DE2257745A1 - Element fuer schallisolierung - Google Patents

Element fuer schallisolierung

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DE2257745A1
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Compagnie de Saint Gobain SA
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Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement, insbesondere eine Mauerverblendung, Passade oder dergleichen, die besonders günstig bei der Ausführung von Trennwänden ist und beachtliche Eigenschaften hinsichtlich der Schallisolierung aufweisen soll.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit Elementen wie Mauerverblendungen, Passaden etc. (parements), welche aus zwei durch eine Zwischenschicht getrennten Hartplatten-bestehen.
Bei einer solchen Konstruktion sind die Platte P. und die Platte P2 (Fig. 1) homogen, elastisch und haben jeweils. Dicken h. und h2· Die zur Herstellung dieser Platten verwendeten Materialien lassen sich beschreiben durch ihren komplexen Elastizitätsmodul E1" bzw E2" derart, daß E" = E(I + in), wobei η der Dämpfungskoeffizient ist, und lassen sich weiterhin durch ihre spezifische
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Masse P1 und p2 beschreiben. ' —
Bei einer solchen Konstruktion sorgt aber darüberhinaus die Zwischenschicht M, welche zweckmäßig auf ihren beiden Oberflächen verklebt ist, für die mechanische Verbindung zwischen den beiden Platten P1 und Pp. Die Eigenschaften dieser Schicht sind festgelegt durch ihren Elastizitätsmodul E,, ihren Schubmodul G,, ihre.Dicke h, und ihre spezifische Masse p.,.
Erfindungsgemäß sollen bei im wesentlichen gleicher Oberflächenmasse Bauelemente, insbesondere Verblendungen, geschaffen werden, welche diese Verbundstruktur aufweisen, jedoch Eigenschaften hinsichtlich der Schallisolierung besitzen, die in ganz beachtlicher Weise gegenüber bekannten Konstruktionen dieses Typs verbessert sind.
Ein Bauelement'nach der Erfindung soll die folgenden Bedingungen erfüllen:
a) Der Elastizitätsmodul der Zwischenschicht M ist kleiner als der der Platten P1, P,,.
b) Die Dicken h. und h~, die in Metern gemessen werden, der
Platten P1, und P0 sind kleiner als ~ und liegen vorsugs-
10 k
weise benachbart w- , wobei C. jeweils die Geschwindigkeit, gemessen in m/sec, der Longitudinalwellen in den diese Platten bildenden Materialien angibt,
c) Ist die Dicke h, der Zwischenschicht und ist kleiner oder gleich 15 mm.
d) Der Schubmodul oder Schermodul der Verbundstruktur ist wenigstens gleich dem der Zwischenschicht.
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Baut man. nach der Erfindung ein Bauelement in dieser Weise auf, so kann man einerseits die kritische Frequenz f außerhalb des normalisierten Spektrums gegen die hohen Frequenzen auftragen oder verschieben und andererseits sicherstellen, daß die Resonanzfrequenz f so niedrig wie möglich liegt. Man verhindert so Effekte, die auf die Koinzidenzzone oder auf das "Isolierr loch" entsprechend der Resonanzfrequenz zurückzuführen sind; andererseits erhält man eine verbesserte Isolierungskurve als Funktion der Frequenz, die einen erhöhten Anstieg bzw. Steigung hinter der Resonanzfrequenz aufweist.
Die obige Bedingung a) sorgt für eine Entkopplung zwischen den beiden Platten P1 und P2, deren kritische, Eigenfrequenz die kritische Frequenz f. der Konstruktionsanordnung bestimmt. Das Entkoppeln ermöglicht es, diese kritische Frequenz f gegen die hohen Frequenzen zu verschieben. Vorzugsweise ist der Elastizitätsmodul, der Zwischenschicht M wenigstens zehnmal kleiner als der der Platten.
Die Bedingung b) bestimmt sich»selbst als Funktion der Frequenz f . Wählt man für f beispielsweise einen Wert höher'
■ - 10
als 6000 Hz, so ist die Dicke der Platte" h., benachbart t^-·
Um den Isolierungsindex der Konstruktion zu erhöhen, greift man auf einen zusätzlichen Energieabbau aufgrund von Scherwirkung in der Zwischenschicht M zurück, wobei zu bemerken ist, daß die Dicke dieser Schicht eine Grenzdicke nicht über- ' schreiten kann, da über diese hinaus die Verformungen aufgrund von Scherwirkung vernachlässigbar wären.
Der Versuch zeigt, und dies ist die Bedingung c) , daß diese · Dicke kleiner als 15 mm sein kann.
Die Bedingung d) erhält man, indem eine zweckmäßige Art der
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-I1-
Befestigung angewendet wird, die eine Adhäsion zwischen der Zwischenschicht M und den Platten P1, P0 sicherstellt. Erfüllt wird diese Bedingung für den Fall, daß Platten aus Gips auf eine Zwischenschicht vergossen werden. Falls notwendig, verwendet man einen Klebstoff; dieser wird vorzugsweise auf der gesamten Oberfläche vorgesehen. Nach der Erfindung werden jedoch zwischen den Platten Bereiche vorgesehen, die das mechanische Verhalten zu-verbessern gestatten.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung verwendet man eine Zwischenschicht, deren Schubmodul G, erhöht und größer als der zugehörige Elastizitätsmodul E, ist, wobei das Verhältnis dieser beiden Moduls beträgt:
10.
