-
Vorbemerkung:
-
Die hier angemeldete Entwicklung basiert auf der Anmeldung „trapez-ähnliches, passives akustisches Raumelement [...]“ mit der Urkunden-Nr. 20 2020 002 304 des DPMA;
der Anmelder der hier beschriebenen Erfindung ist auch selbst Erfinder und Inhaber des vorgenannten Rechtes.
Es handelt sich um eine Variation, die stärker auf Reflexion, weniger auf Absorption, außerdem auch auf Resonanz abstellt und deshalb gesondert angemeldet wird.
-
Stand der Technik:
-
Die akustischen Effekte, die in Raumkanten und in Raumecken auftreten, sind in der Raumakustik grundsätzlich seit Langem bekannt. Insbesondere wird verwiesen auf Ausführungen von Helmut V. Fuchs, Berlin-Schlachtensee. Dieser geht in diversen Publikationen ausführlich auf die 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, ob sie nun als Sprecher oder Musiker oder auch als Person, die Arbeitsgeräusche erzeugt, selbst Quelle des Schalls sind, oder ob sie aus diversen Gründen hörend und somit passiv belastet anwesend sind - etwaig also auch als Erwerbstätige unterschiedlichen Geräuschquellen ausgesetzt sind.
Dem zum Trotz werden gegenwärtig in der Raumakustik diese Effekte überwiegend nachgeordnet, mithin gar nicht berücksichtigt, weil bei Planern das Problembewusstsein nicht angemessen aufgerufen worden ist oder, 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.
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.
-
Die Gebrauchsmuster der Urkunden-Nrn.20 2020 002 240 und 20 2020 002 304 des Anmelders selbst stellen inzwischen die Situation wiederum anders dar.
Weiterhin bringt diese Erfindung neue Impulse in die Raumakustik hinein, weil Produkte gemäß dieser Anmeldung einen Weg in der akustischen Überarbeitung von Raumklang und Sprachverständlichkeit beschreiten, den sich die Raumakustik insbesondere vor dem Hintergrund der Empfehlungen der DIN 18041:2016-03 bisher nicht erschlossen hat.
-
Zielsetzung der angemeldeten Erfindung:
-
Ziel der Erfindung ist ein seriell zu fertigendes Produkt, das kleine und mittelgroße Räume über die Unterbindung des akustischen Kanteneffektes soweit beruhigt, dass lärmbedingter Stress minimiert bis verhindert wird, man zugleich aber auch eine sehr kostengünstige Lösung schafft, so dass sowohl im Privatbereich als auch allgemein in der Arbeitswelt, und dort nicht nur in Büros und Besprechungs- oder Versammlungsräumen, sondern auch in Arbeitsräumen aller Art und im Bildungssektor mehr Menschen von der Bewältigung von Lärm profitieren können.
-
Erläuternd seien hier einige Anwendungsbereiche genannt, was jedoch keine abschließende Aufzählung darstellt:
- • im privaten Wohnbereich insbesondere Küchen und Wohnzimmer;
- • sowohl privat als auch im professionellen Bereich: Musikzimmer;
- • Arbeitszimmer im privaten Wohnbereich;
- • Empfangsbereiche in öffentlichen und gewerblichen Immobilien sowie in Büros der freien Berufe;
- • Aufenthalts- und Pausenräume;
- • kleine (Ein- bis Drei-Personen-) Büros, Besprechungszimmer, Konferenzräume;
- • Arbeitsräume aller Art, insbesondere bei laufenden Geräten oder Maschinen;
- • im Bildungssektor Lehrer- und Konferenzräume, Aufenthaltsräume, insbesondere aber Unterrichts- und Musikräume.
- • Es wird klar die Perspektive hervorgehoben, nach dem Grundprinzip der hier angemeldeten vereinfachten Reflektor-Absorber-Einheit alle Räumlichkeiten aller Größenordnungen mit lediglich angepasster Dimensionierung akustisch auf eine bisher nicht gekannte Weise zu klären - ausdrücklich und im bisherigen Verständnis jenes Wortes nicht: zu bedämpfen!
-
Indem man also größere Ausführungen dieser Erfindung herstellt, kann man auch die akustische Beruhigung mittelgroßer Räume über die Bewältigung - mindestens aber die deutlich lohnenswerte Abschwächung - der akustischen Kanteneffekte preisgünstiger anbieten, als vergleichsweise mit dem erwähnten „trapez-ähnlichen passiven akustischen Raumelement“.
