DE202022103099U1

DE202022103099U1 - Selbsttragende Akustikplatte

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Publication number: DE202022103099U1
Application number: DE202022103099.5U
Authority: DE
Original assignee: Ekaz Praha A S; Ekaz Praha AS
Current assignee: Ekaz Praha A S; Ekaz Praha AS
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2022-08-09
Anticipated expiration: 2032-06-02
Also published as: CZ35450U1

Abstract

Selbsttragende Akustikplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein geformtes U- oder C-Tragprofil (1) umfasst, das mit einer porösen, akustische Wellen absorbierenden Füllung (2) ausgefüllt ist, so dass das Tragprofil (1) mit seinen Wänden die Füllung (2) von zumindest drei Seiten abschließt, und zumindest eine weitere Seite der Füllung für den Durchgang der Schallwellen durch die Poren der Füllung offen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet einer Akustikplatte als Schutz gegen Lärmausbreitung sowie Lärmschutzwände aus diesen Akustikplatten.
Stand der Technik
Lärmschutzwände werden üblicherweise aus Beton- oder Sandwichplatten gebaut, die für Luftschalldämmung sorgen und auch als Trägerelement für eine weitere akustisch absorbierende Schicht dienen. Um die gewünschte Stufe der akustischen Absorption zu erreichen, wird die zur Lärmquelle zugewandte Platten-Oberfläche bei den bestehenden Lösungen mit einer akustischen Schicht mit schallabsorbierender Fähigkeit versehen.
Eine bisher bekannte Lösung von Akustikplatten besteht aus mehreren Schichten oder ist ein Sandwich aus mehreren aufeinander geklebten Schichten, bei dem auf eine flache Oberfläche des einen Materials, wie zum Beispiel ein Beton- oder Metallmantel der Sandwichplatte, eine weitere Schicht geklebt wird, und zwar eine akustisch absorbierende Schicht aus einem anderen Material. Der Nachteil einer solchen Lösung besteht jedoch darin, dass die Verbindung der oben genannten Schichten hohe Ansprüche auf den Kleber stellt und häufig kommt es durch die mechanische Einwirkung, wie zum Beispiel Luftstöße bei der Durchfahrt eines Zugs oder durch Witterungseinflüsse, zum Abtrennen der akustisch absorbierenden Schicht vom Träger. Deshalb wird manchmal eine akustisch absorbierende Schicht eingesetzt, die aus dem gleichen Material wie das Trägerpaneel gefertigt ist, zum Beispiel aus porösem Keramik-Steingemisch wie zum Beispiel Blähton, und ist somit dessen untrennbarer Bestandteil, jedoch ist das Absorptionsvermögen so einer Schicht nicht optimal. Des Weiteren unterliegen einige Trägermaterialien, wie zum Beispiel Beton, den Witterungseinflüssen in Form von einer Oberflächenerosion. Weitere Nachteile der bestehenden Lösungen sind große Abmessungen und im Fall von Beton auch ein hohes Gewicht von Paneelen, was die Handhabung erschwert.
Bekannt sind geklebte akustische Schichten, zum Beispiel auch räumlich geformte Schichten, aus porösem Beton oder aus Gummigranulat mit einem polymeren, zum Beispiel Polyurethan-Bindemittel oder ein anderes akustisch absorbierendes Material wie das Mahlgut aus recyceltem Kunststoff oder Textil.
Die akustischen Sandwich-Platten werden in den Lärmschutzwänden an die Stege befestigt, am häufigsten an die profilierten Stege in Form von H- oder I-Profil, in die diese Platten eingesteckt werden.