Vorzugsweise verwendet man eine Zwischenschicht mit einer erhöhten Beständigkeit gegen Fließen, die höher als 20 Rayleigh liegt und vorzugsweise gleich oder größer als 60 Rayleigh ist.
Bekanntlich ist das Rayleigh der Widerstand gegen Strömen oder Fließen, den ein Prüfkörper von 1 cm Querschnitt bietet, der
einer Druckdifferenz von 1 dyn/cm ausgesetzt ist, wenn er von einer Luftmenge von 1 cm /see durchsetzt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Dicken h. und h„ derart sind, daß sie die Bedingung
plhl = P2^2 eri>iillen» was ?^ν aus gleichen Materialien gebildete Platten dazu führt, symetrisehe Konstruktionen zu ver-,.-..wende.n.„.pies.e, .Beziehung.. P^h1, ..= ,,Ρ^ ,.trj.gtv eb§nf§,L|s .$azu,..
eine Resonanzfrequenz f , die so gering wie möglich ist, sicher zustellen. ·.
Man kann alle Materialien verwenden, die sich zur Herstellung
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der Platten als zweckmäßig erweisen, Hierunter seien beispielsweise genannt: Gips, Agglomerate von Partikeln aus Holz, Metallen etc., wobei diese Materialien ebenfalls durch den beabsichtigten Zweck bestimmt w.erden .
Gips zu verwenden ist besonders vorteilhaft, und zwar darum, weil der auf die Zwischenschicht vergossene Gips an letzterer haftet, ohne, daß .ein Klebstoff verwendet werden müßte. Im übrigen kann der Gips mit Sand beladen sein, wobei die Charge
hides'Sandes in der Größenordnung von H0% liegen kann. . · ' ^erhe'blich sein und insbesondere
Als Materialien für die Zwischenschicht kann man faserartige organische oder anorganische Materialien oder ein Gemisch dieser Materialien verwenden. Insbesondere kann man Glasfasern verwenden, die gegebenenfalls eine elastische Schicht bilden. Zweckmäßig verwendet man Pilze aus Glasfasern, wie beispielsweise' solche, die in der französischen Patentschrift 1 539 907 vom 8. August I967 ±m Namen "COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN" beschrieben wurden und die aus Glasfasern bestehen, deren Länge wenigstens in der De.zimeter-Größenordnung liegen und deren mittlerer Durchmesser zwischen etwa 10 und 40 Mikron beträgt, wobei diese Pasern in den parallelen Ebenen ineinander greifen und miteinander durch ein oder mehrere Elastomere .verknüpft sind, welche aus natürlichen oder künstlichen Latices gebildet sind, in welche ein oder mehrere Füll- bzw. Hilfsstoffe eingebaut sind,.welche die chemische Brückenbildung zwischen dem Glas und den Elastomeren und/oder die Koagulierung der Elastomere sicherstellen, wobei der prozentuale Gewichtsanteil an Bindemittel 20 bis 50 Gew.-% des gesamten Pilzes ausmacht.
Soll eine mittels der Pilze dieses Typs hergestellte Zwischenschicht auf die Platten verklebt werden, so ist es zweckmäßig, um zu verhindern, daß der Klebstoff in diesen Pilz'wandert,
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ein Verfahren entsprechend der französischen Zusatzpatentschrift 9*J 567 zum genannten französischen Patent durchzuführen (hinterlegt am I1I. Mai 1968), wobei dieses Verfahren darin besteht, partiell oder völlig die Poren der Oberfläche der Zwischenschicht zu schließen oder zu verstopfen.
Man kann vorteilhaft zur Bildung der Zwischenschicht Produkte ■ verwenden, die nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 7 126 994 (SAINT-GOBAIN vom 23. Juli 1971) (entsprechend Deutschland P ) und die durch einen Filz
aus Mineralfasern "oder organischen Pasern gebildet sind, insbesondere Glasfasern und der Expansion bzw. Schäumung in einem thermoplastischen Schaum auszusetzen, insbesondere einem Polyvinylharz, wie beispielsweise plastifiziertem Polyvinylchlorid. .
Es kann vorteilhaft sein, mittels organischer Pasern die aus Glasfaserfilzen gebildete Zwischenschicht zu durchnadeln.
Zum Aufbau der Zwischenschicht kann man auch poröse Materialien verwenden, welche beispielsweise aus expandierten Schäumen, aus Harzen hergestellt sind, wie Polyvinylchlorid, Polyurethanetc. ·...
In der Zwischenschicht kann man Bereiche aus steifen Materialien vorsehen, welche die gleichen sein können, wie die die Platten bildenden. Sie können auch einen integrierenden Bestandteil der letzteren ausmachen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine im Bau verwendbare "TfonstTUk'tion"/ Vel'che'' gähz' bVaoht liehe Eigens'ch'aft'en hinsieht·- " lieh der Schallisolierung aufweist, wobei diese Konstruktion dadurch gebildet wird, daß dem Bauelement nach der Erfindung ein Isolierelement zugeordnet wird, insbesondere von faseriger,
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poröser oder zellartiger Natur. ■"'■-· _ _ ..... .
