kreises oder eines Ovals wird im Sinne der Erfindung als optimal hervorgehoben. Als Annäherung an die Ausarbeitung eines Viertelkreises darf zur Visualisierung die angenommen werden.
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Rückteile R ( ) - das sind, da das System explizit für senkrechte Raumkanten vorgesehen ist, die beiden wandseitigen Rückseiten - haben allein stabilisierende bzw. tragende Funktion; diese tragende Funktion kann auch bedeuten, das an den Rückteilen Vorrichtungen angebracht oder in die Rückteile Vorrichtungen integriert werden, die das Hängen der Regal-Elemente ermöglichen. An diese Bauteile werden keine besonderen Forderungen im Hinblick auf die Materialeigenschaften gestellt, außer der, dass insbesondere eine hohe senkrechte Druckbelastbarkeit vonnöten ist.
Die vorn angesetzten, dem Raum zugewandten Seitenteile S (Abb. 2) besitzen im Idealfall auch gute schallabsorbierende Eigenschaften, jedoch nicht notwendigerweise, denn in Bezug auf mittlere und höhere Frequenzen setzt die Erfindung vor allem auf den reflektierenden bzw. diffundierenden Effekt des Bauteils, während tiefere Frequenzen möglichst vollständig absorbiert werden sollen. Um zu vermeiden, dass die Seitenteile durch Eigenresonanzen wiederum Schall in den Raum hinein abgeben, muss auf diesen je nach Wandungsstärke, das heißt je nach Dicke der verwendeten Platten zu erwartenden Effekt durch absorbierende Maßnahmen gezielt eingegangen werden. - Auf solche absorbierenden Maßnahmen geht die Beschreibung an anderer Stelle ausführlicher ein.
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Auf eine Bodenplatte B (Abb.2) werden die inneren Seitenteile Sj (Abb.2) aufgesetzt, die die abschließende Umrandung für das innere Regalteil bilden und Komponenten dieses Regalteils gegebenenfalls auch tragen. Solche Komponenten können Regalzwischenböden sein, aber zum Beispiel auch eine Garderobenstange. Im Hinblick auf eine Garderobenlösung siehe auch Abb. 3b, und .
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In einer bevorzugten Variante ist dieses Regal-Innenteil in seiner Grundfläche so groß, dass es tauglich ist, mindestens vier reguläre DIN-A4-Ordner aufzunehmen ( . Aus der sich so ergebenden Tiefe des Faches lässt sich in sinnvoller Weise auch, in einer entsprechend hohen Ausführung, die Nutzung als Garderobe (Abb. 3b) ableiten.
So könnten vorschlagshalber für Raumhöhen bis 250 cm vier Elemente miteinander und mit einem offenen Fußteil gut kombiniert werden (Abb. 3c mit ), um das Regalsystem im Hinblick auf die Bodenreinigung als pflegeleicht anbieten zu können, zugleich aber die Raumkante bis unter die Decke zu schließen.
So liegt nahe, ein Regal-Element mit geringerer Höhe (im gezeigten Beispiel, Abb. 3c) mit einer Innenhöhe des Faches von zum Beispiel 240 mm, etwaig für Taschenbücher und nicht zu hohe gebundene Bücher, zu wählen. Für wurde eine Kombinationen gewählt, bei der unterhalb der Garderobe, dann etwaig für Schuhe, noch einmal ein Element mit einer Innenhöhe von 240 mm eingefügt wird. Im Beispiel der wird der Sockel, mit einer dickeren Sockelplatte von 25 mm, und durch Füße von 50 mm Höhe gebildet, um Reinigungsarbeiten von Teppichen oder auch von glatten Böden, dann feucht reinigend, nicht zu behindern.
Insbesondere für Wohnräume könnten auch Sockelvarianten mit komplett geschlossenem Sockel angeboten werden, wie sie im Wohnbereich für Schränke und Schranksysteme üblich sind, die mit schließender Blende bis auf den Teppich hinunter reichen.
Die - und illustrieren Varianten mit beispielhaften Größen der Elemente, die so jedoch im Sinne der Erfindung nicht bindend sind.