Hier bleibt es letztlich gemeinsam mit der Kundenseite sinnvoll abzuwägen, ob vor dem Hintergrund eines geringeren Kostenaufwandes eventuell eine etwas schwächere Wirksamkeit, vor allem aber durch geringere Absorption und stärkere Resonanz insbesondere eine neuartige Beruhigung von Räumen angestrebt werden soll.
Zielsetzung ist weiterhin, dass Endverbraucher selbst, so genannt do-ityourself, oder professionelle Anbieter die Produkte leicht, schnell, mit geringem Aufwand und wenig Schmutz erzeugend, montieren können.
-
Schlussendlich soll die Möglichkeit, die hier angemeldete Produktentwicklung leicht zu demontieren und erneut zu installieren, die praktisch beliebig häufige Mehrfachverwendung eröffnen, so dass Umnutzungen oder Umzügen nichts im Wege steht und einmal investiertes Kapital für die akustische Beruhigung von Arbeits-,- Lern- oder Wohnumgebungen nicht verloren geht.
Weiterhin soll das Produkt im Vergleich zu dem anfangs benannten „trapez-ähnlichen passiven akustischen Raumelement [...]“ weniger massiv auftreten, um die Kundenakzeptanz in allen Bereichen der möglichen Anwendung zu erhöhen.
Schlussendlich, aber nicht von nachrangiger Bedeutung ist es, dem Endverbraucher ein Produkt anzubieten, das im Grunddesign zurückhaltend und raumschlüssig ist und letztlich über die Gestaltung der dem Raum zugewandten, sichtbaren Oberfläche praktisch allen Erwartungen der Raumgestaltung angepasst werden kann.
-
Die Erfindung setzt nicht allein auf die Absorption von Schall und insbesondere die Absorption des Kanteneffektes in kubischen Räumen, sondern basiert nicht zwingend, aber nach seiner ursprünglichen Intention wesentlich auf der Reflexion von Schall und auf diesem Wege der Brechung des Kanteneffektes. Darüber hinaus wird in Anlehnung an Helmholtz-Resonatoren ein angenehmer Klang für Musik und auch Sprache erreicht.
Ob für die Erfindung die Absorption von Schall überwiegt oder Absorption und Reflexion in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander geboten werden, hängt ganz ursächlich von der Wahl der verwendeten Materialien, wesentlich auch von der Oberflächenbeschaffenheit der dem Raum zugewandten Frontabdeckung ab.
-
Beschreibung der Erfindung:
-
Die Erfindung ergibt in der praktischen Anwendung eine grundsätzlich unscheinbare und raumgestalterisch sehr zurückhaltende Belegung der oberen Raumkanten, vorzugsweise zur Beruhigung der horizontalen, den Übergang „Wand-zu-Decke“ betreffenden Raumkanten. Sichtbar ist in erster Linie nur die Frontabdeckung beziehungsweise die Reflektorfläche. Durch die Gestaltung der dem Raum zugewandten Oberfläche kann diese Erfindung also auch dazu genutzt werden, ein gestalterisch wesentliches Raumelement abzubilden.
Abb. 1 zeigt als allein schematische zu verstehende Darstellung, wie mit der vereinfachten, akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit ein Raum gestaltet werden kann.
Die Erfindung kann jedoch auch in vertikalen Raumkanten, also in Kanten Wand auf Wand, Anwendung finden. Das ist zumindest für höhere Räume relevant.
-
Nach einem vereinfachten Grundkonzept besteht diese akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit aus einem anlehnungshalber als T-förmig zu bezeichnenden Grundelement, bestehend aus einem Rückteil R und einer Decke D (Abb. 2-1), wobei der eine Schenkel der Decke D auch unvollständig ausgeführt werden kann.
Auch erweist es sich in der praktischen Ausführung als sehr sinnvoll, die Grundkonstruktion wie ein umgedrehtes „L“, also mit zur Wand hin sehr verkürzter oder abgeschnittener Decke D (Abb. 2-1; Rückwand R und Decke D dicht schraffiert) auszuführen. Soweit die Gesamtkonstruktion Seitenteile umfasst, sorgt eine solche Bauweise dennoch für hinreichende Stabilität.