Zusammenfassung der technischen Lösung
Die oben genannten Nachteile werden durch die selbsttragende Akustikplatte für die Montage in eine Lärmschutzwand gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt, deren Wesen darin besteht, dass sie ein geformtes U- oder C-Tragprofil mit einer porösen, akustische Wellen absorbierenden Füllung umfasst, so dass das Profil mit seinen Wänden die Füllung zumindest von drei Seiten abschließt, und zumindest eine weitere Seite der Füllung zum Durchgang der akustischen Wellen durch die Poren offen ist. Es ist geeignet, eine Füllung mit einem hohen Wert der akustischen Absorption, d.h. Absorptionsfähigkeit, einzusetzen, also Elastomere und insbesondere Elastomere in Form von Granulat, und dies insbesondere Granulat aus recycelten Altreifen und/oder einem anderen recycelten Gummi, natürlich oder synthetisch oder einer Kombination aus synthetischem und natürlichem Gummi. Das geformte U- oder C-Tragprofil ist ein Trägerelement, das den wesentlichen Teil der Form der gesamten Akustikplatte bestimmt und einerseits als ein Hilfsrahmen sowie als eine Form für die Füllung bei der Herstellung der Akustikplatte dient, wodurch die selbsttragende Fähigkeit der Akustikplatte sichergestellt wird, d.h. sie muss an die tragende Wand nicht geklebt/befestigt werden, weil sie dank dem Tragprofil durch die Belastung beim Einsetzen mehrerer solcher Platten übereinander nicht wesentlich deformiert wird. Geklebte akustische Platten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, können zu so einem Zweck nicht verwendet werden, denn sie sind aus weichen Materialien und durch das Aufsetzen von mehreren Platten übereinander oder sogar bei einer Platte selbst würde es zu einer wesentlichen Verformung bei der Druckbelastung wegen der Gravitation sowie Gewicht von Platten kommen, sodass diese Platten auf eine unterstützende tragende Wand geklebt werden müssen. Die selbsttragende Akustikplatte ist mechanisch beständiger als die akustischen Sandwich-Platten, denn das Tragprofil sorgt für einen viel höheren Zusammenhalt mit dem akustischen Teil, hier mit der Füllung, verglichen mit geklebten akustischen Schichten. Diese akustischen Platten können somit eine Lärmschutzwand bilden und deshalb wird kein Trag- oder Untergrundelement benötigt. Die selbsttragende Akustikplatte gemäß dieser technischen Lösung widersteht auch besser der Erosion.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Füllung aus einem flexiblen Material, vorteilhaft besteht sie aus einem Gemisch eines Gummigranulats und eines Bindemittels, das gleichzeitig als Kleber zur Verbindung der Füllung mit dem Tragprofil dient. Ausgezeichnet bewährte sich das recycelte technische Gummi in Form eines Granulats aus recycelten Reifen. Mit diesem Gemisch aus Granulat und Bindemittel wird das geformte U- oder C-Tragprofil bei der Fertigung mindestens auf die Höhe der Flansche gefüllt, beziehungsweise kann die Füllung auch mit ihrem Volumen über diese Flansche überragen und somit mit der offenen Seite aus dem Tragprofil hinausragen. Beziehungsweise, wenn die unten genannte Oberflächenschicht eingesetzt wird, kann in der Summe die Dicke der Füllung und der Oberflächenschicht so sein, dass die Oberflächenschicht mindestens mit der Höhe der Flansche des geformten U- oder C-Tragprofils und/oder auf eine größere Höhe, d.h. über die Höhe dieser Flansche hinaus, eingeebnet ist.
Geeignet ist ein Polymer-Bindemittel, insbesondere ein Polyurethan- oder Epoxid-Bindemittel. Gewählt wird das Verhältnis des Granulats und des Bindemittels individuell, gemäß dem Typ des Bindemittels und des Granulats, sodass Poren entstehen, die den Durchgang der akustischen Wellen durch die Füllung möglich machen. Es ist geeignet, wenn die Poren lange Labyrinthe bilden, die den Kontakt der Schallwellen mit einer möglichst großen Oberfläche des flexiblen Materials der Füllung möglich machen. Je längeres Labyrinth die Poren der Füllung bilden, umso mehr Energie der Schallwellen das flexible Material absorbiert und dadurch ist die Platte ein effizienteres Hindernis gegen die Lärmausbreitung über diese Platte.
Der Vorteil bei der oben genannten Füllung und der Oberflächenschicht aus elastischen Materialien ist eine hohe Beständigkeit der selbsttragenden Akustikplatte gegen Wetteränderungen, Feuchtigkeit, sauren Regen u.ä.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die selbsttragende Akustikplatte zumindest auf einem ihrem Teil mit einer porösen Oberflächenschicht mit vorwiegend offenen Poren für den Durchgang der akustischen Wellen versehen, die als eine Schutz- und Dekorativschicht dient und vorwiegend ein Gemisch aus Bindemittel und Granulat enthalten kann. Das Bindemittel wird nach dem Typ des Granulats gewählt. Das Granulat der Oberflächenschicht kann zum Beispiel ein Gummi-, Kunststoff-, Keramik- oder Glas- oder Natursteingranulat u.ä. sein, mit scharfen Kanten oder ohne Kanten oder mit einer glatten Oberfläche. In der am meisten bevorzugten Ausführung liegt ein Teil der Oberflächenschicht direkt an zumindest dem Teil der Füllungsseite an, die für den Durchgang der Schallwellen durch ihre Poren offen ist, es geht also um die Seite, die mit der Profilseite nicht geschlossen ist, wobei dank der Porosität dieser Oberflächenschicht die Funktion des Durchgangs der akustischen Wellen beibehalten wird, sodass die akustischen Wellen weiter in die akustisch absorbierende Füllung des Tragprofils durchdringen können. Deshalb ist sie aus Granulat mit Bindemittel in einem geeigneten Verhältnis gefertigt, das für eine ausreichende Porosität sorgt. Die Oberflächenschicht kann sich auf der gesamten Seite der Platte erstrecken und kann somit die gesamte Seite der Füllung abdecken, die für den Durchgang der akustischen Wellen durch ihre Poren offen ist.