Vorstellbar sind für andere Einsatzzwecke - zum Beispiel für Vorlesezimmer in Kindertagesstätten oder Lesezimmer in Schulen, aber auch in Besprechungsräumen - Varianten, die eine geringere Gesamtbreite aufweisen, um bei geringerer Tiefe T des Innenfaches ( dann immer noch Bücher aufnehmen zu können. Die sich so ergebende geringere Seitentiefe der Rückteile R - beispielhaft nach sind dies 480 mm - tut der akustischen Wirksamkeit keinen Abbruch.
zeigt eine Anwendung im Foyer bzw. Empfangsbereich von gewerblichen Geschäftsräumen, um die insgesamt häufig ungünstigen akustischen Verhältnisse - insbesondere wenn ein Empfang mit offener Theke und dahinterliegendem Arbeitsplatz vorhanden ist - deutlich zu beruhigen. In dieser Ausführung ( ) haben beide rückwärtigen Schenkel eine Tiefe von 550 mm ( .
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Schließlich ist auch nach den Möglichkeiten eines Raumes und nach Marktpotenzial abzuwägen, welche Dimensionierung gewählt wird. So ist für kundenspezifische und individuelle räumliche Anpassungen auch gut denkbar, größere Regale zu bauen, und für größere Räumlichkeiten - wie zum Beispiel Musiksäle oder Aulen - auch sinnvoll, mit größeren Abmessungen vorzugehen, wie in zu sehen. Für eine Massenfertigung hingegen wird eine mittlere Größe - wie mit in Verbindung mit oder in anderen Abbildungen dargestellt - voraussichtlich sinnvoller sein, den akustischen Erfordernissen dabei nicht weniger gerecht werden.
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Ein besonderes Augenmerk ist nun auf die Hohlräume H (Abb. 1 und ) zu richten.
Abweichend von gewöhnlichen Bücherregalen oder Schränken, und über die dem Raum zugewandten schräg ausgerichteten Seitenteile hinaus, ist es vorgesehen, die drei entstehenden Hohlräume möglichst mit relativ schweren und zugleich porösen Materialien teilweise oder ganz zu verfüllen, um im tieferfrequenten Bereich nicht nur abschwächend arbeiten zu können, sondern solche tieferen Frequenzen mindestens bis hinunter zu 50 Hz wirksam zu eliminieren, deren Einfluss als Störfrequenzen und deren Bedeutsamkeit insbesondere im Hinblick auf die Sprachverständlichkeit überwiegend unterschätzt werden.
Dieses Erfordernis kann am einfachsten gelöst werden, indem man dem Endkunden oder indem man dem ausstattenden Fachbetrieb das Regalteil als oben offene Komponente soweit komplett montiert und mit endbearbeiteten Oberflächen liefert, die Deckplatte jedoch lose mitliefert, die wiederum mit Bohrungen und mit Einlassungen bzw. Fräsungen für Schraubenköpfe so vorbereitet ist, dass die Schrauben versenkt sind, dass heißt die Decke eines einzelnen Regal-Elementes mit einer Verschraubung solide verschlossen und zugleich, da die Oberfläche plan erhalten bleibt, weitere Elemente aufgesetzt werden können.
Es ist zu berücksichtigen, dass je nach Stärke und Dichte des verwendeten Plattenmaterials die Wandungen des akustisch wirksamen Regals selbst Resonanz aufnehmen.
Alle drei Hohlräume Hli , HMh und Hre ( ) können in der zuvor erwähnten Weise zugänglich erhalten werden, so dass vor Ort entweder vorgeformte Absorber-Elemente eingeschoben werden oder aber Granulate eingerieselt werden. Deckplatte D ( ) kann dann anschließend, ebenfalls vor Ort, montiert werden.
Es kann entbehrlich sein - in Abhängigkeit von den räumlichen akustischen Erfordernissen - den Hohlraum HMh (Abb. 5) unverfüllt zu belassen, denn eine Befüllung der außen liegenden Hohlräume Hli und Hre (Abb. 5) kann bereits ausreichen, um tieffrequenten Schallwellen spätestens im bereits abgeschwächten, aber erneuten, im reflektierten Durchgang vollständig zu absorbieren.
Auf eine Verfüllung mit schallabsorbierendem Material sollte für Kammern bzw. Hohlräume Hli und Hre ( ) hingegen nicht verzichtet werden, auch dann nicht, wenn das Außenmaterial bzw. das Plattenmaterial von dicker Qualität und größer spezifischer Dichte ist, um Eigenresonanzen der Seitenteile S (Abb. 1 und ) zu absorbieren.