In einer bevorzugten Ausführung tragen Decke D und Rückwand R die Seitenteile S gemeinsam mit einer Trägerlatte T ( ), die die Rückwand R gegen die Zugkräfte entlastet, die andernfalls nachteilig von den Schraubenköpfen der Wandverschraubungen auf Rückwand R ausgeübt würden.
-
Ein Trägerstück T läuft vorzugsweise über die gesamte Breite von Decke D und Rückwand R, da dieses Trägerstück T - in einer bevorzugten Ausführung zum Beispiel aus gehobelter Latte - Absorbermasse einbringt. Das erwähnte Beispiel der gehobelten Latte bietet ein gutes Verhältnis zwischen Werkstofffestigkeit und der spezifischen Dichte, um tieffrequentem Schall bereits eine recht gute absorbierende Masse entgegenstellen zu können.
Es kann aber auch das Trägerstück T in zwei kurze Stücke geteilt werden und somit lediglich hinreichend großzügig die Wandverschraubungen aufnehmen (Abb. 3-1), das heißt, als Druckentlastung für die Schrauben dienen. Somit könnten zum Beispiel zwei Trägerstücke T, jeweils links außen und rechts außen an der umgekehrt L-förmigen oder an der T-förmigen Einheit angebracht, bereits für eine hinreichende Festigkeit der Wandverschraubung sorgen, insoweit mindestens Rückteil R ( ) über Art und Stärke des Materials für die notwendige Festigkeit sorgt.
In Abhängigkeit vom Gesamtgewicht der Reflektor-Absorber-Einheit und in Abhängigkeit von der Eigenstabilität des für Decke D und Rückwand R verwendeten Materials ist mindestens eine solche Druckentlastung für die Wandverschraubung (Abb. 2-1 i.V.m. ) aber überwiegend angeraten.
-
Jeweils sowohl für Decke D als auch Rückwand R ( ) kann akustisch wirksames Material gewählt werden, das dann zugleich eine hohe Formstabilität und Tragfähigkeit besitzen sollte. Das heißt, es sollte nicht zu leicht sein.
In einer bevorzugten Ausführung wird handelsübliches Dreischichtholz oder sogar (etwaig auch nur aus Kostengründen) rohe Spanplatte verwendet. Das hohe spezifische Gewicht insbesondere der Spanplatte sorgt für eine gute Absorption tiefer Frequenzen.
Insoweit versteht es sich insbesondere als im Sinne der Erfindung, wenn schwere Materialien Verwendung finden für die tragende Grundkonstruktion der Einheit.
Es ist aber wiederum vorteilhaft, mittelschwere Materialien für die Frontabdeckung F (Abb. 2-1) zu verwenden. Die Frontabdeckung F soll einerseits für höhere Frequenzen gute Reflektoreigenschaften bieten, andererseits ebenfalls den mittleren und tieferen Frequenzen Masse entgegensetzen.
Um die Eigenresonanz der Frontabdeckung F abzuschwächen, wird die Frontabdeckung F vorzugsweise mit einer Dämmung FD ( ) flächenbündig ausgestattet. Bei hinreichender Eigenschwere der Frontabdeckung F (Dicke ebenso wie spezifisches Gewicht) kann auf eine solche Dämmung FD verzichtet werden.
-
Die Entkopplung der Frontabdeckung F gegen die Berührungskanten an Rückwand R unten und an Decke D vorn (jeweils Abb. 2-1 und ) sind angeraten. Dafür bieten sich moderne so genannte Entkopplungsbänder an, in Abb. 2-1 und mit „E“ bezeichnet und entsprechend eingezeichnet.
Eine Entkopplung der Frontabdeckung F gegen die Seitenteile ist dann weniger relevant und daher entbehrlich, wenn Frontabdeckung F fest in die Seitenteile hinein verschraubt wird.
-
Die vereinfachte akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit ist dafür vorgesehen, für die Mehrfachverwendung zur Verfügung zu stehen. Das heißt, dass die Einheit sowohl im Zuge von Renovierungen eines Raumes abmontiert und anschließend wieder angebracht werden kann, als auch bei kompletten Umnutzungen einer Räumlichkeit die Einheit demontiert und in einer ganz anderen Räumlichkeit wieder dem Zweck zugeführt werden kann, dort den Raumklang zu sanieren.