Die Oberflächenschicht oder die Füllung kann weiterhin vorzugsweise ein Färbemittel enthalten. Die Füllung oder die Oberflächenschicht kann also auch als eine dekorative Oberflächenschicht hergerichtet werden, und deshalb kann sie je nach Bedarf unterschiedlich farbig sein.
Das U- oder C-Tragprofil kann aus einem Konstruktionspolymer, zum Beispiel Polyurethan, Polyester, Epoxid oder Vinylester gefertigt werden. Es kann jedoch auch aus anderen Materialien gefertigt werden, zum Beispiel aus Holz, Metall oder bewehrter oder unbewehrter Zementmischung.
Das Tragprofil bestimmt den wesentlichen Teil der Form der selbsttragenden Akustikplatte und hat bevorzugt die Form eines Quaders, dessen Abmessungen in den Längenverhältnissen Breite zur Dicke 1 : 1 bis 10 : 1 und die Länge zur Breite 3 : 1 bis 60 : 1 sind. Es ist also von Vorteil, dass zur Vereinfachung der Montage die Abmessungen und dadurch auch das Gewicht der selbsttragenden Akustikplatte je nach Bedarf gewählt werden können.
Das U- oder C-Tragprofil ist völlig mit der Füllung oder mit einer Kombination der Füllung und der Oberflächenschicht ausgefüllt, und/oder die Füllung oder die Kombination der Füllung und der Oberflächenschicht die Abmessungen der Flansche des U- oder C-Tragprofils überragen, sodass es daraus und darüber mit der offenen Seite des Tragprofils hinausragt und somit oberhalb seiner Flansche überragt.
Der für den Durchgang der akustischen Wellen offene Teil der Füllung oder die Oberflächenschicht auf diesem Teil der Füllung können eine nicht profilierte, d.h. eine relativ gerade oder flache Oberfläche aufweisen, und/oder kann die Oberfläche räumlich geformt werden, d.h. durch eine profilierte Menge an Vorsprüngen oder Vertiefungen. Neben der ästhetischen Funktion trägt diese Profilierung zur Dämpfung der Lärmwellen bei. Beim Angeben von Abmessungen unten wird eine Oberfläche als Grundfläche verstanden, die Plattendicke, die Vorsprünge oder Vertiefungen werden beim Angeben dieser Abmessung nicht berücksichtigt.
Ein weiterer Gegenstand der technischen Lösung ist eine Lärmschutzwand, die die Stege und Platten umfasst, deren Wesen darin besteht, dass zumindest eines von den Platten eine selbsttragende Akustikplatte gemäß dieser technischen Lösung in einer von den oben genannten Varianten ist, bevorzugt weist jedoch die Lärmschutzwand alle Akustikplatten gemäß dieser technischen Lösung auf. Die selbsttragenden Akustikplatten können zu den Stegen auf verschiedene Weise befestigt werden, jedoch in der am meisten bevorzugten Ausführung werden die Platten zu den Stegen durch eine teilweise Einschiebung der Platten in das mit seiner Form entsprechende Profil der Stege um eine bestimmte Tiefe h des Einschiebens befestigt. Unter einer teilweisen Einschiebung wird verstanden, dass nur ein Teil der selbsttragenden Akustikplatte in die Stege eingeschoben ist, also am besten werden die Stege so ausgewählt, dass sie ein hinlänglich tiefes Profil zum Halten der selbsttragenden Akustikplatte haben, wozu die Tiefe h des Einschiebens der selbsttragenden Akustikplatte in den Steg entspricht, aber der massive Teil der Platte bleibt offen zum Empfangen der akustischen Wellen durch die Poren, und wird also in den Steg nicht eingeschoben. Teile der selbsttragenden Akustikplatte, die sich in die Stege einschieben, müssen nicht mit einer Oberflächenschicht versehen werden, sondern vorzugsweise ist der Teil, der in die Stege nicht eingeschoben wird, mit dieser Oberflächenschicht versehen. Oder, wenn die Oberflächenschicht nicht verwendet wurde, in dem Teil der Platte, der in die Stege eingeschoben wird, kann die Dicke der Füllung geringer sein als auf dem Teil der Platte, der in die Stege nicht eingeschoben wird.
