DE2437238C3 - LuftschaUabsorbierende und -dämmende Verkleidung für Lärmerzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine luftschallabsorbierende und -dämmende Verkleidung für Lärmerzeuger, bestehend aus einer flexiblen Abdeckung und einer Tragekonstruktion.

Schalldämmende Verkleidungen dienen der Verminderung der Lärmbelästigung durch lärmerzeugende Maschinen und sind vor allem dann wirkungsvoll, wenn sie als Hauben vollständig geschlossen ausgeführt werden können, d. h. wenn die Maschine nicht ständig zugänglich sein muß. Die maximal erzielbare Schallpegelminderung beträgt bei geschlossenen Hauben etwa dB, bei geschlossenen Verkleidungen ist sie geringer. Die Begrenzung ergibt sich bei geschlossenen Hauben durch die unvermeidlichen Undichtigkeiten an Wellendurchführungen, Kabeldurchführungen, Rohrdurchführungen usw. Es ist deshalb nicht notwendig, die Haubenwand stärker auszulegen als für die Schalldämmung von 2OdB erforderlich. In der Praxis werden Hauben deshalb auf etwa 1 mm starkem Stahlblech hergestellt Für Hauben und offene Verkleidungen besieht gleichermaßen die Forderung, daß sie auf der Innenseite schallabsorbierend ausgekleidet sein müssen, weil andernfalls der Schallpegel im Inneren stark ansteigt und dadurch die Wirkung der Verkleidung

ι ο mehr oder minder zunichte gemacht wird.

Schalldämmende Hauben weisen meist von außen nach innen etwa den folgenden Aufbau auf. Eine Außenabdeckung von etwa 1 mm starkem Stahlblech ist mit 2 bis 5 cm starken schallabsorbierenden Platten, in

is der Regel aus Mineralfasern, belegt Eine Vliesabdekkung dient als Rieselschutz und ist ggf. durch eine Folienabdeckung als Schutz gegen umherspritzendes öl oder andere Flüssigkeiten zu ersetzen, wodurch die Schallabsorptionsv.'irkung gemindert wird. Eine Lochblech-Innenverkleidung dient als mechanischer Schutz.

Hauben dieser Art werden in Werkstattarbeit hergestellt und verlangen sehr präzise Konstruk'Jonsarbeit, weil alle Durchführungen, Bedienungsöffnungen und dergleichen genau anzupassen sind. Da die Hauben starr sind, ist es unbedingt notwendig, sie von der lärmerzeugenden Maschine körperschallmäßig vollständig zu trennen, d. h. ggf. auf einem separaten Fundament zu gründen. Durch diese Forderung wird der Aufwand beträchtlich erhöht Überdies zeigt die Praxis, daß sich wegen Maßabweichungen bei der Montage der Hauben auf der Baustelle häufig komplizierte Nacharbeit ergibt.

Aus »Kunststoffe«, 1953, Heft 11, Seiten 446 ff ist die Verwendung einer Matte aus einem geschlossenzelligen Weichschaum zur Schalldämpfung bekannt. Die Matte wurde dabei entweder unmittelbar an der Wand oder auf einem Holzleistengerüst vor der Wand befestigt. In beiden Fällen wurde über den Frequenzbereich ein erheblichen Schwankungen unterworfenes Dämpfungsverhalten beobachtet, das insbesondere durch die Dichte und die Dicke der Matte bzw. zusätzlich durch deren Abstand von der harten Wand bestimmt war.

Die ältere Anmeldung P 24 08 028 zeigt eine Schallschluckanordnung für die Herstellung schalldämmender Hauben, die aus einer Folie mit einem Flächengewicht von mehr als 2 kg/m², einer kontinuierlichen Kernschicht aus Schaumstoff mit regelmäßig oder unregelmäßig wiederkehrenden Hohlräumen und einer Deckschicht aus geschlossenzelligem Weichschaum besteht. Die Kernschicht bildet dabei eine Einheit, auf die die Folie und die Deckschicht unmittelbar aufgeklebt sind. Im Bereich der Klebestellen tritt dabei jedoch eine Vergrößerung der Dichte der aneinander angrenzenden Schaumstoffteile sowie eine Vergrößerung der Biegesteifigkeit der Deckschichten ein. Beides ist in bezug auf optimale Schallschluckeigenschaften unerwünscht.