Damit solche Demontagen und Wiedermontagen in praktisch beliebiger Häufigkeit möglich sind, ist es zumindest dann angeraten, in die Seitenteile hinein Gewindehülsen LFH ( ) einzubringen, wenn die Seitenteile aus faserigen oder porösen Werkstoffen hergestellt werden, also (um nur wenige Beispiele zu nennen) Spanplatten oder Gipsfaser- oder Gipskartonplatten. Werden hingegen tragfähige Holzwerkstoffe, wie zum Beispiel Dreischichtplatten für die Seitenteile verwendet, so dass die Schrauben LF (Abb. 2-1 und ) sich ein zumindest einige wenige Male wiederverwendbares Gewinde in das Trägermaterial des Seitenteils S treiben, so kann auf solche Hülsen LFH verzichtet werden, wenn absehbar ist, dass die Reflektor-Absorber-Einheit eher statisch in einem bestimmten Raum verbleiben wird (was auch dem eigentlichen Zweck entspricht, da die akustische Beruhigung von Räumen kein kurzzeitiges Ereignis darstellen, sondern dauerhaften Gesundheitsschutz bieten soll).
Es sind aber ohnehin auch ganz andere Befestigungsarten denkbar als Schrauben, so auch Steck- oder Klickverschlüsse, mit denen die Frontabdeckung F auf Seitenteilen S angebracht werden könnte. Dann wiederum ist es angeraten, die Frontabdeckung F über Entkopplungsbänder E auch gegen die Seitenteile zu entkoppeln, weil mit Steck- oder Klickverbindungen keine so zugfeste Verbindung erwartet werden kann, so dass Vibrationen ein Klirren oder Klappern als Nebenklang der ohnehin auftretenden - und erwünschten - Resonanz des Hohlraumes der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit hervorrufen können.
-
Eine bevorzugte Ausführung sieht Seitenteile vor, da über solche Seitenteile neben der insgesamt stabilisierenden Wirkung auch eine Kraftverteilung für die Wandfixierung erfolgt. So erfolgt die Verteilung des über Trägerstück T und die Wandverschraubungen geschaffenen Anpressdruck auf die Längskanten der Seitenteile S.
Abb. 3-1 zeigt eine solche, hier beschriebene Reflektor-Absorber-Einheit, links mit tragendem Seitenteil, rechts aufgeschnitten dargestellt.
Die Trägereinheit T (siehe: Schraubensymbole in ) nimmt unmittelbar die Wandfixierung auf und sorgt für hinreichenden Halt der gesamten Einheit an der Wand. Hierbei wirkt die abstützende Wirkung, die die Seitenteile S ( ) bieten, hilfreich und sorgt dafür, dass auf die Wandverschraubungen allein vertikale Drucklast einwirkt. Hebelkräfte werden auf diese Weise vermieden. Deshalb stellt eine Ausführung mit tragenden Seitenteilen S eine bevorzugte Ausführung im Sinne der Erfindung dar.
Es steht dem Fachmann frei, andere sinnvolle Druckentlastungen zu verwirklichen beziehungsweise Hebelkräfte zu vermeiden.
-
zeigt eine ganz ähnliche Ausführung, jedoch nun ohne tragende Seitenteile. Für eine solche Konstruktion wird es sich voraussichtlich als sinnvoll erweisen, zur vorhergehend beschriebenen Verteilung von Druck- oder Hebelkräften zusätzliche Druckentlastungen an Rückwand R vorzusehen.
In einem solchen Fall ist es möglich und gegebenenfalls aus ästhetischen und aus Gründen der Reinlichkeit auch explizit kundenseitig erforderlich, an beiden Seiten der Einheit, oder aber - insoweit mehrere Einheiten und ganz im Sinne der Erfindung unmittelbar aneinandergefügt werden, um eine lange Raumkante durchgehend akustisch beruhigen zu können - jeweils an den beiden Außenseiten einer solchen Reihe Seiten-Inlays SIn (Abb.3-2) einzufügen, vorwiegend um den Innenraum der Einheiten gegen eindringenden Staub oder sich einnistende Insekten oder sonstige Kriech- oder Kleintiere zu schützen.
-
Man kann auch einen ganz anders beschaffenen Block als Frontdämmung FD vorsehen.