Die technische Lösung zeichnet sich durch einen hohen Zusammenhalt aus, weil das Tragprofil die inneren porösen akustischen Schallwellen absorbierende Füllung nicht nur in Richtung senkrecht zur Wand, sondern dank der Form des Tragprofils auch senkrecht in Richtung der Wand entlang hält, dies ist von Vorteil gegenüber den geklebten akustischen Sandwichprofilen. Die selbsttragende Akustikplatte ist in der Konstruktion der Lärmschutzwand so orientiert, dass die für den Durchgang der akustischen Wellen durch die Poren der Füllung offene Seite der Quelle eines eventuellen Lärms ausgesetzt wird und eventuell mit einer Oberflächenschicht mit Poren versehen ist.
Figurenliste
Die Zusammenfassung der technischen Lösung wird weiterhin anhand von Ausführungsbeispielen erklärt, die mit Hilfe von beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, die zeigen:

1 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil und ohne eine Oberflächenschicht dar,
2 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem C-Tragprofil und ohne eine Oberflächenschicht dar,
3 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil, ausgefüllt mit einer Füllung unter die Höhe der Flansche und mit einer vollständig überdeckenden Oberflächenschicht, die den Rest des Tragprofils ausfüllt und zusätzlich oberhalb der Höhe der Flansche hinausragt, dar,
4 stellt den Schnitt durch eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil mit einer vollständig überdeckenden Oberflächenschicht dar, die in der Höhe der Flansche anliegt,
5 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil mit einer vollständig überdeckenden Oberflächenschicht dar, wo die Füllung zusammen mit der überdeckenden Schicht in die Höhe der Flansche eingreift,
6 stellt die Bestimmung der Abmessungen Breite „W‟/Länge „L“/Dicke „T“ in einer selbsttragenden Akustikplatte dar,
7 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem C-Tragprofil dar, ausgefüllt mit einer Füllung bis auf die Höhe der Flansche und mit einer vollständig überdeckenden Oberflächenschicht,
8 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil ausgefüllt mit einer Füllung dar, und zusätzlich mit einer Schicht der Füllung, die über die Höhe der Flansche hinausragt und mit einer vollständig überdeckenden Oberflächenschicht,
9 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem U-Tragprofil dar, ausgefüllt mit einer Füllung, und zusätzlich eingreifend über die Höhe der Flansche und mit einer teilweise überdeckenden Oberflächenschicht,
10 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem Tragprofil und ohne eine Oberflächenschicht dar, wo die Füllung oberhalb der Höhe der Flansche des Tragprofils hinausragt und die Oberfläche der Füllung mit einer Vielzahl von ringförmigen Vertiefungen profiliert ist,
11 stellt eine selbsttragende Akustikplatte mit einem Tragprofil mit einer profilierten Oberflächenschicht mit einer Vielzahl von quadratischen Vertiefungen dar,
12 stellt die Tiefe (h) des Einschiebens in den Steg dar, die dem Abschnitt ohne eine Oberflächenschicht in der selbsttragenden Akustikplatte teilweise abgedeckten mit einer Oberflächenschicht entspricht,
13 stellt die anliegenden selbsttragenden Akustikplatten eingeschoben in den Steg des Profils „I“ in einer Lärmschutzwand dar,
14 stellt eine Lärmschutzwand mit selbsttragenden Akustikplatten eingeschoben in die Stege dar,
15 stellt den Vorgang der Befestigung von zwei selbsttragenden Akustikplatten an die Säulen in einer Lärmschutzwand dar, in der die sonstigen Akustikplatten für größere Anschaulichkeit nicht gezeigt werden,
16 stellt den Einsatz der selbsttragenden Akustikplatten als Zaunstangen dar,
17 stellt den Einsatz der selbsttragenden Akustikplatten im Sitz und Rückenlehne einer Sitzbank dar.

Ausführungsbeispiele der technischen Lösung
Das erste Ausführungsbeispiel einer selbsttragenden Akustikplatte, die die Form eines Quaders hat, besteht in der Verwendung eines gleichschenkligen U-Tragprofils 1 aus verzinktem, kaltgewalztem Blech mit Breite 200 mm, Höhe der Flansche H = 50 mm und Länge 3000 mm. Das Tragprofil 1 schließt von drei Seiten mit seinen Wänden den mit der porösen Füllung 2 völlig ausgefüllten Raum, die akustischen Schallwellen absorbierend ist - mit einem elastischen Granulat aus recycelten Reifen vermischt mit einem Einkomponenten-Polyurethan-Bindemittel, das mittels Luftfeuchtigkeit ausgehärtet wird. Die vierte Seite der Füllung 2 ist für den Durchgang der akustischen Wellen durch ihre Poren offen. In so einer Füllung 2 entsteht ein System offener Poren, die lange Labyrinthe innerhalb des festen Teils der Füllung 2 bilden und diese Poren sind für das Durchdringen der Schallwellen insbesondere von der Seite der Füllung 2 offen, die mittels Tragprofil 1 nicht geschlossen ist. In diesen Labyrinthen erfolgt eine effiziente Absorption der Schallwellen. Die Füllung 2 überragt ferner die Höhe der Flansche des Profils um t = 20 mm, und so sind die gesamten Abmessungen der Akustikplatte Dicke T = 70 mm x Breite W = 200 mm x Länge L = 3000 mm und die Füllung 2 hat eine natürliche schwarze Farbe des Granulats aus recycelten Reifen. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der 1 angezeigt. Die selbsttragenden Akustikplatten gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurden zur Montage in eine Lärmschutzwand verwendet, die schematisch in der 14 dargestellt ist. Das Einschieben in Stege wird dann in der 13 angezeigt.
