DE2502846C3

DE2502846C3 - Absorber zur Dämpfung von Schall- und elektromagnetischen Wellen

Info

Publication number: DE2502846C3
Application number: DE19752502846
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Phys. 6900 Heidelberg Borchard
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann und Glasfaser AG
Current assignee: Gruenzweig und Hartmann und Glasfaser AG
Priority date: 1975-01-24
Filing date: 1975-01-24
Publication date: 1978-05-18
Also published as: AT340646B; FR2298848A1; ATA952975A; DE2502846B2; NL7513440A; FR2298848B1; DE2502846A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Absorber zur Dämpfung von Schall- und elektromagnetischen Wellen, bestehend aus einer Vielzahl aneinandergereihter Elemente, die ein quaderförmiges Unterteil und ein nach oben keilförmig auslaufendes Oberteil aufweisen.

Derartige Absorber finden besonders Verwendung in reflexionsarmen Schallmeßräumen, Schallmeßboxen, gegebenenfalls Audiometerzellen, an . challschluckenden Wandverkleidungen in Vortragsräumen, insbesondere mit Mikrophonanlagen u. dgl.. Die bekannten Absorber weisen keilförmige Elemente auf, die symmetrisch ausgebildet sind, d. h. ihre beiden konvergierenden Flächen haben einen gleichen Neigungswinkel zur Grundfläche. Da in der Praxis die Keile in die Schalleinfallsrichtung weisen, haben beide zueinandergeneigten Flächen den gleichen Einfallswinkel zur Einfallsrichtung der Schallwellen im ebenen Schallfeld.

Bekanntlich ist der Raum zwischen den Keilen für das akustische Verhalten der Absorber besonders wichtig, insofern, als die untere Grenzfrequenz der Absorber von der Abstimmung eines Helmholtz-Resonators abhängt, der in der Stoßfuge zweier Keile im Keilschaftbereich angenommen wird. Die Reflexion an der Keiloberfläche hängt in erster Linie von den Keilwinkeln zwischen benachbarten Keilflächen ab, wobei mit kleiner werdendem Winkel das Ergebnis günstiger wird. Demzufolge wird das beste Ergebnis durch einen Flächenneigungswinkel 0 erzielt.

Um den Winkel der schräg gestellten Flächen bei dem konventionellen Absorber zum Schalleinfall klein zu halten, müßte auch die Grundfläche des keilförmigen Elementes klein gehalten werden, wobei Grenzen gegeben sind, durch die Festigkeit des Werkstoffes und durch den Aufbau bei der Herstellung, da mehrere Elemente zur Abdeckung derselben Fläche erforderlich sind.

Die technische Aufgabe besteht darin, den bekannten Absorber zu verbessern, daß im Bereich bis 400 Hz die Dämpfung erhöht und die Fertigung der Absorber rationeller gestaltet wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die keilförmigen Oberteile der Elemente jeweils nur einen schiefen Oberflächenteil aufweisen, der eine Ebene definniert, deren Winkel zur Ebene, in der die Grundfläche des Unterteiles liegt, kleiner als 90° ist. Reflexionsfaktormessungen aii den vorgeschlagenen Keilen im Kundt'schen Rohr zeigen im Bereich der

ίο unteren Grenzfrequenz niedrigere Werte als vegleichsweise symmetrische Keile der gleichen Gesamtlänge und Basisfläche. Dies wird erreicht, in dem die reflektierten, aus dem Keilschaftbereich austretenden Schallwellen zusätzlich in der Grenzschicht der senkrecht verlaufenden Keilfläche geführt und gedämpft werden. Ein weiterer Vorteil ist durch die neue Formgebung der Absorberelemente gegeben, da der Zuschnitt einfacher und ein Abfall nicht vorhanden ist.
Zum Herstellen von Absorberelementen aus vorgefertigten Mineralfasern und/oder offenzelligen Kunststoffplatten, soll vorzugsweise so verfahren werden, daß die Platten zunächst in Längsrichtung durch einen Schrägschriitt, der dem Winkel der schiefen Ebene entspricht, sodann durch Querschnitte in einzelne Elemente geteilt werden. Durch den zunächst erfolgten Schrägschnitt durch die gesamte Platte wird gewährleistet, daß die einzelnen Absorberelemente maßgenauer sind, insbesondere in bezug auf den schrägen Zuschnitt gleich sind.