Auf Grund von wiederholten Versuchen hat die Anmelderin teststellen können, daß sich zwischen dem Bauelement nach der Erfindung, welches im folgenden unter dem Ausdruck "Verblendung" bezeichnet wird, und dem Isolierelement 3 welches insbesondere von faseriger, poröser oder zellartiger Natur ist, und welches diesem Bauelement zugeordnet wird, eine Wechsel\d.rkung derart einstellt, daß man Produkte erhält, die mit vom Standpunkt der Schallisolierung besonders verbesserten Eigenschaften behaftet sind. ' . — --,..
Die Konstruktion nach der Erfindung kann vorteilhaft aus einem isolierenden Element bestehen, wobei auf jeder Seite hiervon eine Verblendung vorgesehen ist. '· ;. . - - · ' ";·"""."■
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung haftet das isolierende Element direkt an der Verblendung, wobei diese Verblendung direkt auf dem Isoliermittel auf feuchtem Wege oder durch Vergießen gebildet ist.' ~~~
Nach einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung hafte-t s
isolierende Element an der Verblendung vermittels von Klebinitteln; . ..^i
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das isolierende Element aus zwei durch eine Luftschicht getrennten Elementen gebildet, wobei diese Elemente durch Abstandsbereiche unter Entfernung voneinander gehalten werden können.
■7Günstig •ist-'-'eß-i*Tienn-''diiev-kon&truictd.oil'"iTfi Fotfm-.von"' 1STWeI-1HaIt)--'··■·'·* trennwänden hergestellt wird, von denen jede eine einer Isolierplatte zugeordnete Verblendung umfaßt, wobei das Ganze
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durch ein Skelett gehalten wird.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der zwischen den isolierenden Elementen belassene Zwischenraum benutzbar, um eine Luftzirkulation herzustellen und/oder um hierin Kanäle zu verlegen. . · ■
Durch die Erfindung wird allgemein die Verwendung von faserigen, porösen oder zellartigen Materialien zum Aufbau des Elementes vorgesehen. w
Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zur Bildung dieses Elementes Polystyrolschäume geringer Dichte vorgesehen, die insbesondere in der Größenordnung von 5 bis 6 kg/nr liegen, und zur Herstellung von Trennwenden mit Verblendungen nach der Erfindung führt, die, obwohl sie von. geringer Dicke sind, ganz besonders beachtliche Eigenschaften der Schallisolierung zeitigen.
Diese Polystyrolschäume können,entsprechend dem'Verfahren der französischen Patentschrift 1 MO 106 (COMPAGNIE DE SAINT-"GOBAIN vom 15. April 1965) hergestellt sein. Bei diesem Verfahren geht man von expandierten oder geschäumten Polystyrolperlen aus, die man bis auf Erweichungstemperatur erwärmt und die man dann einer Kompression bzw. Zusammendrückung unterwirft, um dem Material die gewünschte Dicke und Dichte zu verleihen, wobei das Material dann gekühlt wird, wobei 2S einer ausreichenden Kompression zur Aufrechterhaltung seiner Dicke ausgesetzt wird. ·
•■■■''%ie'"vorher"eXpanffiWteYi Pöly-sfy'r'olperlen,- -fliV täaV Ilk'Xus"gan%1s; material bei diesem Verfahren verwendet, können vorzugsweise entsprechend den französischen Patentschriften 1 MO 075 und 1 MO 076 (SAINT-GOBAIN vom H\. April 1965) (entsprechend
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Ρ- ...;' ) ausgebildet sein. Diese expandierten Perlen
weisen insbesondere das.Charakteristikum auf, daß sie eine
• Schüttdichte bzw. scheinbare spezifische Masse in der Größenordnung von 5 kg/m oder darunter aufweisen. Erhalten werden können sie nach dem Verfahren der erstgenannten Patentschrift, wonach die ein Treibmittel enthaltenden Polystyrolgranulate zunächst bei atmosphärischem Druck.vorexpandiert werden, indem man sie einer Behandlung mittels Dampf aussetzt und sie dann nach Konditionierung im Autoklaven mit Dampf behandelt. Man kann sie auch nach dem Verfahren der zweiten Patentschrift erhalten, wonach man die ein Treibmittel enthaltenden Polystyrolgranulate oder -kügelchen mit Luft auf eine Temperatur
■ von mehr als 90 - 1000C vorwärmt, wobei diese' Granulate dann mit Dampf behandelt werden. ..... · ·
Zur Herstellung aus diesen zellartigen Produkten aus PoIystyrolschaum gebildeter isolierender Elemente kann man vorzugsweise das Verfahren nach der französischen Patentschrift 1 565 479 der COMPAGNIEDE SAINT-GOBAIN vom 6. Februar I968 „
verwenden (entsprechend Deutschland P ., ), wobei nach
diesem Verfahren das aus Polystyrolschaura gebildete Produkt —e-ine-3?— Kompressionsbehandlung und—einer--4)ampf behandlung— au&ge— setzt wird.