Je nach Gestalt und Materialwahl für die Frontabdeckung F ist es nämlich gegebenenfalls nicht möglich, die Dämmung FD fest mit der Frontabdeckung F zu verbinden. Dann kann es vorteilhaft und gar notwendig sein, die Dämmung FD ( ) in fester Verbindung mit dem wandmontierten Grundelement zu gestalten - dann und nur dann, wenn die Zugangsmöglichkeit für die Wandmontage und Seitenverbindungselemente nicht beeinträchtigt wird. Andernfalls muss die Dämmung FD ( ) als drittes, standardisiertes und leicht einzufügendes Montagebauteil vorgesehen werden.
Es ist also umgekehrt denkbar, die Dämmung FD für die Frontabdeckung F, als Einheit mit dem Grundelement oder als dritte Komponente anzubieten (Abb.4), die dann vom Endverbraucher oder Fachmann bei Montage anzubringen ist. Die Dämmung sollte gute Eigenschaften als Absorber bieten, könnte dafür aber weniger Masse aufweisen - mit einer spezifischen Dichte von möglichst auf keinen Fall unter 100 kg/m3, gern aber aus Gründen der Gewichtsersparnis unterhalb von circa 500 kg/m3.
-
In diesem Falle würde vorzugsweise die Frontabdeckung F ( ) direkt auf der Dämmung mit hoher Zugkraft angebracht, um Vibrationen möglichst ganz zu vermeiden. Es muss aber damit gerechnet werden, dass eine Verschraubung in einem solchen Material allein nicht den hinreichenden Halt findet, so dass Dübel oder Anker Verwendung finden müssten.
Oder man montiert direkt auf den Seitenteilen S und sorgt für einen Anpressdruck der Frontabdeckung F gegen eine solche Dämmung. Dann kann es notwendig sein, zusätzlich mit Entkopplungsband die Kontaktbrücke der Frontabdeckung F zu den Seitenteilen S gegen Vibrationen zu schützen.
-
Die hier zur Anmeldung gebrachte vereinfachte, akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit kann über den eigentlichen Zweck der akustischen Beruhigung von Räumen hinaus auch - nämlich insbesondere durch die Einbeziehung von beleuchtenden Techniken, also vorzugsweise LEDs - noch weitreichender als raumgestaltendes Element eingesetzt werden. Dieses erfolgt dann zum Beispiel in der Weise, dass vorzugsweise an der Decke D, oder an der inneren Oberkante der Frontabdeckung F eine Lichtleiste entlanggeführt wird. Es kann aber auch in dem zwischen der Rückwand R und der Raumwand verbleibenden Zwischenraum auf Beleuchtungseffekte gesetzt werden, die technisch ebenso einfach integriert werden können.
Wiederum kann es zu diesem Zweck vorteilhaft sein, Trägerstück T in zwei kurzen Einzelstücken auszuführen, um Beleuchtungseffekte sowohl nach oben gegen die Decke als auch gegen die Wand wirksam werden zu lassen.
Solche Aspekte sind dort zumindest interessant und mit zu berücksichtigen, wo häufig der Wunsch nach indirekter Beleuchtung über die oberen Wandbereiche von Räumen oder die äußeren Deckenbereiche dagegen spricht, Raumkanten mit jeglichen Montagen oder Ausstattungen zu belegen.
Das ist auch ein Aspekt, der häufig aus planerischen Erwägungen heraus (zum Beispiel von vornherein im Rahmen architektonischer Entwürfe) dazu führt, dass gerade die Raumkanten komplett offen verbleiben und somit trotz im Übrigen normgerechter akustischer Bedämpfung die akustischen Kanteneffekte unberücksichtigt bleiben und sich voll und extrem störend entfalten. Das gilt für umgestaltende Sanierungen von vorhandener Bausubstanz ebenso wie für Neubauten.
-
Die hier angemeldete Erfindung ist dem Grunde nach auch für mittelgroße Räume vorgesehen. Hierbei sollte dann darauf geachtet werden, dass ein tendenziell stärkeres Gewicht auf die Absorption der sehr tiefen Frequenzen gelegt wird.
Somit würden dann auch die Bauteile gegebenenfalls in kritischer Weise schwerer. Deshalb ist die vereinfachte akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit vorwiegend gedacht für den Einsatz in kleinen Räumen. Insoweit die Montage schwerer Bauteile an den in Frage kommenden Raumwänden kein Problem darstellt, ist hingegen dieses Konstruktionsprinzip praktisch beliebig in seiner Größe skalierbar.