Der umgekehrte Weg, die seitlichen Hohlräume unverfüllt zu lassen, den hinten liegenden Hohlraum wiederum zu verfüllen, ist grundsätzlich denkbar, um den Kanteneffekt des Raumes auszuschalten, bleibt jedoch problematisch wegen der zu erwartenden Nebenklänge, die neuerlich erzeugt werden können: Seitenteile S bilden im Zusammenspiel mit den dahinter liegenden Hohlräumen jeweils einen Klangkörper ab.
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Als Absorber eigenen sich leichte Materialien nicht. Das wären zum, Beispiel sehr leichte Granulate in Blähqualitäten, die in geringer spezifischer Dichte nicht hinreichen, um auf tiefere Frequenzen im genügenden Maße eingehen zu können. Auch zum Beispiel Holz-, Glas- oder Mineralfasern sind nur dann geeignet, wenn sie sich dichter stopfen lassen oder in dichterer Qualität bereits vorgeformt sind. Gut geeignet sind mittelschwere bis schwere Granulate oder auch Verbund-Förmlinge aus solchen Granulaten.
Materialverbünde, bestehend aus Naturfasern mit mineralischen Stoffen oder Tonerden, sind aufgrund ihrer deutlich höheren spezifischen Dichte bereits gut geeignet und verstehen sich als ganz im Sinne der Erfindung.
Blähton, insbesondere solcher mit höheren spezifischen Gewichten ab 350 g/dm3 aufwärts (bei Körnung 2 - 16 mm), ist besonders gut geeignet und wird im Sinne der Erfindung besonders empfohlen. Andere Lösungsansätze sind willkommen, insoweit die Eigenresonanz des äußeren Plattenmaterials wirksam aufgenommen werden kann.
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Je nach Einsatzart können die einzelnen Elemente auch gehängt werden, wenn es sinnvoll erscheint, eine senkrechte Raumkante nur teilweise mit diesem raumakustisch wirksamen Regal-System auszustatten. Regelmäßig hingegen wird es sinnvoll sein und ist es bevorzugt vorgesehen, das Regal-System bodengebunden aufzubauen und - gegebenenfalls im Zusammenspiel mit anderen, den Raum akustisch beeinflussenden Maßnahmen - bis möglichst nahe unter die Raumdecke zu führen (zum Beispiel gestellt und aufgestapelt, wie in in Verbindung mit gezeigt). Die konkrete Anordnung hängt also letztlich von den räumlichen Gegebenheiten und den objektseitigen Erfordernissen ab.
Vorzuziehen ist es, wenn gestellt und gestapelt werden kann, weil auf diese Weise das Problem entfällt, je nach Füllmaterial etwaig größere Gewichte durch eine angemessene Aufhängung bewältigen zu müssen.
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Die Anmeldung umfasst die beschriebene Erfindung in den unterschiedlichsten Materialien und auch Materialkombinationen. So ist es sinnvoll im Sinne der Erfindung, den inneren Regalkörper oder den inneren offenen Schrankkörper selbst aus schwerem Holz oder auch aus Holzwerkstoffen, wie zum Beispiel mitteldichter Faserplatte (MDF) zu fertigen.
Als eine Ausführung ganz im Sinne der Erfindung ist es auch aufzufassen, wenn eine Grundkonstruktion geschaffen wird, für die es letztlich vorgesehen ist, die Seitenteile S (Abb. 1 und ) mit Gipsfaser- oder mineralischen Verbundplatten zu belegen, um sie dann in fließendem Übergang in den umliegenden Raum hinein mindestens gewöhnlich anstreichen, gegebenenfalls sogar tapezieren zu können.
Vorzuziehen sind hingegen andere konstruktive Lösungen, um keinen staubenden und baulichen Aufwand beim Aufstellen resp. Montieren zu erzeugen. Es ist nämlich im Sinne der Erfindung anzusehen, dass das Regalsystem letztlich in einer Weise angeboten wird, dass eine geringe Anzahl von Komponenten vor Ort schnell und praktisch schmutzfrei aufgestellt und zusammengefügt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202017105121 [0004]
- DE 202020002304 [0004]
- DE 202020002240 [0004]
- DE 10213107 [0004]