Nach einer anderen Ausführungsform besteht_.das.. i.sp_lierende
Element aus einem Pilz, der aus durch ein Bindemittel agglomerierten Mineralfasern gebildet ist. Diese Mineralfasern können Pasern aus Glas, Gestein oder Schlacke sein. Sie können vorteilhaft einen Durchmesser von weniger als 20 Mikron, insbesondere zwischen H und.12 Mikron, aufweisen. Das Bindemittel kann· vorzugsweise organischer .Art sein', vorteilhaft kann es' sich um ein Bindemittel vom Formo-Phenol-Typ handeln. Der •Bindemittelanteil kann vorteilhaft zwischen 5 und 15$ liegen. Erfindungsgemäß ist ebenfalls vorgesehen, Platten zu verwenden,
" ' — 10 -
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■ · - ίο - · ■ · ■
die aus einem . Netz bestehen und untereinander durch feste und nicht verformbare Partikel verbunden sind, beispielsweise Sandkörner, gebrochenes oder gemahlenes Glas' und zerkleinerte Gesteine, wie auch Partikel aus alveol-artigen Mineralmaterialien, wie insbesondere Perlit und Vermiculit. Solche Platten sind beschrieben in der französischen Patent-Bchriftyl 531 *»88 vom 11. Mai 19^7 und deren Zusatz 106 273 vom 12. Mai 1967 in Namen COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN (entsprechend Deutschland P ).
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie zu begrenzen.
Beispiel 1
Man bildet eineiPlatte von 5 nun Dicke mittels handelsüblichem Gips mit einem Anrühr- oder Anmachgrad von 80J>, wobei der Gips in eine Form vergossen wird. Auf dieser Platte, die noch nicht abgebunden hat, ordnet man eine Zwischenschicht von einer Dicke von 3 mm an, die, wie in der oben genannten~eTsten Patentschrift beschrieben, aufgebaut ist, wobei der Gewichtsanteil...des Pilzes bei 300 g/m liegt-und-das Bindemittel--— i:j_-_-- aus einer Latexemulsion gebildet ist, däreirprozentuale Gewichtsanteil bei 30/f des Gesamtgewichts liegt". TJie"Zviris"chenschicht bindet gegen den Gips der ersten Platte_.
Auf die Zwischenschicht vergießt man die zweite Platte mit der gleichen Dicke wie die erste, die in der gleichen Weise aufgebaut ist.
t£ Pr,o,dukfc..;Läßti·!
Trockenschrank trocknen.
Die graphische Darstellung der Fig. 2 zeigt (Kurve Ä) den
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"-11" . 22577A5
Isolierindex AL in Decibel, als Punktion der Frequenz in Hz * dieses Produktes.
Beispiel 2 „·
, Verwendet werden zwei unter der Marke NOVOPANbekannte Platten mit einer· Dicke von 5 mm, die aus Holizteilchen bestehen* die mit Bindemittel aus Harnst of f-Formaldohyd agglomeriert sind.· Zwischen diesen beiden Platten befestigt man durch Kleben eine Zwischenschicht von 3 mm Dicke, die in der gleichen Weise wie nach Beispiel 1 aufgebaut ist. Das Kleben erfolgt unter Druck mit Hilfe eines Bitumenklebstoffes. ;'
Die graphische Darstellung der Fig. 2 gibt mit der Kurve B den Isolierindex eines solchen Produktes als Funktion der Frequenz an.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ordnet man ein Konstruktionselement oder eine Verblendungs- oder Fassadenmauer nach der Erfindung einem Isolierelement rzu, um eine Konstruktion nach der Erfindung herzustellen.
Die Verblendung oder Fassade, die den oben definierten physikalischen Charakteristiken entspricht, umfaßt zwei Platten 1 und 2 sowie eine Zwischenschicht 3. -■--. -
.Die Platten .!und 2, deren Dicke gleich sein kann, können insbesondere aus Gips, der gegebenenfalls mit Sand beladen ist, oder aus agglomerierten Holzpartikeln bestehen. Die Zwischenschicht 3 kann vorteilhaft aus einem Glasfaserfilz, wie er oben beschrieben wurde, gebildet sein und aus Giäs-fasern/bestehen, deren Länge wenigstens gleich von Dezimeter-Größenordnung ist und' deren mittlerer Durchmesser zwischen 10 und kO Mikron liegt, wobei diese Fasern in parallelen Ebenen ineinander
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greifen und miteinander durch ein oder mehrere Elastomere, wie natürliche oder künstliche Latices verknüpft sind, in welche Füllstoffe eingebaut sind, welche für die chemische Brückenbildung zwischen Glas und Elastomeren und/oder die Koagulation der Elastomere sorgen, wobei der prozentuale Gewichtsanteil an Bindemittel zwischen 20 und 50$ des gesamten Pilzgewichtes beträgt.
Die Platten 1 und 2 können gegenüber der Zwischenschicht 3 durch direkte Verbindung auf feuchtem Wege oder durch Vergießen festgelegt sein, insbesondere für den Fall, wo die Platten 1 und 2 aus Gips bestehen. Sie können auch fest mit der Zwischenschicht durch Verkleben, insbesondere für den Fall, verbunden werden, wo sie aus agglomerierten Holzpartikeln bestehen. ..,. ... . ........ ,.„.., ... . -
Das Isolierelement h kann eine Verblendung auf einer seiner Seiten (Fig. 3) oder auf beiden Seiten (Fig. 4) erhalten.