Um den Erfordernissen in mittelgroßen Räumen besser gerecht werden zu können, muss darauf geachtet werden, dass der Stellwinkel der Frontabdeckung der Raumnutzung angepasst wird.
In keinem Fall kann der Winkel der Frontabdeckung F abschließend beschrieben werden, sondern wird aus am Ende nachvollziehbaren Gründen mit weitreichender Toleranz angemeldet.
Eine solche abschließende Beschreibung der Bewinkelung der Frontabdeckung F kann schon allein deshalb nicht erfolgen, weil je nach Zielrichtung einer solchen vereinfachten Reflektor-Absorber-Einheit der Winkel unterschiedlich gewählt werden sollte:
- Zum Beispiel für Wohnräume und kleinere Büroräume sowie kleinere Besprechungsräume etwa ist es nicht erforderlich, über die Reflexion die Hörbarkeit höherer Frequenzen noch einmal explizit zu unterstützen. Bei Räumen mit Tiefen bis circa 6 m reicht regelmäßig der Direktschall; es kann außerdem von einer Reflexion der höheren Frequenzen an der Raumdecke hinreichend profitiert werden. Hier reicht es, mit einem Anstellwinkel von etwa 22 Grad (Abb. 5-1) auf die Eigenschaft der Frontabdeckung F als Diffusor zu setzen.
-
In kleinen Räumen können auch kleinere Stellwinkel, jedoch nicht unter circa 10 Grad, gewählt werden, um der Diffusion hinreichend zu dienen und den Kanteneffekt zu durchbrechen. Im Zusammenhang mit der spezifischen Hängung der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit wird der akustische Effekt in den Raumkanten dann weitreichend bis ganz aufgehoben.
Für Klassenräume hingegen sollte mit einem Anstellwinkel von circa 35 Grad dafür gesorgt werden, dass die Frontabdeckung F auch als Reflektor für hinten in einem Klassenraum sitzende Schüler im Sinne der Sprachverständlichkeit einen relevanten Vorteil schafft - und zwar indem die Frontabdeckung F nun noch einmal zusätzlich gezielt als Reflektor dient. An einem solchen Reflektor wird für eine Raumtiefe von circa 9 bis 10 m die Sprache der Lehrkraft, vorn stehend oder sitzend, an der Frontabdeckung F noch einmal und für die Sprachverständlichkeit günstig zu jenen Schülern hin reflektiert, die in einer letzten Reihe sitzen
- vorausgesetzt, in einer solchen letzte Anordnung von Tischen verbleibt den Schülern ein moderater Bewegungsspielraum.
In noch größeren Räumlichkeiten ist es sehr stark abhängig von der Nutzung des Raumes, ob ein stärkerer Winkel oder ein steilerer, weniger starker Anstellwinkel sinnvoll ist. So kann die vereinfachte akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit in Aulen - da sprachliche und musikalische Vorträge zur regelmäßigen Nutzung einer solchen Räumlichkeit gehören - dazu genutzt werden, eine günstige Reflektor-Eigenschaft zu übernehmen. Dieses insbesondere dann, wenn die Einheit wegen der Größe der Räumlichkeit ohnehin entsprechend skaliert wird. In Sporthallen hingegen ist es angeraten, mit steilen Stellwinkeln die Frontabdeckung F ausschließlich als Diffusor zu nutzen, um akustische Störeinflüsse in solchen Hallen, wie etwa störende oder anfeuernde Zwischenrufe oder das Quietschen von Sportschuhen auf rutschhemmenden Böden, nicht zusätzlich zu verstärken, sondern sinnvoll abzulenken und zu verstreuen.
-
So wird es also in der Fertigung in Industrie oder Manufaktur einige wenige Modelle gegeben, mit denen man sich einigen verschiedenen Nutzungsarten mit wohl abgewogenen Kompromissen stellen kann, zugleich aber eine vereinfachte Serienfertigung sicherstellen kann.
