DE2322780C3 - Schichtverbundwerkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schichtverbundwerk-Itoff mit Bleiblech zur Schallisolation.

Der Schallschutz hat gerade in den letzten Jahren große Bedeutung erlangt, in denen steigende Gefäusch- und Lärmbelästigungen auf Straßen, in Werkhallen und Häusern die Leistungsfähigkeit und Gesundheit der Menschen beeinträchtigen.

Einen nahezu idealen Schallschutz-Werkstoff stellt Blei auf Grund seines hohen Raumgewichtes und seines relativ niedrigen Elastizitätsmoduls sowie seiner Porenfreiheit dar, das allen anderen in Betracht kommenden Werkstoffen wie Holz, Asbestzement, Ziegeln usw. überlegen ist.

Wegen der genannten Eigenschaften wird Blei beispielsweise in Radio- und Fernsehstudios für die Verkleidung von Wänden und Türen, aber auch für vorgefertigte Teile, Bürotrennwände od. dgl. eingesetzt. (G. K u r t ζ e, »Physik und Technik der Lärmbekämpfung«, Karlsruhe 1964_; S. 101).

Vielseitig verwendbare fertige Bauelemente erhält man, wenn Blei mit Sperrholz, Hartfaser, Spanholz, Gips- und Zementasbestplatten sowie Stahl und Aluminium in Verbindung gebracht wird. Eine derartige Kombination ist zweckmäßig, um eine gewisse Stützkonstruktion zu erhalten und die Grenzfrequenz (K.oinzidenzeinbruch) auf Werte oberhalb des bauakustischen Bereichs zu erhöhen. Eine mit Bleiblech hergestellte Verbundplatte hat gegenüber marktüblichen Verbundplatten mit hoher Schalldämmung den Vorteil der äußerst geringen Wanddicke und der bestmöglichen Gewichtsausnutzung zur Erzielung eines geforderten Schallschutzmaßes.

Eine noch bessere Gewichtsausnutzung in bezug auf ein gefordertes Schallschutzmaß besitzt eine die Abstrahlarmut von Bleiblech nutzende Verbundplatte, bestehend aus einer Holzspanplatte, einem Kern aus biegesteifem porösem Material, wie kunststoffgebundener Holzwolle, offenporigem Polyurethanschaum od. dgl., und einem darauf aufgeklebten Bleiblech. Durch die punktweise Verbindung zwischen Bleiblech und dem porösen Material entstehen zwar eine große Anzahl von Schallbrücken, gleichzeitig ergibt sich aber auch eine äußerst steife Wandkonstruktion, da das poröse Material ein aussteifendes Gerüst darstellt. Für Spezialzwecke wie Düsentestkammern, Schallmeßeinrichtungen od. dgl. kann die Holzspanplatte durch ein Bleiblech ersetzt sein. Aus optischen Gründen kann es angebracht sein, die Bleibleche außenseitig mit einem geeigneten Material zu kaschieren.

Der Nachteil dieser Verbundschichtwerkstoffe besteht darin, daß sie auf Grund ihrer hohen Biegesteifigkeit unebenen Oberflächen nicht angepaßt werden können; denn es genügt im allgemeinen nicht, eine bestehende unebene Oberfläche mit einem solchen Verbundschichtwerkstoff zu verkleiden, um zu erwarten, daß insbesondere das Bleiblech dann die Funktion der Schallisolierung übernehmen wird. Man kann in einem solchen Falle von dem Optimum weit entfernt sein, so daß man entweder überhaupt keine oder gar auch eine Verschlechterung in der Schallisolation erhält. Ähnliches kann auch beobachtet werden, wenn lediglich ein Bleiblech zur Verkleidung der Oberfläche benutzt wird. Aus der DT-AS 11 34 191 ist zwar bekannt. Blei in feiner Verteilung in biegeweiche Matten einzubringen und die Schicht gegebenenfalls mit einer weiteren Schicht zu versehen, nachteilig ist jedoch der vergleichsweise hohe Herstellungsaufwand und die Gefahr der Brennbarkeit.

Um diese Nachteile zu beseitigen, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung des Prinzips des Verbundschichtwerkstoffs mit einem Bleiblech einen Verbundschichtwerkstoff geringer Biegesteifigkeit und hoher Elastizität zu entwickeln, der für den Schutz gegenüber Luftschall sowohl auf der Sende- wie auf der Empfangsseite, insbesondere für unebene Oberflächen, geeignet ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Bleiblech, das beidseitig mit einem Werkstoff hoher Porosität und Elastizität beschichtet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die poröse Werkstoffschicht schallseitig relativ dicker als auf der dem Schall abgewandten Seite des Bleiblechs.