Die graphischen Darstellungen der Fig. 5 zeigen jeweils (Kurve A) den Isolierindex AL in Decibel als Funktion der Frequenz in Hz eines Konstruktionselementes oder einer Verblendung ....._ (dargestellt in Fig. 5a) und (Kurve B) einer Konstruktion, wobei die eine und die andere nach der Erfindung auf einer Seite eines isolierenden Faserelementes das gleiche Konstruktionselement aufweisen (in Fig. 5b dargestellte Anordnung). Die Dicke der Platte 1 bzw. 2, die aus Gips bestehen, liegt bei 5 mm und die Dicke der Zwischenschicht 3, die aus einem Faserfilz entsprechend der oben genannten französischen Patentschrift besteht, liegt bei 3 mm. Die Dicke des iso-"lierenden Elementes- kf.welches aus Fasern besteht, liegt bei 35 nim. . "
In diesen Darstellungen erkennt man die Verbesserung der Schall-
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isolierung, welche durch das Produkt nach· Fig. 5b herbeigeführt wurde. Insbesondere sieht man, daß die Resonanzfrequenz Pr » indem sie dem gleichen Wert der Frequenz entspricht, nach oben im Falle der Kurve B versetzt ist und daß letztere für die gleichen Frequenzen Werten entspricht, welche höher als der Isolierindex liegen. . ■
Die graphischen Darstellungen der Fig. 6 zeigen jeweils (Kurve C) den Isolierindex eines isolierenden Elementes aus Fasern mit einer Dicke von 100 mm, welche keine Verblendung nach der Erfindung aufweisen und (Kurve D) einer Konstruktion nach der Erfindung mit dem gleichen isolierenden Element *J ..(Fig. 6a), welches zwei Verblendungen 1-2-3 und 1 -2 -3O
a a a
nach der Erfindung zugeordnet ist, wobei jede dieser beiden Verblendungen durch zwei 5 mm-Gipsplatten und eine Zwischenschicht von 3 mm, die aus einem Faserfilz besteht, gebildet wurde. "
In diesen graphischen Darstellungen erkennt man zwei Resonanzfrequenzen Frl und Fr2j die Frequenz F^ ist auf die Füllung zwischen den-Verblendungen und die Frequenz F ? selbst.auf das Vorhandensein der beiden Verblendungen zurückzuführen. Zwischen Frl und Fr2 fallen die Kurven C und D praktisch zusammen. Ausgehend von der Frequenz Fr2 nimmt der durch das Vorhandensein der beiden Verblendungen erhaltene Teil der Kurve. D den Verlauf des ersten Teils zwischen F 1 und F 2 an. Die Grade .E in dieser Darstellung, die den allgemeinen Verlauf der Verbesserung der Isolierung zeigt, welche durch das in Fig. 6a gezeigte Element herbeigeführt ist, "hat einen Anstieg von 10 bis 20 Decibel pro Oktav.
Wie oben angegeben, kann das isolierende Element gebildet werden aus zwei durch eine Luftschicht 5 (Fig. 7a) getrennte Elemente. .
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Die Kurve P der Fig. 7 bezieht sich auf eine Konstruktion nach' der Erfindung mit zwei Verkleidungen, deren Platten mit' einer Dicke von 5 mm aus Gips bestehen und deren Zwischenschicht von einer Dicke von 3 mm selbst durch einen Faserfilz nach der oben genannten Patentschrift gebildet ist. Zwischen diesen Verkleidungen oder Fassadenplatten ist ein isolieren·^ des Faserelement, bestehend aus zwei Teilen mit einer Dicke von 12 mm vorgesehen, die durch eine Luftschicht 5 von 5 mm getrennt sind.
Die Kurve G nach dieser Figur bezieht sich auf eine Struktur, welche keine Verblendungen nach der Erfindung aufweist und aus zwei Oberflächenschichten 6-7 aus Gips von 10 mm gebildet ist und ein isolierendes Element aus Fasern aufweist, welches aus zwei Elementen 8-8a gebildet ist, die durch eine Luftschicht 9 von 11 mm Dicke getrennt sind. Die Gesamtdicke die~ ser Konstruktion beträgt 55 mm, das ist die gleiche wie die der Konstruktion nach Fig. 7a.
Diese Kurven zeigen das Ansteigen der durch die Konstruktion nach der Erfindung erhaltenen Schallisolierung.
Die Kurven H und J der Fig. 8 beziehen sich jeweils auf eine Konstruktion mit Verblendungen nach der Erfindung (Fig. 8a) und eine Konstruktion ohne solche Verblendungen (Fig. 8b). Die Oberflächenelemente der Verblendungen, welche in diesen Konstruktionen vorhanden sind, sind von gleicher Natur und gleicher Dicke wie die Oberflächenelemente der entsprechenden Ausführungsformen der Fig. 7a und 7b. Allein die Dicke des . .f.as.eri.gen. isp.lier-.ende.n* .ζεη£Γ.3ΐ6.η E^emente.s.-,.i;S.t...unter.Bch-4e.dT— ··'■ .«· lieh. Nach dem Aufbau der Konstruktion der Fig. 8a besteht das isolierende Element aus zwei Teilen mit einer Dicke von 35 mm, die durch eine Luftschicht von H mm getrennt sind. Die Konstruktion der Fig. 8b umfaßt zwei isolierende Elemente von
'j π y -j ? :..> /0933
35 mm, die durch eine Luftschicht von 10 mm. getrennt sind.