Die zweite beispielhafte Anwendung stellt eine selbsttragende Akustikplatte dar, basierend auf einem C-Tragprofil 1 aus Stahlblech mit Pulver-Oberflächenausrüstung grüner Farbe, Breite 150 mm, mit Flanschhöhe von H = 10 mm und Länge 600 mm, mit einer Füllung 2 aus Granulat aus recycelten Reifen vermischt mit einem Epoxid-Bindemittel, und beschichtet mit Farbstoff mit grünem Pigment. Die Füllung 2 überragt die Höhe der Flansche um t = 10 mm, sodass die Gesamtabmessungen der Platte Dicke T = 20 mm × Breite W = 150 mm × Länge L = 600 mm sind. Diese selbsttragenden Akustikplatten wurden als Verkleidung der Blumentöpfe in öffentlichen Räumen, in Straßen, in Parkanlagen und ähnlich verwendet, wo sie außer der ästhetischen Funktion auch zur Lärmdämpfung beitragen. Dieses Ausführungsbeispiel ist in der 2 angezeigt.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist für die selbsttragende Akustikplatte ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 aus dem mit Glasfasern bewehrten Polyurethan mit Breite 250 mm, Flanschhöhe H = 70 mm und Länge 4000 mm ausgefüllt mit Granulat aus recycelten Reifen 3 mit einem Einkomponenten-Polyurethan-Bindemittel ausgehärtet mit Luftfeuchtigkeit bis zur Höhe von 20 mm unter die Höhe der Flansche des U-Profils 1 eingesetzt und nachgerüstet mit einer Oberflächenschicht 3 mit Dicke 30 mm aus dem Granulat aus recycelten Reifen beschichtet mit einem Farbstoff mit rotem Pigment mit dem gleichen Bindemittel. Die Platte hat die Form eines Quaders mit Gesamtabmessungen Dicke T = 80 mm x Breite W = 250 mm x Länge L = 4000 mm mit einer Oberflächenschicht 3 schwarzer Farbe. 3 bis 5 stellen dann ein ähnliches Ausführungsbeispiel dar, in dem aber die Füllung 2 bis auf die Höhe der Flansche reicht und erst daran liegt die Oberflächenschicht 3 an. Die Oberflächenschicht enthielt alternativ ein Kunststoff- oder Keramik-Granulat.
Im vierten Ausführungsbeispiel gemäß dieser technischen Lösung sind die selbsttragenden Akustikplatten aus gleichschenkligen U-Tragprofilen 1 aus kaltgewalztem Blech mit einer Oberflächenausrüstung mit einer Pulverfarbe mit hellbraunem Pigment und mit einer Breite des Tragprofils 1, die 200 mm beträgt, mit der Höhe der Stege 70 mm und Länge 3000 mm. Die Tragprofile 1 sind einerseits teilweise mit einer Füllung 2 aus Granulat aus recycelten Reifen vermischt mit einem Epoxid-Bindemittel ausgefüllt, wobei die Füllung 2 bis zur Höhe von 10 mm unter die Höhe der Flansche reicht und auf diese Füllung 2 eine Oberflächenschicht 3 aus einem geförderten Steingemisch oder kleinen runden Steinen mit der Körnung von 4-8 mm vermischt mit einem Epoxid-Bindemittel bis zur Höhe der Flansche aufgeschichtet ist, siehe 6.