Auf diese Weise wird es möglich, allen Nutzern oder Betreibern von Immobilien eine Lösung für die raumakustische Sanierung von vorhandenen Gebäuden ebenso wie eine Lösung für Neubauten anzubieten, die sowohl kostenorientiert (und zugleich zurückhaltend und ästhetisch ansprechend) bis hin zu sehr anspruchsvoll gestalteten Varianten in unterschiedlichster Weise angeboten werden kann. Zugleich wird es mit dieser Anmeldung aber auch möglich, im Hinblick auf Sprachverständlichkeit und Störungsfreiheit die besten akustischen Ergebnisse unter allen seriell gefertigten Produkten umzusetzen. (Es wird im Einzelfall Gründe geben, kostenintensive individuelle Lösungen, die explizit für bestimmte Räumlichkeiten und mit den bisher verfügbaren Mitteln, Materialien und Produkten ausgeführt werden, hiervon auszunehmen.)
-
Grundsätzlich kann weitreichend nach Kundenerwartung die Oberfläche der Frontabdeckung F gestaltet werden.
Die wesentlichen Eigenschaften der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit sind .sowohl die Absorption von in die Raumkanten einfallendem Schall als auch die Reflexion von auf die Raumkanten zustrebendem Schall, durch die der physikalische Kanteneffekt aufgebrochen wird. Selbst, wenn für die Frontabdeckung F zum Beispiel Metallplatten oder HPL-Vollkernmaterial gewählt werden - also extrem schallharte Materialien - so wird die Effektivität der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit nicht aufgehoben, sondern die Klarheit im Hochton-Bereich erhöht:
- Wählt man zum Beispiel Fichte Dreischicht für die Frontabdeckung F, so gewinnt die vereinfachte akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit eine „warme“ Resonanz - und bildet quasi einen Resonator nach Art eines Helmholtz-Resonators ab, mit dem man nun aber zugleich den Kanteneffekt auflöst.
-
Wählt man hingegen für die Frontabdeckung F eine Stahlplatte [im Versuchsaufbau 1 mm Stärke, mit 8 mm Spanplatte, roh, hinterklebt, zusätzlich Dämmung FD von 20 mm Stärke bei 250 kg/m3 spezifischer Dichte vermittels Klebung vibrationsfrei gedämpft], so wird der Raumklang sehr hart; der Kanteneffekt wird dennoch über die Grundeinheit noch einmal stärker verhindert, als dieses durch die Reflexion allein schon der Fall wäre.
-
Sofern als Komponenten für die vereinfachte akustisch wirksame Reflektor-Absorber-Einheit keine Holzwerkstoffe verwendet werden, so sind auch verschiedene andere Ausführungen denkbar, deren Tauglichkeit vor dem Hintergrund der Kommerzialisierung der Fachmann abwägen mag.
Für das Trägerstück T (Abb. 2-1) kann etwa bei der Verarbeitung von Gipsfaserplatten oder Blähglasverbundplatten jeweils auf vorhandene Träger- bzw. Rahmensysteme aus beispielsweise verzinkten Stahlblechen der betreffenden Hersteller zurückgegriffen werden. Oder es wird auch für diese Bauteile auf Lattenholz zugegriffen.
Gehobelte Latte ist mindestens für eine Reflektor-Absorber-Einheit aus Holzwerkstoffen am ehesten, aber nicht zwingend, die bevorzugte Materialwahl. So sind hier auch Faserplatten gut denkbar, um ein festes Trägersystem herzustellen.
Trägerstück T (Abb. 2-1) hat nicht allein die Funktion, das tragende Grundelement über Wandverschraubung sicher an der Raumwand zu halten, sondern auch die Funktion, dem tragenden Grundelement zusammen mit den Seitenteilen S ( ) - soweit solche Seitenteile vorgesehen werden - die eigentliche Festigkeit zu verschaffen. Insoweit kann Trägerstück T auch aus plattenförmigen Komponenten bestehen, anstelle der latten- oder balkenförmigen Ausführung.
-
In dem Falle, dass Seitenteile S als Bestandteil der Konstruktion des Grundelementes vorgesehen werden (Abb. 2-1 i.V.m. und ), so sind in diese Seitenteile Löcher einzubringen, über die die einzelnen Elemente miteinander verbunden werden können, zum Beispiel, indem man einfache Schrauben zur Verbindung wählt, Unterlegscheiben zur Druckentlastung nutzt, und gegebenenfalls zur einfacheren Handhabung mit Flügelmuttern eine simple Montage ermöglicht. Ein Vorteil solcher Verbindungen liegt darin, dass aufgrund des geringen Eigengewichtes der jeweiligen Einheit die Anzahl der Bohrungen in die Raumwand etwa halbiert werden kann: Man versieht jede Einheit mit nur einer tragenden Schraube in die Raumwand hinein; oder man spart sogar an einzelnen Elementen die Wandverschraubung ganz ein. (siehe und Abb. 6-2)
Um die Reflektor-Absorber-Einheiten Seitenteil an Seitenteil aneinander zu schrauben, kann es sich als sinnvoll erweisen, Entkopplungsband zu nutzen, das dann jeweils auf eines der Seitenteile aufgebracht würde, um Vibrationen zu vermeiden. An sich hingegen sollte die bündige und kraftschlüssige Verschraubung die Seitenteile schwingungsfrei miteinander verbinden.