Die Kurven K und L der Fig. 9 beziehen sich" jeweils auf eine Konstruktion mit Verblendungen nach der Erfindung (Fig. und eine Konstruktion ohne solche Verblendungen (Fig. 9b). Die Dicken der sie bildenden Elemente sind jeweils die gleichen wie nach den Ausführungsformen der Fig. 8a und 8b. Das isolierende Element M sowie das isolierende Element 8 bestehen ebenfalls aus Fasern. Die Differenz besteht darin, daß die Platten 1-2 der Verblendungen nach der Erfindung sowie die Außenschichten 6-7 der Konstruktion nach Fig. 9 aus agglomerierten Holzpartikeln bestehen. . '
Die graphischen Darstellungen der Fig. 10 beziehen sich auf Konstruktionen, deren isolierendes Element aus Polystyrol be-> steht, wobei diese Strukturen in den Fig. 10a und 10b dargestellt sind. Nach Fig. 10a umfaßt die Konstruktion zwei Ver-
ZV3li\
blendungen nach der Erfindung, Vielehe jeweils aus/5 mm-Gipsplatten bestehen, sowie einer zentralen Schicht aus Fasern von 3 mm,'wobei die Anordnung eine Dicke von 100 mm aufweist. Nach Fig. 10b umfaßt die Konstruktion zwei 10 mm-Gipsaußen-— schichten sowie ein isolierendes Innenelement~von-8&mm-i
Die Kurve M bezieht sich auf die Konstruktion nach Fig. 10b, indem Polystyrol, dessen Dichte bei 5 kg/nr liegt, .ye_rwendet wird. Die Kurve P bezieht sich auf die Konstruktion nach Fig. 10a nach der Erfindung, deren isolierendes Element eben- · falls aus Polystyrol mit einer Dichte von 5 kg/nr gebildet wird. Im folgenden werden mehrere Ausführungsformen der Konstruktion nach der Erfindung gegeben.
Fig. 11 zeigt perspektivisch die Montage einer Trennwand mittels zweier Halbtrennwände, die jeweils eine Verblendung 10 nach der Erfindung sowie ein isolierendes Element 11 aufweisen;
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diese beiden Halbtrennwände sind in einem Skelett YX montiert.
Fig. 12 zeigt zwei Halbtrennwände, die an einem Skelett 13 montiert sind und zwischen sich ein Intervall lH belassen, in welchem Luft zirkulieren kann, ohne einen Isolierungsverlust durch freie öffnung in der Trennwand zu erzeugen. Diese Zirkulation kann zwischen einem Eintrittsbelüfter 15 und einem Austrittsdiffusor 16 hergestellt werden.
Fig. 13 zeigt auch zwei Halbtrennwände mit Intervall 1Ί, in welchem Leitungen 17 angeordnet sind, welche ein Heißes oder kaltes Fluid führen. Die Durchführung dieser Leitungen zwischen den Halbtrennwänden vermeidet jedes Geräuschproblem, wobei die Ausdehnungsgeräusche der Rohrleitungen gedämpft sind, genauso wie die Geräusche der Fluidzirkulation. Im übrigen werden diese Leitungen wärmeisoliert. -
Man kann auch, wie Fig. 13 erkennen läßt, eine Luftzwangszirkulation im Intervall 1Ί mittels Ventilatoren 18-19 schaffen. Da die beiden Ventilatoren, in der gleichen Halbtrennwand angeordnet sind, kann man Luft um warme Rohrleitungen (oder besonders flache Radiatoren) zirkulieren lassen, um ein Bauteil zu erwärmen, ohne dasjenige zu erwärmen, welches sich auf der anderen Seite der Trennwand befindet. Man kann auch die beiden benachbarten Teile erwärmen, indem man einen Ventilator an einer Halbtrennwand, den anderen an der anderen Halbtrennwand anordnet. . -
Fig. I^ bezieht sich auf die nachgiebige oder weiche Befestigung von Sanitäreinrichtungen, wie beispielsweise einem Wasch-.becken 20, einem Toilettenschrank 21 auf einer der Halbtrennwände. Diese Befestigung erfolgt mittels Gewindestangen und Schrauben, welche eine Platte 22 durchsetzen, die sich auf das faserförmige oder alveolen-artige Material einer der HaIb-
309822/0933 , " 1^ "
trennwände abstützt, wobei die andere Halbtrennwand_dann an ihrem Ort angeordnet wird... , . . ... ..·'·......,..
Wie Fig. 15 erkennen läßt, kann das Intervall zwischen zwei Halbtrennwänden in gewissen Bereichen, derart erhöht werden, daß man in den so gebildeten Kammern 23-24 Rohrleitungen 25 . oder Verkabelungen 26 verlegen kann.
Da die Befestigung der Verblendungen am Skelett 27 durch Verschraubung erfolgt, kann man, wie im Detail in Fig. 16 zu sehen, metallische Verkleidungen 28 verwendete^ die beim Verschrauben das Zermalmen der Verblendungen vermeiden. Nach der in Fig. 17 dargestellten Variante kann man Verkleidungen oder Abdeckungen 29 verwenden.
Anstelle die Kabel 26 im Intervall zwischen den beiden HaIbtrennwänden zu.führen, kann man sie außerhalb in einer mit einer Verkleidung 31 (Fig. 18) versehenen Leitung 30 anordnen.
Die Konstruktion nach der Erfindung kann als Trennwand oder analoges Konstruktionselement verwendet werden. Sie kann ver-
nicht
. wendet werden, um eine Mauer zu verdoppeln, die für-sich/oder J
nur unzureichend den Schall isoliert, wobei der Schallisolationsgewinn im Falle einer auf einer Seite durch die beschriebene Konstruktion nach Fig. 5b verdoppelten Mauer für-Fre- '
quenzen oberhalb 200 Hz und für eine Mauer mit einer Oberflächenmasse" von 70 kg/m in der Größenordnung von 20 dB liegt.