Im fünften Ausführungsbeispiel ist die Platte aus einem C-Tragprofil 1 aus verzinktem Stahlblech hergestellt, wobei die Abmessungen des Tragprofils 1 wie folgt sind: Breite 155 mm, Höhe der Flansche H = 65 mm und Länge des Tragprofils 1 3000 mm. Die Füllung 2 ist identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel bis zur Höhe der Flansche und auf die Füllung 2 ist eine Oberflächenschicht 3 hinzugefügt, mit Dicke s = 14 mm, Breite 155 mm und Länge 3000 mm, aus einem Gemisch des Granulats aus recycelten Reifen, gefärbt mit einem Farbstoff mit grünem Pigment, und dem identischen Bindemittel wie bei der Füllung 2 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Platten in Form vom Quader haben insgesamt Abmessungen Dicke T = 79 mm x Breite W = 155 mm x Länge L = 3000 mm. Diese Platten werden in die Stege aus H-Profilen installiert, zum Beispiel in einen normierten Typ von Profilen HEA-100 gemäß CSN EN 125-1/2 und bilden somit beim Einsatz von 20 Platten eine 3100 mm hohe Wand. Dieses Ausführungsbeispiel der Platte ist in der 7 angezeigt.
Im sechsten Ausführungsbeispiel ist ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 mit Breite 300 mm, mit Höhe der Flansche H = 40 mm und mit Länge 1200 mm eingesetzt, hergestellt aus Polyesterharz mit Bewehrung mittels Netzwerk aus Glasfasern mit Maschen 2 x 2 mm, ausgefüllt mit Granulat aus recycelten Reifen mit einem Einkomponenten-Polyurethan-Bindemittel bis zur Höhe von 10 mm oberhalb der Flanschhöhe des Profils 1 und mit einer Oberflächenschicht 3 mit Dicke s= 10 mm aus klaren Glasperlen mit Körnung 3 mm mit einem Polyurethan-Bindemittel, so dass die Gesamtabmessungen der Platten wie folgt sind: Dicke T = 60 mm x Breite W = 300 mm x Länge L = 1200 mm. Diese Platten sind von der Seite, die den Schallwellen nicht offen ist, an die Stahlstege aus gleichschenkligen U-Profilen 150 x 50 x 3 mm so aufgeschraubt, dass die Enden der Profile waagerecht aneinander anschließen und die Platten senkrecht lückenlos montiert werden, sodass die Platten eine kontinuierliche Fläche ohne sichtbare Lücken bilden. Die selbsttragende Akustikplatte nach diesem Ausführungsbeispiel ist in der 8 dargestellt. Das Vorgehen, wie die Akustikplatten an die Stege angebracht werden, ist in der 15 gezeigt.
Im siebten Ausführungsbeispiel ist ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 mit Breite 200 mm, mit Höhe der Flansche von H = 79 mm und mit Länge 3000 mm eingesetzt, hergestellt aus einem mit Glasfasern verstärkten Polyesterharz und ausgefüllt mit Granulat aus recycelten Reifen mit einem Bindemittel wie im ersten Ausführungsbeispiel bis zur Höhe, die die Höhe der Flansche um 8 mm überragt und mit einer Oberflächenschicht 3 mit Dicke s =10 mm aus blauen transparenten Glasperlen mit Durchmesser 4 mm und dem gleichen Bindemittel wie in der Füllung 2 des ersten Ausführungsbeispiels mit einem weiteren Unterschied, dass in einer gewissen Länge der Akustikplatte an beiden ihren Enden weder die Oberflächenschicht 3 noch die Schicht der Füllung 2 überragend oberhalb der Flansche sind, sodass hier zum Beispiel in der Gesamtlänge h=35 mm, d.h. 2x17,5 mm von jedem Ende der Platte sowie in der Gesamtbreite der Platte die Füllung 2 nur bis zur Höhe der Flansche reicht. Dadurch sind an den Enden der Platten 18 mm tiefe Falze gebildet, die der Tiefe h des Einschiebens in die Stege entsprechen, die zum Einschieben der selbsttragenden Akustikplatten in diese Stege dienen, die aus dem Profil HEA-100 gemäß CSN EN 125-1/2 sind und auf die Seite der Stege, die zur Quelle der Schallwellen zugewandt ist, ist ein Streifen eines transparenten Polykarbonats blauer Farbe angebracht, und somit bildet die endgültige Oberfläche der Lärmschutzwand eine glatte Fläche. Die selbsttragende Akustikplatte nach diesem Ausführungsbeispiel ist in der 9 dargestellt. Ein ähnliches Ausführungsbeispiel mit einer Füllung 2, die nur bis zur Höhe der Flansche reicht und daran nur in einem gewissen Bereich außerhalb der Tiefe h des Einschiebens in die Stege ist, ist in der 12 dargestellt.
