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Schalldämpfer mit Kulissen Die Erfindung betrifft einen Schalldämpfer
mit in Durchströmrichtung im wesentlichen parallel zueinander angeordneten schalldämpfenden
Kulissen nach Patent (Patentanmeldung P 23 03 610.4). Der Gegenstand der älteren
Anmeldung kennzeichnet sich dadurch daß die Kulissen aus Resonatoren bildenden,
in der Ebene der Durchströmrichtung flach neben und/oder hintereinander angeordnet
ten Raumelementen gebildet sind, die hinter einer, der durchströmenden LufSc zugekehrten;
mit einer Vielzahl von Durchbrechungen versehenen Begrenzungswand gegeneinander
abgeschlossene Luftkammern aufweisen, wobei die Luft in den Kammern eine Feder und
in den Durchbrechungen Massenelemente bildet die von der Schallenergie der durch
strömenden tuft in Resonanzschwingungen versetzt werden und in Verbindung mit der
jeweiligen Feder ein die Schallenergie verzehrendes Schwingungssystem bilden. Derartige
Schalldämpfer werden insbesondere in luftfUhrenden Kanälen eingesetzt.
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Zur Abschirmung des entlang von Verkehrswegen, insbesondere Autostraßen,
auftretenden Lärms sind Schirmwände, Erdböschungen und dgl. bekannt, welche teilweise
rein reflektierend oder aber auch absorbierend und reflektierend ausgebildet sind.
Die Schirmwände sind im wesentlichen durchgehend senkrecht aufgebaut. Sie besitzen
in der Regel ein Streifenfundament mit darin eingelassenen, senkrecht angeordneten
Pfosten-in Form von Trägern und zwischen den Pfosten angeordneten Wandelementen.
Auch diese Wandelemente können entweder rein reflektierend oder auch absorbierend
ausgebildet sein.
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Bisher begnügte man sich mit Wänden, die für reine Abschirmung gedacht
sind> d.h. ihre Wirksamkeit beschränkt sich im wesentlichen auf jenen höherfrequenten
Bereich des Hörspektrums, für welchen hinreichend genau die strahlengeomeçrischen
Ausbreitungsgesetze gültig sind.
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Die dabei verwendeten Wandelemente sind rein reflektorisch ausgebildet,
wenn nur an einer Seite des Verkehrsweges ein Immisionsschutz gefordert ist. Best-eht
die Forderung nach Immissionsschutz auf beiden Seiten des Verkehrsweges, so wird
die Abschirmwand absorbierend gestaltet, um auf der gegenüberliegenden Seite reflektionsbedingte
Pegeladditionen weitgehend zu vermeiden.
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Die eingesetzten Wandelemente für Absorption weisen stets nur relativ
dünne Absorptionsschichten auf.
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Der Schallschluckgrad ist nur in einem begrenzten Bereich größer als
95%.
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Vertikale Absohirmwande - auch von relativ großer Höhe -sind bezüglich
großformatiger Fahrzeuge, wie z.B.
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Lastkraftwagens Busse usw. von erheb71eh verminderter
Wirksamkeit,
weil der Schall von der Abschirmwand zur Fahrzeuglängsfläche und von dieser über
die Abschirmwand hinweg reflektiert wird. Das gleiche gilt auch im Falle der Verwendung
von absorbierenden Abschirmwänden hinsichtlich des Anteiles der Reflektion.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Abschirmwände ist in der relativ
dichten Folge der Pfosten bzw. Träger zu sehen. Diese Pfosten sind besonders unfall
feindlich, da ihr gegenseitiger Abstand in der Regel etwa 1 Meter entspricht. Aus
diesem Grunde ist es nicht möglich, die Abschirmwände relativ nahe an den Verkehrsweg
heranzurücken. Durch die größere Entfernung vom Verkehrsweg wiederum wird der Schattenwinkel
der IJärmausbreitung relativ klein, so daß hohe Gebäude nur durch relativ hohe Abschirmwände
geschützt werden können. Ein ganz wesentlicher Nachteil, der hiermit verbunden ist,
ist aber darin zu-sehen, daß bei diesem relativ großen Abstand der Schirmwände von
dem Verkehrsweg die Absorptionseinrichtungen außer für den ganz hohen Frequenzbereich
praktisch wirkungslos werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik
zu vermeiden und einen Schalldämpfer der eingangs beschriebenen Art so auszubilden,
daß er zur Bekämpfung des entlang von Verkehrswegen auftretenden Lärms eingesetzt
werden kanne Dabei soll ein Schallschluckgrad von mindestens 98 im Frequenzbereich
von ca. 250 bis 4000 Hz erreicht werden, und zwar auch bei streifendem-Schalleinfall.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Raumelemente vorzugsweise
beidseitig parallel zu Verkehrswegen zu einer schallabsorbierenden Abschirmwand
angeordnet
und auf ihrer dem schalltragenden Medium zugekehrten Seite mit absorptionsaktiven
Mineralfasern belegt sind. Durch diese Ausbildung wird ein hoher Schallschluckgrad
erreicht, weil durch dieAnordnung der Resonatoren der größte Teil der Schallenergie
vernichtet wird. Da der Schalldämpfer keine großen Massen aufweist, ist es möglich,
ihn relativ nahe an den Verkehrsweg heranzurücken, wodurch sich seine Wirkung- -beträchtlich
verbessert.