Die akustisch isolierenden Produkte nach der Erfindung sind für sehr unterschiedliche Anwendungsfälle geeignet; sie kön- ; *η$ή" £ü*r -die" 'Konstruktion' von Gebäudeni· die · isolierung'von Maschinen,,die Isolierung von Fahrzeugen etc. herangezogen werden. In diese'm"Zusammenhang ist selbstverständlich, daß •mit., dem Ausdruck "Konstruktionselement" man jedes akustisch
• - IQ -
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isolierende Element bezeichnet, welches den Merkmalen der Erfindμng unabhängig .von dem Anwendungsgebiete dem. Anwendungs-. fall entspricht.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    J 1.JVerbundmaterial, bestehend aus harten Platten und wenig-— stens einem isolierenden faserigen porösen oder zellartigen Produkt, welches im Bau, insbesondere bei der - Herstellung von Trennwänden mit besonderen Schallisolierungseigenschaften verwendbar ist, gekennzeichnet durchzwei harte oder steife durch eine Zwischenschicht getrennte ein Element bildende Platten, wobei
    - der Elastizitätsmodul der Zwischenschicht kleiner als derjenige der Platten ist; "-. . ^ -
    - die Dicken h..· und ho der Platten kleiner als ~ sind, wobei CT die Geschwindigkeit der Lohgitudinalwellen in
    """ ' den . diese Plattenbildenden Materialien darstellt;
    - .die Dicke der Zwischenschicht h-, kleiner oder gleich 15 mm :. ist und der Schub- oder Schwermodul der gesamten Verbundkbnstruktion. höchstens gleich demjenigen der Zwischenschicht ist.
    ·' 2. Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der Zwischenschicht wenigstens . lOmal kleiner als der der Platten ist. ,
    3. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken h^ und hp benachbart
    H. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, r: .djad^r.ch^geJien.n&e^chn&t,..!!^^!^ ^lattj^.iVon^.g.lei.^b.er sind.
    5. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    ■ ' L ' - 2fi -
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    dadurch.gekennzeichnet, daß der Schub- oder Schermodul der Zwischenschicht größer als ihr Elastizitätsmodul ist.
    6. Verbundmaterial nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß der Schubmodul der Zwischenschicht gleich oder größer als dem lOfachen ihres Elastizitätsmoduls ist.
    7t Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungs- oder Fließwiderstand der Zwischenschicht größer als 20 Rayleigh, vorzugsweise größer oder gleich 60 Rayleigh ist.
    8. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicken h^ und hp der Platten
    , die Beziehungen P1h. = p,hp erfüllen, wobei p. und Po ihre spezifische Masse sind, d.h. für ein Element mit Platten aus' gleichen Materialien eine symmetrische Struktur für
    - dieses Element bilden.
    9· Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Gips, gegebenen-.' falls mit Sand als Füllstoff, bestehen. -
    IG. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus durch ein Bindemittel agglomerierten Holzpartikeln gebildet sind, wobei diese Platten auf die Zwischenschicht geklebt sind.
    11. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus Metall gebildet ·.·· /: :sindy 'das- auf· 'die -'ZWiScKensbiiitfhf -geklebt" : *
    12. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem
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    Filz gebildet ist.
    13. Verbundmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zwischenschicht bildende Pilz aus Mineralfasern, insbesondere durch ein Bindemittel agglomerierten Glasfasern gebildet ist. '.„.-.■
    jA. Verbundmaterial nach Anspruch-12, dadurch gekennzeichnet, . daß der die Zwischenschicht bildende Pilz aus organischen, ggf. durch ein Bindemittel agglomerierten Pasern gebildet ist. . ...
    15. Verbundmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Pilz durch ein Gemisch von Mineralfasern oder organischen Pasern' gebildet ist, welche ggf. durch ein Bindemittel agglomeriert sind.
    16. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet., daß die Zwischenschicht aus einem Pilz besteht, dessen Fasern mittels eines Elastomeren verknüpft oder verbunden sind. , .· -
    17. Verbundmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zwischenschicht bildende Pilz aus Glasfasern gebildet ist, deren Länge wenigstens in Dezimetergrößenordnung liegt und deren mittlerer Durchmesser zwischen etwa 10 und iJO Mikron liegt, wobei diese Pasern in Parallelebenen ineinander greifen und miteinander durch ein oder mehrere Elastomere verknüpft oder verbunden sind, wobei
    .:..·. ···.-die·.· Eh&&.fconer-e saus---n-atüfliehen·. ••ode:r.-.k0nst-lvi-c>hen---Lä1>ic-es · ··"· ·· bestöien, in die ein oder mehrere .Hüi*toffe eingeführt sind, die für die chemische Brückenbildung zwischen dem Glas und • den Elastomeren und/oder für die Koagulierung der Elastomere
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    Gew.-sorgen, wobei der prozentuale/Anteil an Bindemittel zwischen
    20 und 50Jt des Pilzgesamtgewichtes ausmacht. . . -
    18. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, wo die Zwischenschicht an die Platten durch Kleben gebunden ist, die Poren der Oberflächen der Schicht völlig oder partiell kolmatiert bzw. verschlossen sind.