Eine Vorrichtung in Form einer Haube zur Verminderung des von einer Maschine ausgehenden Luftschalles

(Λ ist aus DE-GM 18 94 475 bekannt. Sie besteht aus untereinander vernähten Bahnenzuschnitten aus einem schmiegsamen Kunststoff, welche gegebenenfalls auch mehrschichtig übereinander angeordnet sein konnten. F.ine befriedigende Verminderung des Luftschalles

^(l"' konnte jedoch durch ihre Verwendung nicht erzielt werden. Ein anderer Nachteil trat daneben insofern in Erscheinung, als die verwendeten Kunststoffbahnen aufgrund ihrer kompakten Struktur ein relativ hohes

Gewicht aufwiesen. Insbesondere Für die Handhabung konnten sich hieraus Schwierigkeiten ergeben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine schallabsorbierende und schalldämmende Verkleidung zu entwickeln, die sich gegenüber den Stand der Technik durch ein geringeres Gewicht und die Vermeidung der bisher notwendigen Körperschalltrennung zwischen Maschine und Haube auszeichnet

Damit soll die Möglichkeit der Anbringung der Haube unmittelbar an der lärmerzeugenden und vibrierenden Maschine gegeben sein. Es ist weiterhin erwünscht, die Haube bzw. Verkleidung aus Standardmaterialien an Ort und Stelle, d. h. ohne Konstruktionsaufwand, Werkstattarbeit und Nacharbeit zu erstellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß laut kennzeichnendem Teil des Patentanspruchs 1 gelöst

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Als Tragekonsti-jktion bewähren sich an sich bekannte Konstruktionen, z. B. aus Stah>⁴rägem oder -rohren in geeigneten, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Profilen.

Das Gewicht der für herkömmliche Hauben verwandten Stahlbleche von ca. 8 kg/m² bei 1 mm Stärke ist für eine Schalldämmung von 20 dB nur deswegen erforderlich, weil das Blech steif ist

Verwendet man jedoch die vorgeschlagene weiche Gummi- oder Kunststoffschicht, ggf. beschwert mit billigen, schweren Füllstoffen, wie z. B. Schwerspat, so genügt ein Flächengewicht von 3 kg/m². Diese Schichten können als Bahnen endlos hergestellt werden und bedürfen — wie das herkömmliche Blech — der schallabsorbierenden Verkleidung auf der Innenseite.

Verwendet man als schallabsorbierende Innenverkleidung anstelle der bisher üblichen Faserstoffe den geschlossenzelligen Polyolefinweichschaum, dann erübrigt sich jegliche weitere Abdeckung als Riese!- oder Feuchtigkeitsschutz bzw. gegen mechanische Beschädigungen.

Die F i g. I bis 6 zeigen den Aufbau der schallabsorbierenden und schalldämmenden Verkleidung. F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer mehrschichtigen Bahn, die aus einer äußeren Abdeckung 1 aus weichem Kunststoff oder Elastomeren bestellt, einer aufkaschierten Schicht 2 aus geschlossenzelligem Weichschaum und winer Schicht 3, ebenfalls aus geschlossenzelligem Weichschaum und mit einer Vielzahl von taschenförmigen Hohlräumen.

Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch das Mehrschichtmaterial. Die Abdeckung 1 mit aufkaschierter Weichschaumschicht 2 enthält eine ebenfalls aufkaschierte Weichschaumschicht 3 mit taschenförmigem Hohlraum 4. Der Hohlraum 4 ist mit schallabsorbierendem Granulat gefüllt.

Fig.3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer schallabsorbierenden und schalldämmenden Verkleidung, bestehend aus einer Stützkonstruktion aus einem U-Profil 6 und Stahlträgern oder -rohren 5. Über diese Stützkonstruktion ist eine Haube bzw. ein Zelt aus dem vorgeschlagenen Mehrschichtmaterial autgebaut.

Die F i g. 4a und 4b zeigen im Querschnitt beispielhafte Möglichkeiten für eine Verbindung zweier Mehrschichtbahnen, die entweder mit Hilfe eines T-Profiles 7 und von außen aufgesetzter Klemmprofile 8 oder mit einem Flacheisen 9 und einer Schweißnaht 10 verbunden sind.

F i g. 5 zeigt eine Renkverbindung, /.. B. eine Seite oder Stirnwand, an der das Mehrschiehtgebiklc örtlich durch eine homogene Schaumschicht 11 ersetzt ist. Die Eckverbindung erfolgt über ein Winkelprofil 12.

F i g. 6 zeigt eine Durchführung im Querschnitt und F i g. 7 eine bei größeren Bahnen u. U. einmal notwendig

werdende Querabstützung mit Hilfe eines entsprechenden Blechprofiles 16.

Das schalldämmende und schallabsorbierende Material kann in der in F i g. 1 dargestellten Form endlos hergestellt werden. Die absorbierende Beschichtung auf

ίο der Innenseite ist mit Querrillen versehen, die einmal den Zweck haben, das Material aufwickeibar zu machen, und die zum anderen die Stützkonstruktion der Haube oder Verkleidung aufnehmen können.