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Vorzugsweise sind die schall absorbierenden Raumelemente zum Verkehrsweg
hin geneigt angeordnet. Damit wird erreicht, daß die Restreflektionen etwa zu der
Schallquelle hin gerichtet sind und somit eine seitliche Schallausbreitung weg von
dem Verkehrsweg vermieden wird. Auch die Pegeladditionen- -werden hierdurch beträchtlich
vermindert. Ein weiterer Vorteil der geneigt ten Anordnung der Raumelemente ist
darin zu sehen, daß diese somit vor senkrecht fallendem Regen besser geschützt werden
können bzw. eine Entwässerung der Raumelemente in einfacher Weise möglich ist.
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Die Raumelemente sind vermittels einer Pfosten und Drahtseile aufweisenden
Unterkonstruktion federnd aufgehängt. Da die Raumeiemente relativ geringe Masse
aufweisen, ist es möglich, einen Pfostenabstand in der Größenordnung von etwa 10
Metern zu wählen, wodurch der Abstand der an sich -festen Hindernisse in der Wand
gegenüber herkömmlichen Konstruktionen erueblich vergrößert wird.
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Die Raumelemente sind unter Vorspannung an der Unterkonstruktion eingebaut,
so daß Spalte und damit- Öffnungen für den Lärm vermieden werden. Die Raumelemente
tragen
sich bei dieser Konstruktion im wesentlichen selbst; die Unterkonstruktion dient
der Aufnahme von zusätzlichen- Kräften, beispielsweise infolge Winddruck.
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In bevorzugter Ausführungsform sind Je zwei Raumelemente zu einer
Baueinheit zusammengefaßt, wobei die Rückwand des einen Bauelementes fluchtend und
einstückig mit der Vorderwand des anderen Raumelementes ausgebildet ist0 Es ist
auch möglich andere Wandpartien von je zwei zueinander gehörenden Raumelementen
fluchtend und durchgehend zu gestalten.
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Die Raumelemente bzw0 die Baueinheiten sind über Krallbleche und Nuten
miteinander verbunden, so daß damit außer einer festen Verbindung auch eine Spaltabdichtung
zwischen den einzelnen Raumelementen bzw. Baueinheiten erreicht wird.
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Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsformen zu.
Er ist anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansicht der aus
Schalldämpfern bestehenden Wand, Fig0 2 eine schematisierte Seitenansicht der Wand
gemäß Fig0 1, Fig0 7 eine schematisierte Schnittdarstellung durch eine aus zwei
Raumelementen gebildete Baueinheit, Fig0 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in
Fig0 5,
Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 1 und Fig.
6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-V1 in Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt die Ansicht einer schallabsorbierenden Abschirmwand,
von der Verkehrswegseite her gesehen. Seitlich von dem Verkehrsweg l erstreckt sich
vorzugsweise beidseitig eine beispielsweise auf einem Streifenfundament gegründete
Unterkonstruktion, die senkrechtstehende fest verankerte Pfosten 2 und daran verankerte
Drahtseile 3 aufweist. Die Höhe der Abschirmwand ist unterschiedlich gestaltet,
je nach den geometrischen Verhältnissen der Verkehrswege und der angrenzenden, zu
schützenden Gebäude. Wenngleich auch in Fig. 1 nur ein Teil der Wand dargestellt
ist, so ist doch der Gesamtaufbau ersichtlich. An den Drahtseilen 3 sind Baueinheiten
4> die aus einer ganzen Anzahl von Raumelementen 5 bestehen, aufgehängt und neben-
und übereinander angeordnet. Die Baueinheiten 4 sind selbsttragend neben- und übereinander
angeordnet. Nur zusätzliche Kräfte, die bei spielsweise aus Winddruck resultieren
können, werden von den Drahtseilen 5 aufgenommen.