Bei diesem neuartigen Schichtverbundv/erkstoff erfolgt die Schalldämpfung durch die schallseitig liegende

poröse Werkstoffschicht, während die Schalldämmung vom Bleiblech übernommen wird, wodurch sich eine starke Schallminderung und damit eine optimale Schallisolation erreichen läßt

Prägungen des Bleiblechs in Form von konzentrisehen Kreisen, Quadraten od. dgl. erhöhen die Nachgiebigkeit bei nahezu gleichbleibendem Flächengewicht.

Im Rahmen der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schichtverbundwerkstoffs ist es von Vorteil, wenn die Verklebung zwischen Bleiblech und poröser Werkstoffschicht zur Erzielung eines Resonator-Effektes, der eine zusätzliche Schallminderung bewirkt, nur punkt- oder linienförmig erfolgt.

Dieser Effekt ist auch durch Einlegen eines grobmaschigen Gewebes in die Klebefuge oder durch Anordnung von geometrisch gestalteten Hohlformen in der porösen Werkstoffschicht erreichbar und wird verstärkt durch in dem Bleiblech angeordnete in ihrer Größe von der Frequenz abhängige geometrisch gestaltete Hohlformen.

Durch unterschiedliche geometrische Gestaltung der Hohlformen kann der Resonator-Effekt über größere Frequenzbereiche das resultierende Schalldämmaß po

sitiv beeinflussen.

Als poröse Werkstoffe, die mit dem Bleiblech verklebt sind, kommen insbesondere hochelastische offenporige Kunststoffschäume von Polyestern, Pulyäthern, insbesondere Polyurethan, und Mineralwolle in Frage.

Die Verwendung des erfindungsgemäß aufgebauten Schichtverbundwerkstoffs stellt eine optimale Lösung dar, um eine hohe Isolation auf vorzugsweise unebenen Oberflächen sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite gegenüber Luftschall zu erzielen, da sich der Schichtverbundwerkstoff wegen seiner hohen Elastizität gut verarbeiten läßt, d. h. den Oberflächenkonturen leicht anpaßbar ist. Insbesondere kann der Schichtverbundwerkstoff als schallisolierende Kapsel für Maschinen, Geräte od. dgl. verwendet werden, indem er in kleinem Abstand den Konturen der Oberfläche der Lärmquelle folgend auf diese aufklebbar ist. Schließlich lassen sich die Schichtverbundwerkstoffe auch als freihängende, leicht zu befestigende Matten für mobile Schallschutzwände und -hauben verwenden. In der Zeichung ist ein erfindungsgemäßer Schichtverbundwerkstoff dargestellt, der aus einem Bleiblech 2, das beidseitig mit einer Polyurethanschicht 1 beklebt ist, besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schichtverbundwerkstoff mit Bleiblech für die Schallisolation, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleiblech (2) beidseitig mit einer Schicht (1) eines Werkstoffs hoher Porosität und Elastizität beschichtet ist

2. Schichtverbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeklebte Schicht schallseitig dicker als auf der dem Schall abgewandten Seite ist.

3. Schichtverbundwerkstoff nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleiblech Prägungen in Form konzentrischer Kreise, Quadrate od. dgl. aufweist.

4. Schichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleiblech und die poröse Werkstoffschicht punkt- oder linienförmig miteinander verklebt sind.

5. Schichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klebefuge zwischen Bleiblech und poröser Werkstoffschicht ein vorzugsweise grobmaschiges Gewebe angeordnet ist.

6. Schichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der schallseitig befindlichen porösen Werkstoffschicht geometrische Hohlformen angeordnet sind.

7. Schichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bleiblech in ihrer Größe von der Frequenz abhängige geometrische Hohlformen angeordnet sind.

8. Schichtverbundwerkstoff nach den Ansprüchen

6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlformen unterschiedlich geometrisch gestaltet sind.

9. Schichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Verwendung von offenporigem Kunststoffschaum aus Polyester, Polyäther, insbesondere Polyurethan, oder Mineralwolle.

10. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufgebauten Schichtverbundwerkstoffs für die Schallisolation unebener Oberflächen, insbesondere für Maschinen, Geräte od. dgl., sowie als freihängende Matten für mobile Schallschutzwände und -hauben.