Im achten Ausführungsbeispiel ist ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 aus einem mit Glasfasern bewehrten Beton, bekannt unter der Abkürzung GFRC aus dem Englischen Glass Fiber Reinforced Concrete. Das U-Tragprofil 1 war 200 mm breit, mit Höhe der Flansche von H = 30 mm und Länge 2000 mm, ausgefüllt mit Granulat aus recycelten Reifen mit einem Polyurethan-Bindemittel nach dem ersten Ausführungsbeispiel überstehend bis zur Höhe von t = 30 mm oberhalb der Höhe der Flansche bis zur Gesamtdicke 60 mm, wo in der Schicht der Füllung 2 vorspringenden oberhalb der Höhe der Flansche auf der den akustischen Wellen offenen Seite, d.h. nicht geschlossenen Wand des Tragprofils 1, eine Vielzahl von Vertiefungen in Form von ringförmigen Vertiefungen gebildet wurde, in diesem konkreten Fall sind sie 20 mm tief, siehe 10.
Im neunten Ausführungsbeispiel ist für die Fertigung von Platten ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 aus einem warmgewalzten Stahl, mit einer Oberflächenausrüstung mit grüner Pulverfarbe, mit Breite 100 mm, mit Höhe der Flansche H = 30 mm und Länge 4000 mm, ausgefüllt mit der gleichen Füllung 2 wie beim ersten Ausführungsbeispiel, d.h. mit Granulat aus recycelten Reifen mit einem Polyurethan-Bindemittel, dies bis zur Höhe der Flansche, eingesetzt. Auf die Füllung 2 ist eine Oberflächenschicht 3 aus Granulat aus recycelten Reifen beschichtet mit einem Farbstoff mi einem grünen Pigment mit dem gleichen Polyurethan-Bindemittel, eingesetzt. In der Oberflächenschicht 3 wurde eine Vielzahl von Vertiefungen in Form von Quadraten gebildet, dies über die gesamte Breite der Akustikplatte in die Tiefe von 15 mm auf der offenen Seite der Füllung 2. Die vertieften Quadrate schlossen aneinander beim Zusammenbau der Akustikplatten in eine Lärmschutzwand an und bildeten somit ein kontinuierliches Muster, siehe Akustikplatte in der 11.
Die Ausführungsbeispiele mit profilierter Oberfläche können sowohl Vertiefungen als auch Vorsprünge enthalten.
Im zehnten Ausführungsbeispiel ist ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 aus Holz eingesetzt, gestrichen mit brauner Farbe, 100 mm breit, mit Höhe der Flansche von H = 30 mm und Länge 1200 mm, mit einer Füllung 2 aus Granulat aus recycelten Reifen gefärbt auf den braunen Farbton und aus einem Epoxid-Bindemittel. Die Füllung 2 überragt die Flansche des Tragprofils 1 um t = 10 mm, sodass die Gesamtabmessungen der Platte betragen: Dicke T = 40 mm × Breite W = 100 mm × Länge L = 1200 mm. Diese selbsttragenden Akustikplatten werden als Zaunelemente mit der Funktion zur Lärmdämmung verwendet, insbesondere für Zäune um Kinderspielplätze herum, die eine Lärmquelle darstellen. Weil diese Platten mit der für den Eingang der akustischen Wellen offenen Seite, die elastisch ist, in Richtung zum Kinderspielplatz installiert sind, wirken sie gleichzeitig wie ein Sicherheitselement gegen eine Verletzung der Kinder. Die Anwendung dieses Ausführungsbeispiels ist ersichtlich aus der 16.
Im elften Ausführungsbeispiel sind Platten gemäß dieser technischen Lösung durch ein gleichschenkliges U-Tragprofil 1 aus Stahlblech mit Pulver-Oberflächenausrüstung tiefbrauner Farbe gebildet, 80 mm breit, mit Höhe der Flansche von H = 20 mm und Länge 1200 mm, mit Füllung 2 aus Granulat aus recycelten Reifen gefärbt mit einem tiefbraunen Pigment. Die Füllung 2 überragt die Höhe der Flansche um t = 15 mm, sodass die Gesamtdicke der Platten 35 mm beträgt. Diese Platten werden als ein haltbarer Ersatz von Brettern bei Sitzbänken in den Parkanlagen, Haltestellen des öffentlichen Verkehrs u.ä. eingesetzt, wo sie zur Lärmdämmung beitragen und dank der Flexibilität des Granulats auch einen Komfort beim Sitzen bieten. Die Anwendung dieser selbsttragenden Akustikplatten ist ersichtlich aus der 17. Maßlich angepasste selbsttragende Akustikplatten können auch als Verkleidungen anderer Elemente eingesetzt werden, mit der Funktion eines Beitrags zur Lärmdämmung, wie zum Beispiel Blumentöpfe, Tafeln, Leitplanken u.ä.
Außer den genannten für die Tragprofile verwendeten Materialien, wie die Konstruktionspolymere - Polyurethan, Polyester oder Holz und bewehrte oder unbewehrte Zementmischungen können auch zum Beispiel Epoxid oder Vinylester verwendet werden.