Der Aufbau gemäß Fig.2 besteht aus einer etwa 2 mm starken schalldämmenden Außenhaut 1 aus weichem Kunststoff oder Elastomeren und einer aufkaschierten homogenen Schaumschicht 2. Eine zweite Schaumschicht 3, die wie die Schicht 2 aus geschlossenzelligem Weichschaum besteht, ist vorher einem Verformungsprozeß, zweckmäßig durch Tiefziehen, unterworfen worden, so daß sie nach Verbinden mit der Schicht 2 pyramidenstumpfähnliche Hohlräume bildet. Diese Hohlräume 4 enthalten eine lockere Schüttung aus schallabsorbierendem Material, zweckmäßig aus Weichschaumgranulat, das nicht aneinander und an den Wandungen der Hohlräume zu haften braucht, solange die Breite der Hohlräume b die Größe von etwa 15 cm nicht überschreitet, d. h. solange die aus den Schaumschichten 2 und 3 gebildeten Taschen durch

jo das Eigengewicht der Füllung nicht deformiert werden.

Das verwendete Granulat hat eine Korngröße von etwa 0,1 -1 cm, die Schauinschichten 2 und 3 sind bei einer bevorzugten Ausführung etwa 5 mm stark.

Zur Erstellung einer Schallschutzhaubi wird an Ort

J5 und Stelle eine Stützkonstruktion, z. B. in Zeltform, erstellt, wie dies in F i g. 3 gezeigt wird. Die Bahn wird dort z. B. über 3 horizontal verlaufende Stahlrohre oder Träger 5 gelegt und am unteren Ende von einem umlaufenden U-Profil b aufgenommen. Die Bahnen liegen quer zur Längsrichtung der Träger. Benachbarte Bahnen können an ihren Längskanten lösbai miteinander verbunden oder verschweißt werden. F i g. 4a und F i g. 4b zeigen zwei repräsentative Möglichkeiten der Verbindung. In Fig.4a hegt die Längskante der Bahn auf dem Schenkel eines T-Profiles 7 auf und wird durch ein auf den Steg des T-Profiles von außen aufgesetzten Klemmprofil 8 gehalten. Diese Art der Stoßverbindung ist dort angezeigt, wo die Maschine aus wartungs- oder sonstigen Gründen leicht zugänglich bleiben muß. Eine

•μ Dichtung ist nicht erforderlich, weil die weiche Schaumstoffschicht 3 an der Auflagestelle die Dichtungsfunktion übernimmt. In Fig.4b liegen die beiden benachbarten Bahnen auf den Flacheisen 9 auf und sind durch eine Schweißnaht 10 unlösbar miteinander

5i verbunden.

Eine Eckverbindung, z. B. Seite und Stirnwand, ist in Fig. 5 dargestellt. Die Stirnwand hat in diese ·

nicht den gleichen Aufbau wie bisher diskutiert, soiu. besteht aus der schalldämmenden Schicht 1 und einer

mi homogenen Schaumschicht 11, die zwar eine geringere Schallabsorption aufweist, aber das Anbringen von Durchführungen erleichtert. Die Eckverbindung erfolgt über ein Winkelprofil 12, auf dem die Seitenwand aufliegt, während die Stirnwand an ihr mit Hilfe von

<ii Schrauben an einem Deckprofil 13 befestigt ist. Das Deckprofil überdeckt gleichzeitig die Kante der Seitenwand.

Durchführungen werden bei Hauben an Ort und

Stelle hergestellt, und zwar durch simples Aufschneiden der Außenverkleidung mit einer Schere oder einem Messer, so daß Maßabweichungen nicht auftreten können. Ein Beispiel zeigt Fig. b. Die an dieser Stelle mit einer homogenen Schaumschicht belegte schalldäm- ■> mendc Schicht ü>i aufgeschnitten, das Rohr 14 hindnroigpf'jhrt und mit Hilfe eines Rohrstückes aus gcachlossenzelligem Weichschaum abgedichtet.

öffnungen für rotierende Wellen, Zu- und Abluftkanäle müssen mit Schalldämpfern verschlossen werden, in Dies geschieht nach dem bekannten Stand der Technik, wobei als Absorptionsmaterial jedoch wiederum dei geschlossenzellige Weichschaum verwendet wird, so daß die üblichen Fasermaterialien vollständig entfallen.