-
Falls auf Seitenteile S verzichtet wird - und somit solche Seiten-Inlays SIn (Abb. 3-2), die die Außenseiten verschließen, Anwendung finden - so kommt dem Trägerstück T einmal mehr die zentrale Rolle zu, dem tragenden Grundelement die grundlegende Festigkeit zu verschaffen. Dennoch kann Trägerstück T in zwei kurzen Teilen Anwendung finden, wenn und insoweit Rückteil R ( ) von solcher Stärke und Festigkeit ist, dass dieses (Rückteil) die hauptsächlich tragende Funktion übernehmen kann. Dann reicht die verstärkende Wirkung von Teilstücken T, um Rückwand R in seiner vertikalen Position gegenüber Seitenteilen S (Abb. 3-1 i.V.m. Abb. 3-2) sicher zu halten.
-
Auch Konstruktionen aus Kunststoffen, bei genügender Eigenfestigkeit des Grundmaterials auch komplett, andernfalls im Zusammenspiel mit geeigneten Trägersystemen, sind umsetzbar und naheliegend aufgrund der oftmals sehr guten schallabsorbierenden Eigenschaften von modernen Kunststoff-Faserverbünden. Auch im Hinblick auf die Oberfläche der dem Raum zugewandten Seite der Frontabdeckung eröffnen sich dann viele Möglichkeiten, ein solches Kunststoff-Material unmittelbar oder durch Kaschierungen der unterschiedlichsten Art, einschließlich textiler Bezüge, zu gestalten. Letztere (textile Bezüge) nähmen hingegen der Frontabdeckung F die Funktion als Reflektor und machten somit aus der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit einen reinen Kantenabsorber - was im Sinne der Erfindung als unerwünscht anzusehen, jedoch in Ausnahmefällen als hinnehmbar gelten darf.
-
Ein weiterer und besonderer Vorteil der simplen Grundkonstruktion der vereinfachten akustisch wirksamen Reflektor-Absorber-Einheit ist die praktisch endlose Wiederverwendbarkeit:
- Die Frontabdeckung kann zu jedem Zeitpunkt wieder demontiert und somit die Wandfixierung freigelegt werden, ohne dass die Reflektor-Absorber-Einheit Schaden nimmt. Sodann lassen sich also in einem Raum alle Einheiten von der Wand demontieren und können später am selben Ort oder in anderen Räumlichkeiten unbeeinträchtigt wieder angebracht werden.
-
So kann ein Raum einer grundlegenden Renovierung, zum Beispiel mit ganz neuer Wandgestaltung, aber auch einer Umnutzung unterzogen werden. Anschließend kann der Raum mit denselben Elementen wieder akustisch beruhigt werden. Wiederum können auch alle Elemente an einen ganz anderen Ort oder in ganz andere Gebäude verbracht und erneut installiert werden. Im Wohnbereich ebenso wie im gewerblichen oder öffentlichen-rechtlichen Bereich ist das relevant, wo Umzüge zum Tragen kommen: Die Investition in die akustische Sanierung eines Raumes bleibt substanziell voll erhalten.
Im Rahmen einer Renovierung oder eines Umzuges in neue Räume geht möglicherweise auch der Wunsch einher, sich gegebenenfalls gestalterisch einer neuen Umgebung konstruktiv zu stellen. Zu diesem Zweck kann auch die Frontabdeckung neu gestaltet werden.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Gestaltung der Oberfläche der Frontabdeckung F die Eigenschaften der Einheit als Reflektor erheblich beeinflussen kann (siehe vorangehende Ausführungen).
-
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 [0002]
- DE 10213107 [0002]
- DE 202019003884 U1 [0002]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