    19. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem porösen Material, insbesondere einem expandierten Kunstharzschaum, beispielsweise Polyvinylchlorid oder Polyurethan, besteht.
    20. Verbundmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Pilz aus Mineralfasern,
    ...... insbesondere Glasfasern, gebildet ist, der in einem thermoplastischen Kunstschaum, insbesondere Polyvinylharz, wie weichgemachtem Polyvinylchlorid,ausgebreltGbist.
    21. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht durchnadelt ist^
    22. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung als Trennwand, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus zwei harten voneinander durch eine Zwischen schicht getrennten Platten gebildet ist und insbesondere als Verblendung einem isolierenden Element, insbesondere faseriger, poröser oder zellartiger Natur, zugeordnet ist.
    ' 23. verbündmaterial nach elftem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch zwei Elemente, die selbst aus zwei steifen durch eine Zwischenschicht getrennten Platten gebildet sin. welche als Verblendungen zu beiden Seiten einer Seele aus
    ■'■■■- 23 -309822/0933
    isolierendem Material, insbesondere faserigem«, porösem oder zellartigem Material,angeordnet sind»
    2H. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 22 oder 23 3 dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Element direkt an den Konstruktionselementen oder Verblendungen haftet.
    25. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 22 oder 23 $ dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial an den Konstruktionselementen oder Verblendungen durch. Klebemittel haftet. ■·_■.".
    26. Verbundmaterial· nach einem der Ansprüche 22" bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Element -aus einem Polystyrolschaum geringer scheinbarer spezifischer Masse, insbesondere in der Größenordnung von 5-6 kg/m- gebildet ist. . . ... .,.= .,....,■■■·;-.:-.,■..
    27. Verbundmaterial nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Isolierelement gebildet wird durch einen Polystyrols chaum, der aus expandierten oder geschäumten Perlen
    - - erhalten wird,-welche bis zur Erweicherungstemperatxir^er-' wärmt sind und die dann einer Verdichtung ausgesetzt sind, 'derart, daß dem Material die gewünschte Dicke und Dichte verliehen wird, wobei dieses Material dann gekühlt ist ^. vobei es einer ausreichendem Kompression zur Aufrechterhaltung seiner Dicke ausgesetzt ist«
    28. Verbundmaterial nach Anspruch 27» dadurch gekennzeichnet, daß die.vorexpandierten, als Ausgangsmaterial verwendeten
    w - ^el*re■n*··el'ha··l·ten<·^in(ϊi■■i■nttöm·■ei■ήι tfreibniitteΓ-elittfaKSMe"··■-·"* Polystyrolgranulate einer Vorexpansion bei atmosphärischem • Druck durch Behandlung mit Dampf, dann nach Konditionierung durch Behandlung im Autoklaven mit Dampf ausgesetzt sind.
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    29. Verbundmaterial nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgangsmaterial vorexpandierteri Perlen erhalten sind, indem man ein Treibmittel enthaltende Polystyrolgranulate durch Luft bei einer Temperatur oberhalb 90 bis 1000C vorwärmt, wobei die Granulate dann mittels
    Dampf behandelt sind. „ , ■
    Verwendeten .
    30. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 26 bis 29» dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Element durch einen Polystyrolschaum, der einer Kompressionsbehandlung, dann einer Behandlung mittels Dampf ausgesetzt ist, gebildet ist. · ; . - . < .
    31. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 22-bi-s-3O, da -
    durch gekennzeichnet, daß das isolierende Element aus zwei durch eine Luftschicht getrenntenElemental gebildet ist.
    32. Verbundmaterial nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,, daß die beiden Elemente unter Abstand voneinander mittels regelmäßig verteilten Distanzstückengehalten sind.
    33· Verbundmaterial nach einem der-"Ansprüche 22 bis 32, gekennzeichnet durch zwei Halbtrennwände mit jeweils einem Konstruktionselement nach der Erfindung, in Zuordnung zu einer, insbesondere faserigen oder zellartigeri isolierenden Platte, wobei die Anordnung durch ein Gerippe gehalten ist. · " ■ .
    3-J· Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 31 bis 33> dadurch .■·.y.-gelien-naeicYme.ty---daß--ei-n-e--Luffczirkul-aM-on;&ri- detti'die beiden"·-< die isolierende Seele bildenden Elemente trennenden
    Intervall hergestellt ist.
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    35· Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 31 bis 3^» dadurch gekennzeichnet, daß Kanäle im Innern des die beiden die isolierende Seele bildenden Elemente trennenden Zwischenraums vorgesehen sind. ■ .
    36·. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche eines der beiden die isolierende Seele bildenden Elemente zur Befestigung von Apparaten Verwendung findet, welche an der diesem Element entsprechenden Verblendung montiert sind.
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DE19722257745 1971-11-25 1972-11-24 Dreischichtiges, schallisolierendes Bauelement Expired DE2257745C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4138877A1 (de) * 1991-11-27 1993-06-09 Thomas 5653 Leichlingen De Lux Trennwandelemente
EP0971080A1 (de) * 1998-07-10 2000-01-12 Österreichische Heraklith GmbH Schallabsorbierende Verbundplatte
RU224049U1 (ru) * 2023-10-12 2024-03-14 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго" (ПАО "Мосэнерго") Низкочастотный звукоизолирующий кожух энергетической установки с охлаждением

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