Eine praktisch sinnvolle Breite der Bahnen gemäß F ι g. 1 ist etwa 50 cm, ihre Dicke, einschließlich Absorptionsschicht, etwa 2—5 cm. Bei größeren Breiien bzw. wenn mehrere Bahnen aneinandergeschweißt werden, ist u. U. eine Querabstützung erforderlich, die sich etwa gemäß F i g. 7 durchführen läßt. Man legt zu diesem Zweck in die Querrillen der schalldämmenden Bahn geeignete Blechprofile 16 ein, die entweder mit der Bahn durch Kleben oder durch Flammkaschieren verbunden werden oder lose auf der Stützkonstruktion aufliegen. 2'·

Bevorzugte Materialien für die Herstellung der schalldämmenden Bahn 1 sind gefüllte Kautschuke oder bekannte Äthylen-Copolymerisate mit Vinylacetat. Letztere sind dann vorteilhaft, wenn eine Verschweißung der Bahnen untereinander und die Möglichkeit des Flammkaschierens der Schaumstoffe auf die schalldämmende Bahn gewünscht v/erden.

Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeiten kann die Bahn zusätzlich in bekannter Weise wenigstens einseitig mit einem Gewebe, einem Gewirke oder einem » Vliesstoff kaschiert sein.

Für die Herstellung der schaüabsorbierenden Schicht eignet sich z. B. vernetzter Polyäthylenschaum, der geschlossenzellig, flexibel und tiefziehfähig ist, darüber hinaus eine sehr gute Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit aufweist.

Das Material und der beschriebene Aufbau lassen sich in gleicher Weise auch auf offene Schallschutzverkleidungen oder Schallschutzzäune anwenden, die stets auf der der Schallquelle zugewandten Seite schallabsorbierend sein müssen. Für diese Art der Anwendung können die Bahnen zu einer größeren Fläche miteinander verschweißt und an geeigneten Stützkonstruktionen aufgehängt werden.

Fur den Fall, daß bei dem Aufhängen die Zugbelastung die Reißfestigkeit der schalldämmenden Schicht überschreitet, ist es zweckmäßig, entweder als Außenbeschichtung oder zwischen den Schichten 1 und 2 eine Gewebe- oder Vliesstoffverstärkung anzubringen.

Bei verminderten Forderungen an die Schallschluckfähigkeit der Innenseite kann auf die Schicht 2 verzichtet werden.

Da die Außenhaut vollständig flexibel ist und daher Biegewellen auf ihr nicht weitergeleitet werden, wird ermöglicht, die Stützkonstruktion unmittelbar auf die lärmerzeugende Maschine aufzusetzen. Es werden dann zwar die Auflagepunkte oder -linien der Außenhaut zu Schwingungen erregt, es entsteht jedoch keine große Abstrahlfläche, so daß die durch die Körperschalleinleitung in die Stützkonstruktion verursachte Verschlechterung der Schalldämmung in tragbaren Grenzen bleibt. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Außenhaut in sehr kleinem Abstand vom Umriß der Maschine anzubringen, so daß die Haube insgesamt sehr viel kleiner und damit wirtschaftlicher ausgeführt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Luftschallabsor bierende und -dämmende Verkleidung für Lärmerzeuger, bestehend aus einer flexiblen Abdeckung und einer Tragekonstruktion, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdekkung aus einer äußeren Bahn (1) mit einem Flächengewicht von wenigstens 2 kg/m² und einer daran befestigten Schicht (3) aus geschlossenzelligem Weichschaum mit einer Vielzahl von taschenförmigen Hohlräumen (4) besteht, die mit einem schallabsorbierenden Schüttungsstoff versehen sind

2. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einem Elastomer besteht

3. Verkleidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (1) aus weichem Kunststoff besteht.

4. Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Bahn (1) und die Schicht (3) aus geschlossenzelligem Weichschaum eine weitere Schicht (2) aus geschlossenzelligem Weichschaum kaschiert ist.

5. Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (1) wenigstens einseitig mit einem Gewebe, einem Gewirke oder einem Vliesstoff kaschiert ist

6. Verkleidung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie an den Verbindungsstellen oder im Bereich von Durchführungen aus einer homogenen Schicht (11) aus geschlossenzelligem Weichschaum besteht

7. Verkleidung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schallabsorbierende Schüttungsstoff ein Granulat aus geschlossenzelligem Weichschaum mit einer Teilchengröße von weniger als 1 cm ist.

8. Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (1) schweißbar ist.

9. Verkleidung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (2,3) und gegebenenfalls der schallabsorbierende Schüttungsstoff aus vernetztem Polyäthylenschaum bestehen.

10. Verkleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die taschenförmigen Hohlräume (4) durch eine trapezförmige tiefgezogene und eine glatte Schaumstoffschicht gebildet werden, die miteinander verklebt oder verschweißt sind.