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In Fig. 2 ist eine schematisierte Seitenansicht der Abschirmwand dargestellt.
Es ist ersichtlich, wie die Pfosten 2, die vorzugsweise aus I-Trägern bestehen,
festgegründet sind und wie ein spaltloser Anschluß bis zu der untersten Baueinheit
4 der Raumelemente 5 hergestellt ist. Wie ersichtlich, sind die Raumelemente 5 bzw.
die Baueinheiten 4 gegen den Verkehrsweg 1 hin geneigt, und zwar etwa in einem Winkel
von 150 gegenüber der Vertikalen. In verschlechterter Ausrührungsform können die
Raumelemente 5 auch vertikal
angeordnet und ausgerichtet sein. Die
geneigte Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß der Restschall, der nicht absorbiert,
sondern reflektiert wird, in etwa in Richtung auf die Schallquelle zurückgeworfen
wird, so daß Pegeladditionen insbesondere bei dichten Fahrzeugkolonnen vermieden
werden. Ein weiterer Vorteil der geneigten Anordnung der Raumelemente 5 ist in dem
besseren Schutz vor eindringendem Regenwasser und in einer besseren Entwässerungsmöglichkeit
zu sehen.
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Aus den Fig. 3 und 4 ist der besondere Aufbau der Raumelemente 5 entnehmbar.
Diese sind nach dem Resonatorprinzip aufgebaut und weisen jeweils mehrere gegeneinander
abgeschlossene Luftkammern 6 auf. Die Luftkammern 6 sind allseitig begrenzt. Die
sich nach der Vorderseite des Raumelementes 5 erstreckende Begrenzungswand 7 ist
mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 8 ausgestattet. Die in den Luftkammern 6
eingeschlossene Luft bildet eine Feder, die in den Durchbrechungen 8 befindliche
Luft die zugehörigen Massenelemente, so daß hier ein Schwlngungssystem geschaffen
ist, welches Schallenergie vernichtet, also absorbierend wirkt. Die Begrenzungswand
7 ist mit absorptionsaktiven Mineralfasern 9 belegt. Die Mineralfasern 9 werden
von einem Lochblech 10 gehalten, welches in die Gehäusewandung 11 eingesetzt ist.
Auch auf der Rückseite kann eine Schicht aus Mineralfasern 12 angeordnet sein. Die
oberen Raumelemente 5 der Baueinheiten 4 sind mit Krallblechen 13 ausgestattet,
die in Nuten eingreifen, die im unteren Endbereich der unteren Raumelemente 5 vorgesehen
sind. Krallbleche 15 und Nuten 14 haben die Aufgabe, die Baueinheiten fest miteinander
zu verbinden und darüber hinaus eine Spalt abdichtung
zu erreichen.
Im oberen Bereich ist eine Aufhängeleiste 15 vorgesehen, die mit Bohrungen 16 versehen
ist, um hier beispielsweise Schäkel angreifen zu lassen, die -mit den Drahtseilen
3 in Verbindung stehen.
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Fig. 5 zeigt die Befestigung der Raumelemente 5 bzw.
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Baueinheiten 4, ihre Aufhängung an den Drahtseilen 3 sowie das Ineinandergreifen
der Krallbleche 15 und Nuten 14.
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Aus dem Horizontalschnitt gemäß Fig. 6 ist der Querschnitt der Pfosten
2 ersichtlich. An den Gurten der Pfosten 2 sind elastische Puffer 17 befestigt,
die aus einem der Höhe nach durchgehenden Streifen Zellgummi bestehen können. Die
Anordnung und Bemessung der Puffer 17 ist derart getroffen, daß die Baueinheiten
4 zwischen zwei Pfosten 2 unter Vorspannung gehalten sind, so daß die Spalte zwischen
den einzelnen Baueinheiten in vertikaler Richtung geschlossen gehalten werden.