Der Absorptionsgrad einer Absorberanordnung hängt außer von den akustischen Materialdaten, d. h. Ausbreitungskonstante und Wellenwiderstand des Absorbers, von der räumlichen Struktur des Absorbers selbst ab. Durch die asymmetrische Ausführung der keilförmigen Elemente, sind weit mehr unterschiedliche Gebilde zu erreichen, als dies mit symmetrischen Elementen möglich ist. In einer besonderen Ausführungsform sollen die einzelnen Absorberelemente reihenweise in einem Zwei-Reihen-System a b a b a ...

angeordret sein und die schiefen Oberflächenteile der einen Reihe auf das bei Fortschreiten in einer Richtung und entlang der einen Reihe jeweils benachbarte Elemente gerichtet sein, während die schiefen Oberflächenteile benachbarter Elemente der anderen Reihe abwechselnd zu den Elementen einer der beiden sie begrenzenden Reihen weisen sollen, so daß der Grat der keilförmigen Oberteile mäanderförmig verläuft.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt

Fi g. 1 eine räumliche Ansicht eines Absorberelementes,

F i g. 2 eine räumliche Ansicht des Absorbers zur Dämpfung von Schall- und elektromagnetischen WeI-len,

F i g. 3 ein Diagramm mit zwei Reflexionskurven, in dem der konventionelle Absorber und der Anmeldungsgegenstand verglichen werden.

Der Absorber besteht aus einzelnen Elementen, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Das Element unterteilt sich in ein keilförmiges Oberteil 1, dessen wesentliches Merkmal nur eine schiefe Ebene la ist und einem quaderförmigen Unterteil 2, dessen Schaftlänge mit Lr gegenüber der gesamten Keillänge, die mit Lk

f>5 bezeichnet ist. Die Grundfläche 2a ist — wie bisher — quadratisch ausgebildet, damit die Elemente auch im Winkel von 90° verdreht angeordnet werden können, ohne zusätzlichen Platzbedarf zu beanspruchen. In einer

bevorzugten Ausführung sollen die Absorberelemente — wie in F i g. 2 dargestellt — in einem Zwei-Reihen-System angeordnet sein, in dessen a-Reihe die schiefe Ebene la gleichgerichtet auf das benachbarte Element derselben Reihe weist, während die schiefe Ebene der Elemente der b-Reihe wechselseitig entgegengerichtet sind und mit ihrer schiefen Ebene zu den Elementen der beiden sie begrenzenden a-Reihen weisen. Hierdurch ergeben die oberen Kanten Xb der keilförmigen Oberteile von jeweils einer a- und b-Reihe einen Grat mit mäanderförmigem Verlauf. Das Dämpfungsergebnis kann aus dem Diagramm in Fig. 3 entnommen werden, dessen Kurve A Messungen mit dem symmetrischen Keil und dessen Kurve B Messungen mit dem assymmetrischen Keil wiedergibt. In beiden Fällen war die Schaftlänge U 100 mm, die Keillänge Lk 800 mm und die Grundfläche 200 χ 200 min. Der Wandabstarci! betrug 5 cm, verwendet wurden Mineralfasern mit einem Raumgewicht von 130 kp/m³. Die Messung zeigt, daß in dem Bereich von 100 bis 400 Hz der Reflexionsfaktor bei Verwendung des Ausführungsbeispiels niedriger ist, als bei der konventionellen Ausführung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Absorber zur Dämpfung von Schall- und elektromagnetischen Wellen, bestehend aus einer Vielzahl aneinandergereihter Elemente, die ein quaderförmiges Unterteil und ein nach oben keilförmig auslaufendes Oberteil aufweisen, d a durch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Oberteile (1) der Elemente jeweils nur einen schiefen Oberflächenteil (la) aufweisen, der eine Ebene definiert, deren Winkel (at) zur Ebene in der die Grundfläche (2a) des Unterteiles (2) liegt, kleiner als 90° ist

2. Absorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Absorbereiemente reihenweise in einem Zwei-Reihen-System a b a b a .. angeordnet sind und daß die schiefen Oberflächenteile (la) der einen Reihe (a) auf das bei Fortschreiten in einer Richtung und entlang der einen Reihe (a) jeweils benachbarte Elemente gerichtet sind, während die schiefen Oberflächenteile (la) benachbarter Elemente der anderen Reihe (6) abwechselnd zu den Elementen einer der beiden sie begrenzenden Reihen (a) weisen, so daß der Grat (16) der keilförmigen Oberteile (1) mäanderförmig verläuft.