Mit Abmessungen der Platten muss gemäß der gewünschten Anwendung gerechnet werden, am besten ist es geeignet Abmessungen im folgenden Umfang einzuhalten: Breite zur Dicke 1 : 1 bis 10 : 1 und die Länge zur Breite 3 : 1 bis 60 : 1.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Eine Akustikplatte nach dieser technischen Lösung ist vor allem zur Montage in eine Lärmschutzwand geeignet, sie kann jedoch zum Beispiel auch in Zäunen, Stadtmobiliar wie Sitzbänke, Blumentöpfe, und in weiteren Anwendungen eingesetzt werden, wobei sie deutlich zur Lärmdämmung durch die Absorption der akustischen Wellen beiträgt.
Bezugszeichenliste

1: Tragprofil
2: Füllung
3: Oberflächenschicht
h: Tiefe des Einschiebens
W: Plattenbreite
L: Plattenlänge
T: Plattendicke
H: Höhe des Flansches U oder des C-Profils
t: Überstand der Füllung und / oder der Oberflächenschicht über die Flanschhöhe
s: Dicke der Oberflächenschicht

Claims

Selbsttragende Akustikplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein geformtes U- oder C-Tragprofil (1) umfasst, das mit einer porösen, akustische Wellen absorbierenden Füllung (2) ausgefüllt ist, so dass das Tragprofil (1) mit seinen Wänden die Füllung (2) von zumindest drei Seiten abschließt, und zumindest eine weitere Seite der Füllung für den Durchgang der Schallwellen durch die Poren der Füllung offen ist.
Selbsttragende Akustikplatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (2) aus einem flexiblen, mit einem Bindemittel verbundenen Material besteht.
Selbsttragende Akustikplatte gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material der Füllung (2) ein Gummigranulat ist.
Selbsttragende Akustikplatte gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummigranulat ein Granulat aus recycelten, gummiartigen Materialien ist, z.B. aus recycelten Reifen.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Polymer-Bindemittel ist, das nach dem Erstarren flexibel ist, zum Beispiel ein Polyurethan- oder Epoxid-Bindemittel.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest auf ihrem Teil mit einer porösen Oberflächenschicht (3) mit Poren für den Durchgang der akustischen Wellen versehen ist.
Selbsttragende Akustikplatte gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (3) ein Gemisch aus Bindemittel und Granulat enthält.
Selbsttragende Akustikplatte gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat der Oberflächenschicht aus Gummi, Kunststoff, Keramik, Natursteingemisch oder Glas ist.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Oberflächenschicht (3) direkt an zumindest dem Teil der Seite der Füllung (2) anliegt, die für den Durchgang der akustischen Wellen durch ihre Poren offen ist.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Granulat der Füllung und/oder der Oberflächenschicht mit einem Farbstoff gefärbt ist.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das geformte U- oder C-Tragprofil aus einem Konstruktionspolymer ist, zum Beispiel Polyurethan oder Polyester oder Epoxid oder Vinylester, oder es ist aus Holz oder Metall oder einem bewehrten oder unbewehrten Zementgemisch.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Form eines Quaders hat, wobei die Längenabmessungen im Verhältnis Breite zur Dicke 1 : 1 bis 10 : 1, und die Länge zur Breite 3 : 1 bis 60 : 1 sind.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das U- oder C-Tragprofil völlig mit der Füllung oder einer Kombination der Füllung und der Oberflächenschicht ausgefüllt ist, und/oder die Füllung oder eine Kombination der Füllung und der Oberflächenschicht es ausfüllt und zusätzlich ragt sie aus dem U- oder C-Tragprofil durch seine für den Durchgang der akustischen Wellen offene Seite durch ihre Poren hinaus.
Selbsttragende Akustikplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, in der ein für den Durchgang der akustischen Wellen offener Teil oder die Oberflächenschicht auf diesem Teil der Füllung eine nichtprofilierte Oberfläche hat oder eine mit einer Vielzahl von Vertiefungen und/oder Vorsprüngen profilierte Oberfläche.
Lärmschutzwand umfassend Stege und Platten, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von den Platten eine selbsttragende Akustikplatte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 ist.
Lärmschutzwand nach Anspruch 15, in der die Platten an die Stege durch ein teilweises Einschieben der selbsttragenden Akustikplatten in das mit seiner Form entsprechende Profil der Stege um eine gewisse Tiefe (h) des Einschiebens befestigt sind.
Lärmschutzwand nach dem Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (3) nur den Teil der Seite der Füllung (2) überdeckt, der für den Durchgang der akustischen Wellen durch ihre Poren offen ist, und der gleichzeitig nicht in die Stege eingeschoben ist.